ISO 9185:2007
(Main)Protective clothing — Assessment of resistance of materials to molten metal splash
Protective clothing — Assessment of resistance of materials to molten metal splash
ISO 9185:2007 specifies a method for assessing the heat penetration resistance of materials intended for use in clothing to protect against large splashes of molten metal. It provides specific procedures for assessing the effects of splashes of molten aluminium, molten cryolite, molten copper, molten iron and molten mild steel. The principle of the test method is applicable to a wider range of hot molten materials than those for which specific procedures are set out, provided that appropriate measures are applied to protect the test operator.
Vêtements de protection — Évaluation de la résistance des matériaux aux projections de métal fondu
L'ISO 9185:2007 spécifie une méthode d'évaluation de la résistance au passage de la chaleur caractérisant les matériaux destinés à être utilisés dans les vêtements pour assurer une protection contre les projections importantes de métal fondu. Elle fournit des modes opératoires spécifiques pour évaluer les effets des projections de métaux fondus tels que l'aluminium, la cryolite, le cuivre, la fonte et l'acier doux. Le principe de la méthode d'essai est applicable à une plus large gamme de matériaux fondus que ceux pour lesquels des modes opératoires spécifiques ont été fixés, sous réserve que soient mises en oeuvre des mesures appropriées pour protéger l'opérateur d'essai.
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 9185
Second edition
2007-07-01
Protective clothing — Assessment of
resistance of materials to molten metal
splash
Vêtements de protection — Évaluation de la résistance des matériaux
aux projections de métal fondu
Reference number
ISO 9185:2007(E)
©
ISO 2007
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ISO 9185:2007(E)
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Published in Switzerland
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ISO 9185:2007(E)
Contents Page
Foreword. iv
Introduction . v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions. 1
4 Principle. 1
5 Apparatus and materials. 2
6 Conditioning. 6
7 Preparation of test specimens . 6
8 Operator safety . 6
9 Procedure . 7
9.1 Setting up the apparatus. 7
9.2 Preparation of molten metal or cryolite. 7
9.3 Attachment of test material to pin frame. 7
9.4 Pouring . 7
9.5 Examination. 7
9.6 Determination of mass of metal poured. 8
10 Iterative testing . 8
11 Void tests. 8
12 Test report . 8
Annex A (normative) Test conditions for certain metals and for cryolite . 9
Annex B (normative) Method of test for assessment of thermal characteristics of PVC sensor film. 11
Bibliography . 12
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ISO 9185:2007(E)
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies
(ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO
technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been
established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and
non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the
International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards
adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an
International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent
rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
ISO 9185 was prepared by the European Committee for Standardization (CEN) Technical Committee
CEN/TC 162, Protective clothing including hand and arm protection and lifejackets, in collaboration with
Technical Committee ISO/TC 94, Personal safety — Protective clothing and equipment, Subcommittee SC 13,
Protective clothing, in accordance with the Agreement on technical cooperation between ISO and CEN
(Vienna Agreement).
This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 9185:1990), which has been technically revised.
This second edition includes the following significant technical changes compared to the first edition:
a) new PVC sensor film included;
b) Cryolite included as test metal.
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ISO 9185:2007(E)
Introduction
ISO 9185:1990 and EN 373:1995 have been used up until now with reasonable success as the principle test
methods for materials used in the manufacture of clothing to protect against large splashes of molten metals.
EN and ISO specifications cite these test methods and set levels of performance in terms of the mass of iron
or aluminium that can be splashed onto test materials without producing damage to the heat sensor film.
The revision of the test methods contained within this International Standard incorporates changes based on
experience that are intended to improve reproducibility and to respond to incident data from the aluminium
smelter industry. A test procedure is therefore introduced to determine the protection provided by materials
when splashed with molten cryolite. This revision also harmonises into one test procedure the previously
slightly different procedures in ISO 9185 and EN 373 for testing with molten aluminium.
A new supply of PVC sensor film has been established together with a new world-wide distributor – see note
in the text. One single specification for PVC film replaces the previously different ones in ISO 9185 and
EN 373.
The test method in this International Standard is distinct from that in ISO 9150, which assesses the protective
performance of materials intended to be manufactured into protective clothing for welding activities.
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 9185:2007(E)
Protective clothing — Assessment of resistance of materials to
molten metal splash
1 Scope
This International Standard specifies a method for assessing the heat penetration resistance of materials
intended for use in clothing to protect against large splashes of molten metal. It provides specific procedures
for assessing the effects of splashes of molten aluminium, molten cryolite, molten copper, molten iron and
molten mild steel.
The principle of the test method is applicable to a wider range of hot molten materials than those for which
specific procedures are set out, provided that appropriate measures are applied to protect the test operator. It
is important to note that good resistance of a material to a pure molten metal does not guarantee a good
performance against any slag that can be present in a manufacturing process.
2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For dated
references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced
document (including any amendments) applies.
ISO 683-1:1987, Heat-treatable steels, alloy steels and free-cutting steels — Part 1: Direct-hardening
unalloyed and low-alloyed wrought steel in form of different black products
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
3.1
damage
〈PVC sensor film〉 any smoothing or modification to the embossing or pinholing of the PVC sensor film,
extending in total for at least 5 mm across its width
NOTE Where the visual change in appearance is in discrete spots, damage occurs when the summation of the width
of each spot exceeds 5 mm across any horizontal section. For cryolite, experience indicates that damage can be defined
as less than 5 mm in width, but greater than 10 mm in length.
3.2
molten metal splash index
figure equal to the minimum mass of molten metal poured which just causes damage to the PVC sensor film
4 Principle
Materials are tested by pouring quantities of molten metal onto the test specimen supported at an angle to the
horizontal on a pin frame. Damage is assessed by placing an embossed thermoplastic PVC sensor film
directly behind, and in contact with, the test specimen and noting changes to the film after pouring. Any
adherence of the metal to the test specimen surface is also noted. Depending on the result, the test is
repeated, using a greater or smaller mass of metal, until the minimum quantity to cause damage to the film is
observed.
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ISO 9185:2007(E)
5 Apparatus and materials
5.1 Metals and cryolite complying with the specifications set out in Annex A. Other metals or substrates
appropriate to the end use.
NOTE It is advisable that coarse filings or small pieces cut from solid bar or sheet be used, because fine filings have
proved difficult to melt. A range of pouring temperatures used in industry for different metals and for cryolite is given in
Annex A.
1) 2
5.2 PVC sensor film , comprising an embossed PVC sheet, of mass per unit area (300 ± 30) g/m , which
when tested as described in Annex B shows no smoothing or modification of the embossing of the central
area at a block temperature of (166 ± 2) °C but which shows smoothing or modification of the central area at a
block temperature of (183 ± 2) °C. The procedure set out in Annex B shall be undertaken no more than
30 days before any one day of testing in accordance with this International Standard.
NOTE The reason for this continuous calibration of the PVC sensor film is that it is likely to change over time
because of plasticizer loss. It is advisable that the PVC sensor film be stored in a cool and dark location so as to minimize
such changes. Because of the economics and consistency of production, one batch of at least 1500 m is produced and
then used by test laboratories over a period of several years.
5.3 Crucible, whose approximate external dimensions are a height of 97 mm, a top diameter of 80 mm, a
bottom diameter of 56 mm and a capacity (brim full) of 190 ml (see Figure 1).
NOTE For most molten metals, including iron, a graphite impregnated material (if an induction furnace is used) has
been found suitable for the crucible.
5.4 Detachable crucible holder, to enable the crucible containing the molten metal to be moved quickly
and safely from the furnace to the test apparatus.
5.5 Furnace, capable of operating at a temperature 100 °C above the pouring temperature specified in
Annex A. The furnace type may be either a muffle furnace or an induction type furnace.
NOTE Muffle furnaces are capable of holding at least four crucibles (i.e. internal furnace size is typically
135 mm × 190 mm × 780 mm), but they take several hours to melt metals such as steel, iron and copper. Induction
furnaces melt a single crucible of these metals in less than half an hour.
2)
5.6 Temperature probe, either a small thermocouple or an optical non-contact temperature device,
capable of measuring molten metal temperatures up to 1 650 °C to an accuracy of ± 10 °C.
5.7 Pouring apparatus, shown in Figure 1, consisting of the pouring device, a means of rotating the
pouring device at constant angular velocity, a specimen holder with supporting frame and a sand tray.
The pouring device, consisting of crucible holder and drive shaft, shall be designed and constructed so that
the point at which the molten metal pours from the crucible lies on the axis of rotation of the drive shaft. The
pouring device shall be manufactured from steel.
1) The PVC sensor film is supplied by Health & Safety Laboratory, Harpur Hill, Buxton, SK17 9JN, England. This
information is given for the convenience of users of this International Standard and does not constitute an endorsement by
ISO. Equivalent products may be used if they can be shown to lead to the same results.
2) A suitable device is a long U-tube thermocouple unit known as a dipstick, which can be obtained from Heraeus Electro
– Nite Ltd., Chesterfield, S41 9ED, England. This information is given for the convenience of users of this International
Standard and does not constitute an endorsement by ISO. Equivalent products may be used if they can be shown to lead
to the same results.
2 © ISO 2007 – All rights reserved
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ISO 9185:2007(E)
Key
1 motor
2 crucible holder
3 crucible
4 adjustable support
5 test specimen
6 sand tray
7 specimen holder
a
Direction of tip.
Figure 1 — Motor driven crucible
Figure 2 shows an example of a suitable design, using a straight drive shaft and a crucible holder into which
the crucible fits with its top almost flush to the top surface of the crucible holder.
Figure 3 shows an example of equipment that incorporates a cranked drive shaft with a crucible holder into
which the crucible fits with its top on the pivot axis. Thus, in this equipm
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 9185
Deuxième édition
2007-07-01
Vêtements de protection — Évaluation de
la résistance des matériaux aux
projections de métal fondu
Protective clothing — Assessment of resistance of materials to molten
metal splash
Numéro de référence
ISO 9185:2007(F)
©
ISO 2007
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ISO 9185:2007(F)
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veuillez en informer le Secrétariat central à l'adresse donnée ci-dessous.
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Publié en Suisse
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ISO 9185:2007(F)
Sommaire Page
Avant-propos. iv
Introduction . v
1 Domaine d'application. 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions. 1
4 Principe. 2
5 Appareillage et matériaux . 2
6 Conditionnement . 7
7 Préparation des éprouvettes . 7
8 Sécurité de l'opérateur . 8
9 Mode opératoire . 8
9.1 Montage de l'appareillage . 8
9.2 Préparation de la cryolite ou du métal fondu .8
9.3 Fixation du matériau d'essai sur le cadre à picots. 8
9.4 Coulée . 8
9.5 Examen . 9
9.6 Détermination de la masse de métal versé .9
10 Essais itératifs. 9
11 Essais non valides. 10
12 Rapport d'essai . 10
Annexe A (normative) Conditions d'essai pour certains métaux et pour la cryolite . 11
Annexe B (normative) Méthode d'évaluation des caractéristiques thermiques du film capteur en
PVC. 13
Bibliographie . 14
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ISO 9185:2007(F)
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de
normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée
aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du
comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec
la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,
Partie 2.
La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes
internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur
publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités membres
votants.
L'attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne
pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
L'ISO 9185 a été élaborée par le comité technique CEN/TC 162, Vêtements de protection, y compris la
protection de la main et du bras et y compris les gilets de sauvetage, du Comité européen de normalisation
(CEN) en collaboration avec le comité technique ISO/TC 94, Sécurité individuelle — Vêtements et
équipements de protection, sous-comité SC 13, Vêtements de protection, conformément à l'Accord de
coopération technique entre l'ISO et le CEN (Accord de Vienne).
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 9185:1990), qui a fait l'objet d'une
révision technique. Les changements techniques suivants ont été effectués par rapport à la première édition:
a) nouveaux films capteurs en PVC inclus;
b) cryolite incluse comme métal d'essai.
iv © ISO 2007 – Tous droits réservés
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ISO 9185:2007(F)
Introduction
L'ISO 9185:1990 et l'EN 373:1995 ont été utilisées avec succès jusqu'à présent comme principales méthodes
d'essai des matériaux employés lors de la fabrication des vêtements offrant une protection contre les grosses
projections de métaux fondus. Les spécifications EN et ISO citent ces méthodes d'essai et fixent des niveaux
de performance en termes de masse de fonte ou d'aluminium pouvant être projetée sur des matériaux d'essai
sans produire de détérioration d'un film capteur thermique.
La révision des méthodes d'essai contenues dans la présente Norme internationale comporte des
modifications fondées sur l'expérience et destinées à améliorer la reproductibilité et à répondre à des
données d'accidentologie issues de l'industrie de la métallurgie. Un mode opératoire d'essai est ainsi ajouté
pour déterminer la protection fournie par les matériaux lorsqu'ils sont soumis à une projection de cryolite
fondue. La présente révision harmonise également en une seule méthode d'essai les modes opératoires qui
étaient précédemment décrits de manière légèrement différente dans l'ISO 9185 et dans l'EN 373, pour les
essais effectués avec l'aluminium fondu.
Une nouvelle source de film capteur en PVC a été établie, avec un nouveau distributeur présent à l'échelle
mondiale (voir la note insérée dans le texte). Une unique spécification pour ce film remplace toutes celles qui
figuraient antérieurement dans l'ISO 9185 et dans l'EN 373.
La méthode d'essai de la présente Norme internationale se distingue de celle de l'ISO 9150, qui évalue les
performances de protection des matériaux destinés à la fabrication de vêtements de protection pour les
activités de soudage.
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NORME INTERNATIONALE ISO 9185:2007(F)
Vêtements de protection — Évaluation de la résistance des
matériaux aux projections de métal fondu
1 Domaine d'application
La présente Norme internationale spécifie une méthode d'évaluation de la résistance au passage de la
chaleur caractérisant les matériaux destinés à être utilisés dans les vêtements pour assurer une protection
contre les projections importantes de métal fondu. Elle fournit des modes opératoires spécifiques pour évaluer
les effets des projections de métaux fondus tels que l'aluminium, la cryolite, le cuivre, la fonte et l'acier doux.
Le principe de la méthode d'essai est applicable à une plus large gamme de matériaux fondus que ceux pour
lesquels des modes opératoires spécifiques ont été fixés, sous réserve que soient mises en oeuvre des
mesures appropriées pour protéger l'opérateur d'essai. Il est important de noter que la bonne résistance d'un
matériau à un métal pur fondu ne garantit pas sa bonne performance vis-à-vis du laitier qui pourrait être
présent lors du processus de fabrication.
2 Références normatives
Les documents de référence suivants sont indispensables pour l'application du présent document. Pour les
références datées, seule l'édition citée s'applique. Pour les références non datées, la dernière édition du
document de référence s'applique (y compris les éventuels amendements).
ISO 683-1:1987, Aciers pour traitement thermique, aciers alliés et aciers pour décolletage — Partie 1: Aciers
corroyés non alliés et faiblement alliés à durcissement par trempe directe se présentant sous la forme de
différents produits noirs
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s'appliquent.
3.1
détérioration
〈film capteur en PVC〉 lissage ou modification du gaufrage du film capteur en PVC, ou apparition de piqûres,
s'étendant en tout sur au moins 5 mm de la largeur du film
NOTE Lorsque le changement d'aspect visible à l'oeil nu prend la forme de taches discrètes, la détérioration survient
lorsque la somme des largeurs des différentes taches est supérieure à 5 mm pour toute section horizontale. En ce qui
concerne la cryolite, l'expérience montre que la détérioration peut être définie lorsque la largeur mesure moins de 5 mm
mais que la longueur mesure plus de 10 mm.
3.2
indice de projection de métal fondu
valeur égale à la masse minimale de métal fondu versé entraînant juste une détérioration du film capteur en
PVC
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ISO 9185:2007(F)
4 Principe
Les matériaux sont soumis à essai en versant certaines quantités de métal fondu sur l'éprouvette inclinée par
rapport à l'horizontale et maintenue sur un cadre à picots. La détérioration est évaluée en plaçant un film
thermoplastique gaufré en PVC servant de capteur directement derrière l'éprouvette soumise à essai et toute
modification du film intervenue après le versement du métal est notée. Toute adhérence de métal à la surface
de l'éprouvette est également consignée. Selon le résultat obtenu, l'essai est répété en utilisant une quantité
de métal plus ou moins grande jusqu'à ce que la quantité minimale entraînant la détérioration du film ait été
repérée.
5 Appareillage et matériaux
5.1 Métaux et cryolite, conformes aux spécifications énoncées dans l'Annexe A ou autres métaux ou
substrats appropriés à l'application finale.
NOTE Il est préférable d'utiliser de la limaille grossière ou de petits morceaux découpés dans une feuille ou dans une
barre pleine car la limaille fine fond difficilement. L'Annexe A donne une gamme des températures de coulée utilisées
dans l'industrie pour différents métaux et pour la cryolite.
1)
5.2 Film capteur en PVC , constitué d'une feuille gaufrée en PVC d'une masse par unité de surface de
2
(300 ± 30) g/m , qui lors de l'essai selon l'Annexe B, ne présente ni lissage, ni modification du gaufrage de sa
partie centrale à une température de bloc de (166 ± 2) °C mais qui présente l'une ou l'autre modification
quand le bloc atteint une température de (183 ± 2) °C. Le mode opératoire défini dans l'Annexe B doit être mis
en oeuvre au plus tôt 30 jours précédant le jour où ont lieu les essais conformément à la présente Norme
internationale.
NOTE La raison de cet étalonnage continu du film capteur en PVC réside dans le fait que celui-ci est susceptible de
se modifier dans le temps à cause d'une perte de plastifiant. Il est préférable de stocker le film capteur en PVC dans un
endroit frais et à l'abri de la lumière pour réduire le plus possible ce type de modifications. Pour des raisons économiques
et d'uniformité de la production, un lot d'au moins 1 500 m est produit puis utilisé par les laboratoires d'essai sur une
période de plusieurs années.
5.3 Creuset, ayant approximativement les dimensions extérieures suivantes: hauteur de 97 mm, diamètre
supérieur de 80 mm, diamètre inférieur de 56 mm et capacité (à ras bord) de 190 ml (voir Figure 1).
NOTE Pour la plupart des métaux fondus y compris la fonte, l'emploi d'un creuset fabriqué à partir d'un matériau
imprégné de graphite est approprié (si l'on utilise un four à induction).
5.4 Support de creuset amovible, permettant de sortir le creuset contenant le métal fondu rapidement et
en toute sécurité hors du four pour le placer sur l'appareillage d'essai.
5.5 Four, pouvant fonctionner à une température de 100 °C au-dessus de la température de coulée
spécifiée dans l'Annexe A. Il peut s'agir d'un four à moufle ou d'un four à induction.
NOTE Les fours à moufle peuvent contenir au moins quatre creusets, c'est-à-dire que leurs dimensions intérieures
sont en général de 135 mm × 190 mm × 780 mm, mais il leur faut plusieurs heures pour fondre des métaux comme l'acier,
le fer et le cuivre. Les fours à induction portent ces métaux à l'état fondu dans un seul creuset en moins d'une demi-heure.
1)
Le film capteur en PVC est fourni par Health & Safety Laboratory, Harpur Hill, Buxton, SK17 9JN, England. Cette
information est donnée à l'intention des utilisateurs de la présente Norme internationale et ne signifie nullement que l'ISO
approuve ou recommande l'emploi exclusif du produit ainsi désigné. Des produits équivalents peuvent être utilisés s'il est
démontré qu'ils conduisent aux mêmes résultats.
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ISO 9185:2007(F)
2)
5.6 Sonde de température, soit un petit thermocouple , soit un dispositif optique de mesure de la
température sans contact, permettant de mesurer avec une exactitude de ± 10 °C, la température des métaux
fondus jusqu'à 1 650 °C.
5.7 Appareillage de coulée, représenté à la Figure 1, constitué du dispositif de coulée, d'un système pour
faire tourner le dispositif de coulée à une vitesse angulaire constante, d'un support d'éprouvette avec bâti et
d'un plateau à sable.
Le dispositif de coulée, constitué d'un support pour le creuset et d'un arbre moteur, doit être conçu et construit
de manière que le point au niveau duquel le métal fondu se déverse hors du creuset, se situe sur l'axe de
rotation de l'arbre moteur. Le dispositif de coulée doit être fabriqué en acier.
Légende
1 moteur 5 éprouvette
2 support de creuset 6 plateau à sable
3 creuset 7 support de l'éprouvette
4 support réglable
a
Direction du déversement.
Figure 1 — Creuset entraîné par un moteur
2)
Un dispositif approprié est un thermocouple sous forme de long tube en U connu sous le nom de jauge graduée. Il
peut être obtenu auprès de Heraeus Electro – Nite Ltd., Chesterfield, S41 9ED, England. Cette information est donnée à
l'intention des utilisateurs de la présente Norme internationale et ne signifie nullement que l'ISO approuve ou recommande
l'emploi exclusif du produit ainsi désigné. Des produits équivalents peuvent être utilisés s'il est démontré qu'ils conduisent
aux mêmes résultats.
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ISO 9185:2007(F)
La Figure 2 montre un exemple de montage approprié utilisant un arbre rectiligne et un support de creuset
dans lequel le bord supérieur du creuset, une fois en place, arrive approximativement à la même hauteur que
la surface supérieure du support de creuset.
La Figure 3 représente un exemple d'équipement qui comprend un arbre coudé et un support de creuset dans
lequel le bord supérieur du creuset est emboîté dans l'axe de pivotement. Avec cet équipement, le bord
supérieur du creuset n'arrive pas à la
...
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