DE1108945B

DE1108945B - Process for the production of self-supporting temperature measurement cables and temperature measurement cables produced according to this process

Info

Publication number: DE1108945B
Application number: DES58405A
Authority: DE
Inventors: Richard Egloffstein
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1958-05-29
Filing date: 1958-05-29
Publication date: 1961-06-15

Description

Verfahren zur Herstellung von selbsttragenden Temperaturmeßkabeln und nach diesem Verfahren hergestelltes Temperaturmeßkabel Es sind Temperaturmeßkabel bekannt, die in ihrem Innern mehrere über die Kabellänge verteilte elektrische Thermometer enthalten. Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von selbsttragenden Temperaturmeßkabeln mit mehreren in Achsrichtung des Kabels gestaffelt angeordneten Lötstellen von Thermoelementen, deren Schenkel die Kabelseele wendelförmig umgeben. Derartige Meßkabel werden insbesondere zur Überwachung der Temperatur in den verschiedenen Schichten von Silozellen verwendet. Die Silozellen erstrecken sich bis zu Höhen von 40 und 50 m. Die bisher gebräuchlichen Meßkabel enthalten meist sechs Meßstellen und werden an der Decke des Silos an einem Gehänge befestigt. Da beim Füllen und Entleeren der Silozellen erhebliche Kräfte in Achsrichtung des Kabels angreifen, wird dieses im allgemeinen mit Hilfe von Stahldrahtarmierungen sehr zugfest ausgebildet. Während man sich bisher damit begnügte, die Temperatur in den Silozellen in Abständen von 4 bis 6 m zu messen, wird neuerdings vielfach gefordert, den Meß ab stand auf 2 m oder weniger zu verringern. Bei einem Kabel von 50 m Länge müssen somit bei einem geforderten Meßstellenabstand von 2m 25 Thermometer eingebaut werden. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von selbsttragenden Temperaturmeßkabeln anzugeben, die eine große Zahl von Thermoelementen enthalten und trotzdem einen einfachen Aufbau bei hoher Zugfestigkeit besitzen. Process for the production of self-supporting temperature measuring cables and temperature measuring cables manufactured according to this process are temperature measuring cables known that in its interior several electrical thermometers distributed over the length of the cable contain. The present invention relates to a method for producing Self-supporting temperature measuring cables with several staggered in the axial direction of the cable arranged soldering points of thermocouples, the legs of which the cable core is helical surround. Such measuring cables are used in particular to monitor the temperature in used in the different layers of silo cells. The silo cells extend up to heights of 40 and 50 m. The measurement cables that have been used up to now are included usually six measuring points and are attached to the ceiling of the silo on a hanger. Since when filling and emptying the silo cells considerable forces in the axial direction of the Attack cables, this is generally done with the help of steel wire armouring very tensile strength. While so far one has been content with the temperature Measuring in the silo cells at intervals of 4 to 6 m has recently become common required to reduce the measuring distance to 2 m or less. With a cable of 50 m length must therefore with a required measuring point distance of 2 m 25 thermometers to be built in. The invention is based on the object of a method for production of self-supporting temperature measuring cables, which have a large number of thermocouples and still have a simple structure with high tensile strength.

Das Verfahren gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche Thermoelemente zu einem einzigen bandförmigen selbständigen Element zusammengefaßt sind, welches bei dem Verseilungs vorgang auf die Kabelseele aufgebracht wird. Ein besonders vorteilhafter Aufbau des gemäß diesem Verfahren hergestellten Kabels ergibt sich, wenn die Stahldrähte für die Zugentlastung des Kabels in der Mittelachse angeordnet werden. Es kann dann ein normales Stahlseil benutzt werden, das eine isolierende Auflage trägt, und auf diese Isolation wird das bandförmige Element mit den Thermoelementen wendelförmig aufgewickelt. Außen wird dann lediglich ein Gummimantel aufvulkanisiert und dieser mit der üblichen bandförmigen Armierung (Ferranband) umwickelt. Es ist bereits bei einem Temperaturmeßkabel mit Widerstandsthermometern als Meßelemente bekannt, ein Stahlseil in der Mittelachse des Kabels anzuordnen. Dieses Stahlseil wird jedoch an den Einbaustellen der Widerstandsthermometer unterbrochen und die Zugkräfte an den Unterbrechungsstellen über an den Seilenden angreifende Klemmhülsen in einem konischen Gehäuse übertragen. The method according to the invention is characterized in that all thermocouples combined into a single ribbon-shaped independent element which is applied to the cable core during the stranding process. A particularly advantageous structure of the cable produced according to this method results if the steel wires for the strain relief of the cable are arranged in the central axis will. A normal steel cable can then be used, which is an insulating one Support carries, and on this insulation is the band-shaped element with the thermocouples wound in a helical shape. A rubber jacket is then vulcanized on the outside and this is wrapped with the usual band-shaped reinforcement (Ferran tape). It is even with a temperature measuring cable with resistance thermometers as measuring elements known to arrange a steel cable in the central axis of the cable. This steel cable however, the resistance thermometer is interrupted at the installation sites and the Tensile forces at the interruption points via clamping sleeves engaging the rope ends transferred in a conical housing.

Man kann auch den für derartige Meßkabel bekannten Aufbau mit einer Kabelseele aus Isoliermaterial beibehalten. You can also use the structure known for such measuring cables with a Maintain the cable core made of insulating material.

Der aus Isolierstoffen, z. B. Glasfasergewebe, bestehende Kern wird dann von dem bandförmigen Element wendelförmig umschlossen. Uber einer isolierenden Deckschicht liegen, wie bei derartigen Meßkabeln bekannt, die Stahldrähte der Armierung. Made of insulating materials, e.g. B. fiberglass fabric, existing core becomes then helically enclosed by the band-shaped element. Over an insulating As is known in such measuring cables, the steel wires of the armouring lie on the outer layer.

Für das bandförmige Element ergibt sich ein sehr einfacher Aufbau, wenn als allen Thermoelementen gemeinsamer Schenkel eine Folie aus thermoelektrischem Material verwendet wird, welche als Träger für die vorzugsweise bandförmig ausgebildeten Schenkel dient. Das bandförmige Element und das Kabel lassen sich fortlaufend in beliebigen Längen herstellen. A very simple structure results for the band-shaped element, if the leg common to all thermocouples is a film made of thermoelectric Material is used, which is designed as a carrier for the preferably band-shaped Thigh serves. The ribbon-shaped element and the cable can be continuously inserted into Manufacture any length.

Für den Gebrauch werden Stücke solcher Länge abgeschnitten, daß in jedem Längenabschnitt Lötstellen sämtlicher Thermoelemente vorhanden sind.Pieces of such length are cut off for use that in solder joints of all thermocouples are present in each length section.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung an Ausführungsbeispielen erläutert. In den Zeichnungen stellt dar Fig. 1 die Ansicht auf ein bandförmiges Element gemäß der Erfindung, Fig. 2 einen Schnitt und Fig. 3 einen Teil dieses Schnittes in vergrößerter Darstellung, Fig. 4 eine Ansicht auf das fertige Kabel und Fig. 5, linke Hälfte, eine Ausführungsart dieses Kabels; rechte Hälfte eine andere Ausführungsart im Schnitt. The invention is based on the drawing of exemplary embodiments explained. In the drawings, FIG. 1 shows the view of a band-shaped Element according to the invention, Fig. 2 is a section and Fig. 3 a Part of this section in an enlarged view, Fig. 4 is a view of the finished Cable and Fig. 5, left half, an embodiment of this cable; right half another embodiment in section.

Nach der Ausbildung gemäß der Fig. 1 bis 3 besteht das bandförmige Element aus zwölf Thermoelementen. Allen Thermoelementen gemeinsam ist der in den Schnittzeichnungen mit 1 bezeichnete Leiter, der aus einer Folie von beispielsweise 2/o mm Stärke besteht. Die Folie dient als Unterlage für die von einer Lackisolation umgebenen Leiter 2 in Form eines schmalen Bandes. Die Folie 1 kann dabei beispielsweise aus Eisen oder Kupfer bestehen, während als Material für die Einzelleiter Konstantan gewählt ist. Es können auch andere Thermoelementmaterialien verwendet werden. An den späteren Schweißstellen wird die Isolation an beiden Seiten der Einzelelemente entfernt. Zweckmäßig werden, wie aus der rechten Hälfte der Fig. 1 erkennbar ist, zwei Schweißpunkte unmittelbar hintereinander angeordnet, um bei der Fabrikation eine größere Sicherheit für eine saubere Verbindung des Einzelelementes mit dem gemeinsamen Leiter 1 zu erhalten. Einige derartige Punktschweißstellen sind in Fig. 1 mit 3 und 4 bezeichnet. Die Schweißpunkte können dabei sehr dicht nebeneinanderliegen wie bei 4 oder weiter auseinander, wie unter 3 angedeutet. According to the training according to FIGS. 1 to 3, there is the band-shaped Element made up of twelve thermocouples. Common to all thermocouples is that in the Sectional drawings with 1 designated conductor, which consists of a film of for example 2 / o mm thick. The film serves as a base for the paint insulation surrounded conductor 2 in the form of a narrow band. The film 1 can for example consist of iron or copper, while constantan is used as the material for the individual conductors is chosen. Other thermocouple materials can also be used. At The later welds will be the insulation on both sides of the individual elements removed. Appropriately, as can be seen from the right half of Fig. 1, two spot welds arranged one behind the other in order to produce greater security for a clean connection of the individual element with the get common head 1. Some such spot welds are shown in Fig. 1 denoted by 3 and 4. The welding points can be very close to one another as with 4 or further apart, as indicated under 3.

Wie aus Fig. 3 erkennbar ist, wird das fertige bandförmige Element von einer Isolierfolie 5 umschlossen. As can be seen from Fig. 3, the finished strip-shaped element enclosed by an insulating film 5.

Diese Folie besteht zweckmäßig aus einem selbstklebenden Isolierfilm. Das bandförmige Element läßt sich in beliebiger Länge herstellen. Die Abstände der Lötstellen nach Fig. 1 betragen beispielsweise 2 m.This film expediently consists of a self-adhesive insulating film. The band-shaped element can be produced in any length. The spacing of the Solder points according to FIG. 1 are, for example, 2 m.

Nach jeweils 24 Metern, vom linken Abstand beginnend, erhält man einen Abschnitt mit zwölf Meßstellen. Nach rechts schließt sich dann jenseits der Linie 1-1 ein weiterer Abschnitt mit wiederum zwölf Meßstellen an.After every 24 meters, starting from the left distance, you get one Section with twelve measuring points. To the right then closes across the line 1-1 another section with again twelve measuring points.

Das bandförmige Element wird nach seiner Fertigstellung in einer flachen Wendel um die Trägerseele 6 des in Fig. 5 im Schnitt dargestellten Kabels gewickelt. Dieser Prozeß kann fortlaufend und automatisch auf einer Kabelwickelmaschine vorgenommen werden, der das bandförmige Element und die erforderlichen Isoliermaterialien fortlaufend zuzuführen werden. Nach der Darstellung der linken Hälfte der Fg. 5 liegt im Innern des Kabels ein Stahlseil7, welches die auf das Kabel wirkenden Zugkräfte aufnimmt. Dieses Stahlseil wird von einer Isolierschicht8, beispielsweise aus Glasfasergewebe, umgeben. Um die Oberfläche dieser Isolierschicht wird dann das bandförmige Element mit möglichst flacher Steigung aufgewickelt. Darüber ist ein Mantel9 aus Gummi oder Kunststoff aufvulkanisiert, der das bandförmige Element isoliert und gegen Eindringen von Feuchtigkeit schützt. Als Abschluß wird in bekannter Weise eine Armierung aus einem dicht gewickelten Ferranband 10 aufgebracht. Fig. 4 zeigt in dem Teil unterhalb der Mittelachse die Ansicht eines in dieser Weise hergestellten Kabels, während der obere Teil der Fig. 4 sich auf ein Kabel bezieht, dessen Stahldrähte für die Zugentlastung außen liegen. Den Schnitt dieses Kabels zeigt die rechte Hälfte der Fig. 5. Die Trägerseele 11 kann aus einem billigen Isoliermaterial, z. B. Glasfasergewebe, bestehen. Auf diesen isolierenden Kern wird das band- förmige Element in der bereits beschriebenen Weise aufgewickelt. Den Abschluß bildet nach außen eine aufvulkanisierte Schicht 9, auf der jetzt die Rundstahldrähte 12 für die Zugentlastung liegen. Diese Stahidrahtarmierung besteht aus Drähten größeren Durchmessers, als dem Durchmesser der Drähte des Stahlseiles 7 entspricht, da diese Drähte lediglich in einer Lage angeordnet sind. Den äußeren Abschluß bildet wiederum ein Schutzband 13. The band-shaped element is after its completion in a flat helix around the carrier core 6 of the cable shown in section in FIG. 5 wrapped. This process can be continuous and automatic on a cable winding machine be made of the tape-shaped element and the required insulating materials to be fed continuously. After the illustration of the left half of Fig. 5 there is a steel cable7 inside the cable, which absorbs the tensile forces acting on the cable records. This steel cable is covered by an insulating layer8, for example made of glass fiber fabric, surround. The band-shaped element is then placed around the surface of this insulating layer wound with as flat a slope as possible. Over it is a jacket9 made of rubber or Plastic vulcanized on, which isolates the strip-shaped element and prevents it from penetrating protects from moisture. As a conclusion, a reinforcement is made in a known manner a tightly wound Ferran tape 10 applied. Fig. 4 shows in the part below the central axis is the view of a cable manufactured in this way, while the upper part of Fig. 4 relates to a cable, the steel wires for the The strain relief is on the outside. The cut of this cable is shown in the right half of the Fig. 5. The carrier core 11 can be made of an inexpensive insulating material, e.g. B. fiberglass fabric, exist. The band- shaped element in the already wound in the manner described. The conclusion is formed by a vulcanized on the outside Layer 9, on which the round steel wires 12 for the strain relief now lie. These Steel wire armouring consists of wires with a larger diameter than the diameter corresponds to the wires of the steel cable 7, since these wires are only in one layer are arranged. A protective band 13 again forms the outer termination.

An Stelle eines bandförmigen Elementes mit zwölf Meßstellen (Beispiel in der Zeichnung) können auch breitere Bänder mit mehr Thermoelementen, beispielsweise 25 Einzelleitern, verwendet werden. Die Thermoelemente können auch statt der gemeinsamen Leitung aus je zwei Leitern aus Thermoelementmaterial bestehen. Es ist auch denkbar, Einzelleiter mit kreisförmigem Querschnitt auf der gemeinsamen Trägerfolie anzuordnen. Instead of a band-shaped element with twelve measuring points (example in the drawing) wider ribbons with more thermocouples, for example 25 single conductors can be used. The thermocouples can also be used instead of the common Line consist of two conductors each made of thermocouple material. It is also conceivable To arrange individual conductors with a circular cross-section on the common carrier film.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Process for the production of self-supporting Temperature measuring cables, preferably for silo cells, with several staggered in the axial direction arranged soldering points of thermocouples, the legs of which the cable core is helical surrounded, characterized in that all thermocouples become a single one ribbon-shaped independent element are summarized, which in the stranding process is applied to the cable core.

2. The method according to claim 1, characterized in that during construction of the band-shaped element as leg common to all thermocouples is a film made of thermoelectric material as a carrier for the preferably band-shaped other leg is used.

3. Temperature measuring cable according to the method according to claim 2, characterized characterized in that self-adhesive insulating foils for isolating the strip-shaped element are used.

4. Temperature measuring cable according to the method according to claims 1 and 2 and the development of the cable according to claim 3, characterized in that the element legs forming a thermocouple at the measuring points through at least two weld points lying close to one another or one behind the other are connected.

5. Temperature measuring cable according to the method according to claims 1 and 2 and the developments of the cable according to claims 3 and 4, characterized in that that the steel wires for the strain relief of the cable lie in the cable axis.

6. temperature measuring cable according to claim 5, characterized in that rubber insulation over the strip-shaped element containing the thermocouples and as an external protection of the cable in a known manner a band-shaped armouring is upset.

7. Temperature measuring cable according to the method according to claims 1 and 2 and the developments of the cable according to claims 3 and 4, characterized in that that the cable core made of insulating material, e.g. B. fiberglass fabric.

8. temperature measuring cable according to claim 7, characterized in that insulation, preferably made of rubber or plastic, is provided over the band-shaped element lies and that this encased by the round steel wires for the strain relief of the cable is.

Considered publications: German utility model no. 1,726,997; French Patent No. 1,165,237; British Patent No. 774671; U.S. Patent No. 1,365,465.