JPH02295627A - 鉱物絶縁金属外装ケーブルの製法 - Google Patents

鉱物絶縁金属外装ケーブルの製法

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JPH02295627A
JPH02295627A JP2101526A JP10152690A JPH02295627A JP H02295627 A JPH02295627 A JP H02295627A JP 2101526 A JP2101526 A JP 2101526A JP 10152690 A JP10152690 A JP 10152690A JP H02295627 A JPH02295627 A JP H02295627A
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tubular sheath
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Trevor D Jones
トレボー、ダグラス、ジョーンズ
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、一般に鉱物絶縁金属外装(+IncralI
nsulated metal sheathed ;
 M I M S )ケーブルに関し、より詳細には、
鉱物絶縁金属外装熱電対ケーブルの製法に関するもので
ある。他の同様のMIMSケーブル、例えば、加熱ケー
ブルおよびコントロールケーブルも、製作できる。
背最技術 熱電対、すなわち熱エネルギーを電気エネルギーに変換
する装置は周知である。それらは、通常の温度計または
他の温度測定機器が使用できない温度を測定するのに最
も常用されている。
熱電対は、熱電効果を利用している。本質上、熱電対は
、熱接点と呼ばれる位置で一緒に接合された通常ワイヤ
ー形態の2個の異なる金属からなる。金属の他端(リー
ド)は、通常、電圧感知装置、即ち、最終的に電圧計ま
たは電位差計に接続されている。これらのリードは、冷
接点と呼ばれる既知の基準温度にある。熱接点と冷接点
との間の温度差は、異なる金属間に小さいが測定可能な
電位が生ずる。この電位を測定することによって、熱接
点によって感知された温度を確認することができる。
熱電対の熱接点から走行する導体は、しばしば、金属シ
ースに入れられている。シースは、一般に電気絶縁性金
属酸化物からなる電気絶縁材を包含する。
鉱物絶縁金属外装(MIMS)熱電対素子は、通常、別
個に製造された典型的には外径25.4mm(1インチ
)の初期小径配管と直径約4.0mm(0.16インチ
)の冷間引き抜き素子ワイヤーとから作る。多数の包含
手順工程は、先ず、狭い配管およびワイヤーをこれらの
大きさに作ることを必要とする。チューブは、インコネ
ル< I NCONEL■)合金、ニクロベル(NIC
ROBELL■)合金、オーステナイトステンレス鋼な
どから作ってもよく、且つ負および正のワイヤー素子は
、クロメル(cIIROMEL■)合金、アルメル(A
I,UMEL■)合金、ニシル(NISIL■)合金、
ニクロシル合金、コンスタンタン(cONSTANTA
N[株])合金などから作ってもよい。MIMS熱電対
は、例えば、rKJ、rNJ、rTJ、rJJおよびr
EJ型として入手できる。
次いで、ワイヤー素子は、チューブに挿入している。絶
縁体、通常予備融解破砕性ビーズの形態の酸化マグネシ
ウムは、チューブに一部分導入してワイヤー素子を離間
して、チューブと接触するのを防止し且つ熱電対ケーブ
ルに若干の機械的一体性を与える。ビーズは、ワイヤー
素子を収容するために穴を包含する。次いで、全組立体
は、すくめ加工し、圧延するか冷間引き抜き、所要の最
終の小径、通常約3.0mm〜6. 0mm(0.  
12〜0.24インチ)程度の直径とする。
前記方法は、固有に高価であり、多数の予備工程を必要
とし、且つ時間がかかる。
主としてスウェージングを使用する代表的従来技術は、
米国特許第2,703.335号明細書、第3.065
,286号明細書、第3,  121,038号明細書
、第3,353,260号明細書、第3,463,67
4号明細書および第4,778,537号明細書に見出
すことができる。
発明の概要 従って、MIMSケーブルを製造するためのより効率が
良く余り高価ではない方法が提供される。
比較的大きい直径のチューブを初期に使用する。
チューブに素子ロッド(それら自体比較的大径)および
絶縁体を充填した後、組立体は、密封し、熱間圧延し圧
下し冷間引き抜きする。MIMSケーブルの組立前に小
径部品を製造するために、高価で時間がかかる初期工程
を使用する必要がない。
発明を実施するための好ましい形態 本法は、前記従来技術の方法よりも比較的大きい直径の
押出シームレスチューブシースの初期利用からなる。初
期チューブ直径は、約76.2〜88.9+n(3〜3
.5インチ)であってもよい。
この値は、従来技術の初期チューブよりもかなり大きく
、製造コストの低減化を伴う。
熱間圧延または冷間引き抜き素子ロッド(ワイヤーでは
ない)は、適当な絶縁体と一緒にチューブシースに挿入
する。典型的なロッド直径は、約15.7■璽(0.6
2インチ)であってもよい。
末端をプラグで密封した後、全組立体は、通常の圧延技
術によって直径最小約50.8■m(2インチ)まで熱
間圧延して密閉チューブを形成する。
幾何学的形状を維持するためにラウンドーラウンド( 
round−to−round)ロツド圧延パスを使用
することが必要である。この熱間圧延工程後、絶縁体、
酸化マグネシウム粉末は、固体形態に適当に圧密される
ことが実証された。
次いで、熱間圧延組立体は、通常の線引きに好適な大き
さに更に圧下する。このことは、大径チューブを圧下す
る時に常用されている中心マンドレルの除去によっての
み修正された通常のピルガ− (pllget)  (
またはチューブ圧下)ミルで迅速に行うことができる。
本質上、ピルガーミルは、水平方向に往復する往復台に
装むされた2個の垂直方向に対向されたアーチ状接触ロ
ーラーダイを包含する。往復台は、往復行程距離を通し
て駆動する。各ローラーダイは、湾曲円周作動表面に形
成された増大横断面の同様の先細溝を有する。往復台が
往復すると(または前後に動くと)、ダイは、チューブ
上を回転する。ローラーダイ上の先細溝は、チューブの
壁を平らにしRつ伸ばし、それによって伸長するのと同
時に壁厚を薄くする。チューブは、揺動サイクルと同期
化でミルを通して引く。通常、マンドレルは、中空チュ
ーブを製造する時にはチューブの中心に挿入する。しか
しながら、この場凸には、中実チューブを密封し旦つ直
径が全く小さいので、マンドレルは、除去する。ピルガ
ーミルは、通常、室温で操作する。
マンドレルなしでピルガーミルを使用することによって
、依然として所要のチューブ幾何学的形状を維持しなが
ら中実ケーブルチューブを最小約12.7m+* (0
.5インチ)まで圧下することp《できる。
次いで、チューブを、通常の技術によって必要な直径、
典型的には3.0龍〜6.0mm(0.12〜0.24
インチ)程度の直径に冷間引き抜きするが、時々0.5
mm(0.02インチ)程度の直径に冷間引き抜きする
例示的な非限定の熱電対例として、直径約88.9mm
 (3.5インチ)のニクロベル0合金(N i −C
 r−S i−Mg)出発チューブに酸化マグネシウム
粉末および一対の直径15.7sim(0.62インチ
)のロッド〔一方はニシル0合金(Nl−Si−Fe)
からなり、他方はニクロシル合金(Ni−Cr−Si)
からなる〕を充填した。組立体をインコネル■合金60
0プラグで両端において栓をし、モルガードシャマー(
MorgardshamserTM) 2段高圧延ミル
に入れた。
14バスは、チューブの直径を増分的に約50.0+n
(2インチ)に圧下した。圧延温度は、約1100℃(
2012丁)であった。
手段として、2個の標準ピルガー(圧下)ミルを室温で
使用した。約50.0mmから31.8mmまで(約2
.0インチから約1.25インチまで)の初期圧下を5
0.8mm(2インチ)のローバーストン(Rober
sLonTM)ミルで実施した。チューブを50.8n
+(2インチ)のメール(MeerTM)ミルで最小1
2.7關(0.5インチ)まで更に圧下した。
標準線引き技術を使用した。得られたチューブ/ケーブ
ルを本質上単一ホーリング(hollng)によって加
工して最小約2m(0.08インチ)までの溶接を回避
した。ロッド/素子を比例して約0.38m+* (0
.015インチ)に圧下した。
電気試験は、商業上許容可能な結果を示した。
留意すべきことは、本法においては、熱電対の負および
正の素子を構成する初期内部ロッドが長くされ且つ周囲
管状シース材料と比例して直径が実質上圧下されること
である。換言すれば、ロッドの最終直径は、対応の初期
ロッドよりも実質上小さく、好ましくは少なくとも約8
5%小さい。
前記例においては、ロッド直径を97.7%だけ圧下し
た。
同様に、管状シースの最終直径は、対応の初期チューブ
シースよりも実質上小さく、好ましくは少なくとも約8
5%小さい。前記例においては、管状シースも97.7
%だけ圧下した。更に、元の緩い充填酸化マグネシウム
粉末絶縁材を圧密して、得られる熱電対ケーブルの機械
的一体性を助長する望ましい粉砕抵抗性固体とする。
本法は、熱電対素子と粉末、ビーズなどの形態の絶縁体
と外装材料との各種の組み合わせに使用してもよいこと
を認識すべきである。
熱電対をMIMSケーブルから製造するためには、MI
MSケーブル中の導線は、一般に、一緒に溶接して熱接
点を形成し、次いで、シースはシールを形成するために
シースの一端を融解することにより、または末端プラグ
(次いで、所定位置に溶接)の挿入により密閉する。こ
のことは、「絶縁接合(Insulated junc
tion) Jとして既知である。しかしながら、時々
、導体およびシースは、一緒に溶接して「結合接合( 
bondedjunction) Jを形成する。これ
は、絶縁接合型よりも迅速な応答時間を有すると考えら
れる。
ケーブルの冷却端は、密封して水分の進入を防止する。
各種のシーリングコンバウンドは、ユニットに意図され
る最高温度に応じて使用される。
エポキシ樹脂が、典型的である。
導線を延長リードに結合する方法は、多種多様である。
密封端は、通常、意図される設置法に好適な装置にカプ
セル化する。例えば、密封端は、外部的に螺合して雌コ
ネクターを受容するか、単純な端子ブロックであっても
よい。導線とリードとの物理的接続は、一般に、ネジ端
子によって達成される。
更に、熱電対ケーブル応用を議論したが、前記技術は、
構造がMIMS熱電対ケーブルと同様のケーブルに適用
できることが認識されるべきである。加熱ケーブルおよ
びコントロールケーブルは、しばしば、同様の方法で作
る。それらは、1以上の導体素子および絶縁材も含有す
る。それらは異なる使用要件に結局規定されるが、MI
MS熱電対ケーブル構造の原理は、これらのケーブルに
もあてはまることがある。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、鉱物絶縁金属外装ケーブル(ケーブルはチューブの
    形態の外部シース、チューブ内に配置された少なくとも
    1個の導電性部材および絶縁体を包含する)を製造する
    にあたり、 (a)少なくとも1個の導電性ロッドおよび絶縁体を管
    状シースに導入し、該導電性ロッドおよび管状シースは
    対応完成導電性部材およびケーブルの直径よりも実質上
    大きい直径を有するものであり、 (b)前記管状シースを密封し、 (c)この密封管状シースを熱凹加工して第一の所定の
    直径のチューブとし、 (d)このチューブを第二の所定の直径に圧下し、そし
    て、 (e)このチューブを加工して最終の所定のケーブル直
    径とする ことを特徴とする鉱物絶縁金属外装ケーブルの製法。 2、管状シースを圧延ミル上で熱凹加工して第一の所定
    の直径とすることを包含する、請求項1に記載の方法。 3、チューブをピルガーミル上で圧下して第二の所定の
    直径とすることを包含する、請求項1に記載の方法。 4、チューブを線引きによって加工して最終の所定のケ
    ーブル直径とすることを包含する、請求項1に記載の方
    法。 5、導電性ロッドおよび管状シースの直径を少なくとも
    約85%だけ圧下する、請求項1に記載の方法。 6、導電性ロッドをニルシル■合金、ニクロシル合金、
    クロメル■合金、アルメル■合金およびコンスタンタン
    ■合金からなる群から選ぶことを包含する、請求項1に
    記載の方法。 7、酸化マグネシウムを管状シースに導入することを包
    含する、請求項1に記載の方法。 8、管状シースをニッケル含有合金およびステンレス鋼
    からなる群から選ぶことを包含する、請求項1に記載の
    方法。 9、2個の導電性部材をシースに導入し、それらをケー
    ブルの一端で一緒に接合して熱電対を形成することを包
    含する、請求項1に記載の方法。 10、シースの少なくとも一端を密封することを包含す
    る、請求項1に記載の方法。
JP2101526A 1989-04-18 1990-04-17 鉱物絶縁金属外装ケーブルの製法 Pending JPH02295627A (ja)

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EP89303821A EP0393264A1 (en) 1989-04-18 1989-04-18 Method for making mineral insulated metal sheathed cables
EP89303821.6 1989-04-18

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