Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft ein elektrooptisches Kabel zur Datenübertragung und/oder zur Energieübertragung, umfassend eine zentrale Bündelader, wobei in der zentralen Bündelader wenigstens ein Lichtwellenleiter angeordnet ist und wobei die zentrale Bündelader von wenigstens einer ersten rohrförmigen und elektrisch leitenden Lage in Form eines Geflechts in koaxialer Anordnung umgeben ist. Weiter bezieht sich die Erfindung auf eine Verwendung eines elektrooptischen Kabels.

Bestätigungskopie Stand der Technik

Elektrooptische Kabel umfassen neben wenigstens einem Lichtwellenleiter einen oder mehrere elektrische Leiter. Über den wenigstens einen Lichtwellenleiter lassen sich z. B. in leitungsgebundenen Kommunikations- und Steuerungssystemen Daten und/oder Steuersignale optisch übertragen. Gleichzeitig kann über die elektrischen Leiter eine Energieversorgung erfolgen oder elektrische Signale werden unabhängig von den optischen Signalen übertragen. Da in einem einzelnen Kabel unterschiedliche Übertragungsmedien zu vereinen sind, werden elektrooptische Kommunikations- und Energiekabel auch als Hybridkabel bezeichnet. Die WO 2007/006167 A1 (Brugg Kabel AG) offenbart beispielsweise ein elektrooptisches Kommunikations- und Energiekabel, welches in einer zentralen Bündelader aus einem glatten, flexiblen Metallrohr, wenigstens einen Lichtwellenleiter mit einer primären Ummantelung, zwei koaxial zur Bündelader verlaufende Schichten aus verseilten Metalldrähten, welche auch als Zug- und Querkraftentlastung dienen, und einen Aussenmantel umfasst. Im Metallrohr kann zudem eine die lose angeordneten Lichtwellenleiter umgebende Adernfüllmasse, z. B. ein Gel, vorliegen. Besteht das Metallrohr aus einem gut leitenden Material, können die Metalldrähte der Innenschicht allenfalls auch weggelassen werden.

Aus der US 5,557,698 (Beiden Wire & Cable Company) ist ein Kabel mit einem faseroptischen Kern, welcher von zwei koaxialen elektrischen Leitern umgeben ist, bekannt. Das Kabel ist insbesondere geeignet als Anschlusskabel für Videokameras oder für faserbasierte Computernetzwerke. Aufgrund der Kombination von Energie- und Datenübertragung in einem Kabel, kann das Gewicht und der Platzbedarf minimiert werden, was insbesondere in den Bereichen Flugzeugbau, Militär und Raumfahrt von Vorteil ist. Der faseroptische Kern besteht z. B. aus mehreren optischen Fasern, welche in einer gemeinsamen dielektrischen Ummantelung, z. B. einem polymeren Werkstoff vorliegen. Zudem liegt in der Ummantelung ein Zugentlastungselement, z. B. in Form von Aramidgarn mit Glasfaser-Epoxy-Stäbchen, als Schutz für die optischen Fasern vor. Der optische Kern ist von einem inneren und einem äusseren geflochtenen elektrischen Leiter umgeben. Die geflochtenen Leiter bestehen z. B. aus einem Kupfergeflecht und werden durch ein Dielektrikum, z. B. aus einem polymeren Material wie beispielsweise PE, PP, PTFE, auf Abstand gehalten. Der äussere elektrische Leiter ist zudem von einem Zugentlastungselement und einem Aussenmantel umgeben. Vorzugsweise enthalten der Aussenmantel und die Ummantelung des faseroptischen Kerns zudem eine Zugleine. Die heute bekannten elektrooptischen Kabel vermögen in der Praxis, insbesondere unter harschen Bedingungen im militärischen Umfeld oder bei der Erdölförderung, nicht vollständig zu befriedigen. Oftmals sind die bekannten Kabel anfällig auf mechanische Einwirkungen, bzw. nicht ausreichend robust, die Biegbarkeit der Kabel ist stark eingeschränkt oder aber die Kabel weisen einen sehr voluminösen Aufbau auf. Darüber hinaus sind herkömmliche Kabel in der Herstellung zeitaufwendig und der Produktionsablauf ist schwer zu kontrollieren.

Es besteht daher nach wie vor Bedarf nach einem elektrooptischen Kabel, welches die vorstehend genannten Nachteile nicht aufweist.

Darstellung der Erfindung Aufgabe der Erfindung ist es, ein dem eingangs genannten technischen Gebiet zugehörendes elektrooptisches Kabel zur Datenübertragung und/oder zur Energieübertragung zu schaffen, welches gegenüber bekannten Kabeln kompakter, robuster und/oder flexibler ist und einen optimierten minimalen Biegeradius aufweist, Insbesondere soll es geringe Produktionskosten aufweisen und zuverlässig hohen Qualitätsanforderungen genügen.

Die Lösung der Aufgabe ist durch die Merkmale des Anspruchs 1 definiert. Gemäss der Erfindung wird eine zentrale Bündelader von wenigstens einem rohrförmigen und elektrisch leitenden Geflecht und von wenigstens einer rohrartigen elektrisch leitenden Lage in koaxialer Anordnung umgeben, wobei die zweite rohrartige elektrisch leitende Lage als verseilte Drahtlage ausgebildet ist.

Unter einem Geflecht wird im vorliegenden Zusammenhang insbesondere eine Anordnung aus mehreren regelmässig ineinander geschlungenen Strängen oder Bündeln aus einem biegsamen und elektrisch leitenden Material verstanden. Die einzelnen Stränge sind dabei insbesondere schiefwinklig, d. h. in einem Winkel grösser als 0° und kleiner als 90°, zueinander angeordnet und können beispielsweise aus einem oder mehreren Einzelelementen, wie z. B. Metalldrähten, bestehen.

Das Geflecht ist dabei insbesondere rohrförmig ausgebildet, wobei eine Längsmittelachse des Geflechts koaxial zu einer Längsmittelachse der zentralen Bündelader oder dem rohrförmigen Geflecht verläuft. Damit wird die zentrale Bündelader gleichmässig vom Geflecht umgeben. Mit Vorteil liegt das erste Geflecht direkt auf dem Kunststoffrohr der zentralen Bündelader auf.

Als zweite rohrartige elektrisch leitende Lage ist erfindungsgemäss eine verseilte Drahtlage vorgesehen. Die Kombination aus einer ersten elektrisch leitenden Lage in Form eines Geflechts und einer zweiten elektrisch leitenden Lage in Form einer verseilten Lage, z. B. in Form einer Verseilung von mehreren Metalldrähten, gewährleistet ein robustes und gleichzeitig flexibles elektrooptisches Kabel. Das erfindungsgemässe Kabel kann in kurzen Produktionszeiten hergestellt werden, da u. a. eine Verseilung schneller produziert und einfacher überprüft werden kann, als ein Geflecht. Es ist ein relevanter produktionstechnischer Vorteil, dass - erstens - das Verseilen der zweiten elektrisch leitenden Lage, - zweitens - das Anbringen einer Zugentlastungslage in Form einer Aramidschicht und - drittens das Abschliessen mit einem Kabelmantel in einem Produktionsschritt zuverlässig und schnell durchgeführt werden können.

Dabei ist es vorteilhaft, bei dem Kabel die verseilte Drahtlage ausserhalb des elektrisch leitenden Geflechts vorzusehen. Zwischen dem elektrisch leitenden Geflecht und der verseilten Drahtlage ist bevorzugt eine Isolationsschicht vorgesehen. Jede elektrische Lage ist daher separiert, vorzugsweise durch einen dielektrischen Isolator.

Der wenigstens eine Lichtwellenleiter kann z. B. in Form einer Glasfaser aus einem Mineralglas oder aus einem Licht leitenden Kunststoff vorliegen. Bevorzugt werden dabei biegeoptimierte Glasfasern verwendet, wobei die Glasfasern zudem mit Vorteil über eine primäre Ummantelung aus Kunststoff verfügen. Ein Aussendurchmesser der Glasfaser mit der primären Ummantelung misst beispielsweise 125 μιτι bis 250 μπϊ. Es sind aber prinzipiell auch andere Licht leitende Elemente als Lichtwellenleiter einsetzbar. Je nach Verwendung werden Lichtwellenleiter mit Singlemodefasern oder Multimodefasern eingesetzt. Es sind aber auch andere Glasfasern einsetzbar, welche z.B. nicht speziell biegeoptimiert sind.

Vorzugsweise liegt der wenigstens eine Lichtwellenleiter lose in der zentralen Bündelader vor. Dabei weist die zentrale Bündelader vorzugsweise einen Aussendurchmesser von höchstens 4 mm auf. Es können auch mehrere Bündeladern innerhalb des elektrisch leitenden Geflechts vorgesehen werden, beispielsweise 2 bis 6 Bündeladern, vorzugsweise vier Bündeladern. Vorzugsweise werden in jeder Bündelader bis zu vier Lichtwellenleiter angeordnet.

Wie sich gezeigt hat, ermöglicht die Kombination aus einer zentralen Bündelader mit einem lose angeordneten Lichtwellenleiter und einem Aussendurchmesser von höchstens 4 mm sowie einem koaxial darum herum angeordneten elektrisch leitenden Geflecht eine besonders kompakte und robuste Bauweise. Eine darüber liegende elektrisch leitende verseilte Drahtlage gewährleistet eine sichere und bedarfgerechte Energieversorgung und schnelle Übertragung von elektrischen Signalen. Besonders bevorzugt weist die zentrale Bündelader dabei einen Durchmesser von höchstens 4 mm und noch weiter bevorzugt von höchstens 2.0 mm auf. Aufgrund der losen Anordnung des wenigstens einen Lichtwellenleiters, ist dieser zumindest in radialer Richtung frei beweglich in der zentralen Bündelader gelagert. Dadurch kann sich der wenigstens eine Lichtwellenleiter bei einer durch eine einwirkende Kraft hervorgerufene Deformation der zentralen Bündelader relativ zu dieser bewegen bzw. eine neue Relativposition zur zentralen Bündelader einnehmen. Die während der Deformation auf die zentrale Bündelader einwirkende Kraft wird damit nicht notwendigerweise auf den wenigstens einen Lichtwellenleiter übertragen. Dies ist bei einer fixen Anordnung der Lichtwellenleiter in der zentralen Bündelader nicht der Fall. Die zentrale Bündelader enthält daher vorzugsweise keine zusätzlichen Elemente, wie z. B. zugfeste Elemente. Mit anderen Worten enthält die zentrale Bündelader mit Vorteil ausschliesslich einen oder mehrere Lichtwellenleiter. Dadurch kann eine ausreichende Relativbewegung des wenigstens einen Lichtwellenleiters sichergestellt werden. Im Falle von mehreren Bündeladern können auch dieser relativ zueinander beweglich vorgesehen sein. Die erfindungsgemässen Kabel verfügen auch bei geringem Kabeldurchmesser über unerwartet hohe Zug-, Querdruck- und Schlagbeständigkeiten. Aufgrund des rohrförmigen Geflechts ist die empfindliche zentrale Bündelader zudem auch vor punktuellen Einwirkungen, wie z. B. Nagetierbissen oder scharfkantigen Auflagebereichen, gut geschützt, während durch die elektrisch leitende Drahtlage die elektrischen Eigenschaften des Kabel optimiert werden können. Gleichzeitig weisen die erfindungsgemässen Kabel eine hohe Biegeflexibilität sowie einen geringen minimalen Biegeradius auf. Die erfindungsgemässen Kabel haben sich zudem für wiederholtes Auf- und Abwickeln als geeignet herausgestellt und sind somit gut trommelbar, was speziell für den mobilen Einsatz von Vorteil ist.

Der erfindungsgemässe Aufbau gewährleistet auch eine gute Konfektionierbarkeit der Kabel, da sowohl die Lichtwellenleiter als auch das elektrisch leitenden Geflecht und die elektrisch leitende Drahtlage gut zugänglich und an Steckverbinder anschliessbar sind.

Aufgrund der hohen mechanischen Festigkeit kann das erfindungsgemässe Kabel auch problemlos mit Spannkeilen abgespannt werden, ohne dass dabei die Gefahr einer Beschädigung besteht. Bevorzugt ist der wenigstens eine Lichtwellenleiter in der zentralen Bündelader in einer fluiden Adernfüllmasse eingebettet. Bevorzugt liegt der wenigstens eine Lichtwellenleiter somit lose in der mit einer fluiden Adernfüllmasse gefüllten zentralen Bündelader vor. Damit ist der wenigstens eine Lichtwellenleiter in der fluiden Adernfüllmasse zumindest in radialer Richtung frei beweglich in der zentralen Bündelader gelagert. Die fluide Adernfüllmasse ist bevorzugt eine gelartige Masse oder ein feindisperses System aus mindestens einer festen und einer flüssigen Phase.

Die fluide Adernfüllmasse dämpft in Kombination mit der zentralen Bündelader im Besonderen kurzzeitige schlagartige Einwirkungen auf das erfindungsgemässe Kabel wirkungsvoll ab, was den wenigstens einen und empfindlichen Lichtwellenleiter bestmöglich schützt.

Mit Vorteil ist die zentrale Bündelader vollständig mit fluider Adernfüllmasse ausgefüllt. In der zentralen Bündelader liegen somit abgesehen von dem wenigstens einen Lichtwellenleiter und der fluiden Adernfüllmasse mit Vorteil keine weiteren Elemente vor. Mit anderen Worten enthält die zentrale Bündelader somit vorzugsweise ausschliesslich wenigstens einen Lichtwellenleiter und die fluiden Adernfüllmasse. Je nach Anwendung und Anforderungen an das erfindungsgemässe Kabel, kann grundsätzlich aber auch auf eine fluide Adernfüllmasse verzichtet werden.

Die zentrale Bündelader ist bevorzugt aus wenigstens einem Kunststoffrohr gefertigt. Speziell in Kombination mit einer fluiden Adernfüllmasse können dadurch kurzzeitige, schlagartige Einwirkungen auf das erfindungsgemässe Kabel noch wirkungsvoller abgedämpft werden und gleichzeitig wird eine hohe Flexibilität des Kabels erreicht. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist die zentrale Bündelader aus einem Kunststoffrohr gefertigt und enthält vorzugsweise ausschliesslich den wenigstens einen Lichtwellenleiter und die fluide Adernfüllmasse. Dadurch kann das Kabel im Hinblick auf die Flexibilität und Robustheit weiter optimiert werden. Sofern mehrere Bündeladern vorgesehen sind, weisen diese jeweils ein Kunststoffrohr auf. Die mehreren Kunststoffrohre verlaufen innerhalb des Kabels parallel oder können auch leicht miteinander verdrillt sein. Das elektrisch leitende Geflecht, bzw. die verseilte Drahtlage, kann die mehreren Bündeladern unmittelbar umgeben.

Für spezielle Anwendungen kann es aber auch vorteilhaft sein, eine Bündelader aus einem Metallrohr, z. B. einem Stahlrohr, vorzusehen und/oder die zentrale Bündelader aus anderen Materialien als Kunststoff oder Metall zu fertigen.

Wie sich gezeigt hat, liegt ein Verhältnis zwischen einem Aussendurchmesser des ersten Geflechts und einem Aussendurchmesser des Kunststoffrohrs vorteilhafterweise im Bereich von 1.2 - 1.6, bevorzugt 1.35 - 1.45. Damit kann die Biegeelastizität und mechanische Festigkeit des erfindungsgemassen Kabels bei kompakter Bauweise weiter optimiert werden.

Grundsätzlich sind aber auch andere Verhältnisse zwischen den Aussendurchmessern des Kunststoffrohrs und des ersten Geflechts möglich, sofern dies z. B. für bestimmte Anwendungen wünschenswert ist.

Ein Verhältnis eines Aussendurchmessers der zentralen Bündelader zu einem Innendurchmesser der zentralen Bündelader liegt mit Vorteil bei ca. 1.3 - 2.2, besonders bevorzugt bei ca. 1.6 - 1.7. Weiter bevorzugt weist die zentrale Bündelader einen Aussendurchmesser von 1.3 - 1.7 mm und/oder einem Innendurchmesser von 0.8 - 1.0 mm auf, wobei die zentrale Bündelader bevorzugt über eine Wandstärke von 0.2 - 0.4 mm verfügt. Bevorzugt besteht die zentrale Bündelader dabei aus einem Kunststoffrohr, insbesondere aus Polyamid, Polypropylen, Polybutylenterephthalat und/oder Polyethylen. Derartig ausgebildete zentrale Bündeladern sind gegenüber bekannten Bündeladern unüblich klein. Überraschenderweise hat sich gezeigt, dass derartig dimensionierte zentrale Bündeladem in Kombination mit dem ersten Metallgeflecht besonders vorteilhaft sind, da sowohl eine verbesserte Biegeelastizität als auch eine verbesserte Schutzwirkung für den wenigstens einen Lichtwellenleiter der zentralen Bündelader erreicht wird, ohne dass hierfür zusätzliche Verstärkungselemente in der zentralen Bündelader vorgesehen werden müssten. Dies trifft im besonderen Masse bei zentralen Bündeladern aus einem Kunststoffrohr und/oder bei zentralen Bündeladern mit einer fluiden Adernfüllmasse zu. Mit den erfindungsgemäss kleinen Durchmessern bei den Bündeladern können auch Kabel mit mehreren Bündeladern versehen werden, ohne dass der Gesamtdurchmesser des Kabels unüblich gross wird und damit entsprechend grosse Biegeradien erfordert.

Grundsätzlich können aber auch anders dimensionierte zentrale Bündeladern eingesetzt werden, welche z. B. einen kleineren Aussendurchmesser als 1.3 mm oder einen grösseren Aussendurchmesser als 1.7 mm aufweisen. Auch ist es nicht zwingend, die vorstehend genannten Verhältnisse zwischen Aussen- und Innendurchmessern einzuhalten. In einer weiteren vorteilhaften Ausführung der Erfindung sind in der zentralen Bündelader insgesamt vier Lichtwellenleiter angeordnet, welche mit Vorteil einen Aussendurchmesser von ca. 250 μιη aufweisen. Insbesondere in Kombination mit einer zentralen Bündelader aus einem Kunststoffrohr und einem Aussendurchmesser von 1.3 - 1.7 mm und/oder einem Innendurchmesser von 0.8 - 1.0 mm oder einem Kunststoffrohr mit einer Wandstärke von 0.2 - 0.4 mm wird bei vier Lichtwellenleitern der in der zentralen Bündelader zur Verfügung stehende Platz besonders effektiv ausgenutzt, während die Lichtwellenleiter dennoch optimal gegen mechanische Einwirkungen geschützt sind. Aufgrund der individuell einsetzbaren Lichtwellenleiter bietet das erfindungsgemässe Kabel in dieser Ausführung zudem eine hohe Flexibilität in Bezug auf die Einsatzmöglichkeiten. Es ist aber prinzipiell möglich, mehr als vier und insbesondere bis zu acht Lichtwellenleiter in der zentralen Bündelader vorzusehen.

Es hat sich zudem als vorteilhaft erwiesen, wenn der wenigstens eine Lichtwellenleiter gegenüber der zentralen Bündelader eine Überlänge- aufweist. Bevorzugt liegt die Überlänge dabei im Bereich von 0.05 - 0.2%. Die Überlänge bezieht sich dabei insbesondere auf eine Länge der zentralen Bündelader bei Raumtemperatur, d. h. ca. 20°C. Derartige Überlängen haben sich insbesondere in Kombination mit zentralen Bündeladern aus Kunststoffrohren mit einem Aussendurchmesser von 1.3 - 1.7 mm und/oder einem Innendurchmesser von 0.8 - 1.0 mm oder einer Wandstärke von 0.2 - 0.4 mm als geeignet erwiesen. Die Überlänge des wenigstens einen Lichtwellenleiters ermöglicht es, dass die unterschiedlichen Temperaturausdehnungskoeffizienten der wenigsten einen Glasfaser und der zentralen Bündelader, insbesondere bei zentralen Bündeladern aus Kunststoff, kompensiert werden können. Das erfindungsgemässe Kabel bleibt somit auch bei hohen Temperaturschwankungen voll funktionsfähig und nimmt keinen Schaden. Die erfindungsgemässen Kabel können bei Temperaturen von -55°C bis zu +85°C eingesetzt werden. Eine Lagerung der erfindungsgemässen Kabel ist gar in einem Temperaturbereich von -70°C bis zu +85°C möglich.

Grundsätzlich kann auch eine geringere oder eine grössere Überlänge der Lichtwellenleiter vorgesehen werden. Bei zu geringen Überlängen wird jedoch unter Umständen der Einsatzbereich der erfindungsgemässen Kabel verringert. Bei zu grossen Überlängen können auch bei geradlinig verlaufendem Kabel starke Biegungen des wenigstens einen Lichtwellenleiter resultieren, so dass die Lichtwellenleiter von Innen an die zentrale Bündelader gedrückt werden. Dies kann wiederum hohe Dämpfungen bei der Lichtübertragung hervorrufen, was natürlich unerwünscht ist. Das erste elektrisch leitende Geflecht besteht vorzugsweise aus Metalldrähten, insbesondere aus Kupferdrähten, welche besonders bevorzugt über einen Durchmesser von 0.05 - 0.2 mm verfügen. Mit anderen Worten liegt das erste Metallgeflecht mit Vorteil als Drahtgeflecht oder Kupfergeflecht vor. In einer weiter bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei den Kupferdrähten um verzinnte Kupferdrähte. Geflechte aus Metalldrähten, und insbesondere Kupferdrähten, haben sich als besonders zweckmässig erweisen, da diese sowohl eine gute elektrische Leitfähigkeit aufweisen, als auch im Hinblick auf die mechanische Festigkeit und Flexibilität besonders vorteilhafte Eigenschaften aufweisen. Dies trifft im Besonderen auf Metalldrähte mit einem Durchmesser von 0.05 - 0.2 mm zu, wobei sich im vorliegenden Zusammenhang Metalldrähte mit einem Durchmesser von 0.13 - 0.17 mm als optimal erwiesen haben. Grundsätzlich kann das erste Geflecht aber auch aus einem anderen leitfähigen Material bestehen. So ist es grundsätzlich denkbar, ein Geflecht aus leitfähigen Fasern, z. B. Kohlefasern, vorzusehen. Kohlefasern zeichnen sich insbesondere durch eine hohe mechanische Stabilität als auch eine gute elektrische Leitfähigkeit aus.

Es ist dabei auch denkbar, das erste Geflecht aus unterschiedlichen Materialien zu fertigen, wobei auch elektrisch leitende Materialien mit elektrisch nicht leitenden Materialien kombiniert werden können. Beispielsweise ist es denkbar, das erste Geflecht aus Metalldrähten, insbesondere Kupferdrähten, und hochfesten synthetischen Fasern, z. B. Aramidfasern, zu fertigen. Ebenso ist es möglich, von den angegebenen Drahtdurchmessern abzuweichen, was allerdings zu Lasten der Leitfähigkeit, der Flexibilität und/oder der mechanischen Festigkeit gehen kann.

Besonders bevorzugt besteht das erste elektrisch leitende Geflecht aus 8 - 36 geflochtenen Bündeln von je 1 - 12 Metalldrähten. Als besonders geeignet haben sich Geflechte aus 15 - 17 Bündeln mit je 2 - 4 Drähten erwiesen. Ein Aussendurchmesser des ersten Geflechts misst dabei bevorzugt ca. 2.0 - 2.2 mm. Eine derartige Struktur des Geflechts ermöglicht im Zusammenspiel mit der erfindungsgemässen zentralen Bündelader eine besonders kompakte Bauweise und bringt insbesondere im Hinblick auf die Biegeflexibilität und mechanische Festigkeit des erfindungsgemässen Kabels Vorteile mit sich. Vorzugsweise beträgt ein elektrischer Widerstand des ersten Geflechts 15 - 40 Ω/km, besonders bevorzugt 20 - 28 Ω/km. Damit wird eine gute elektrische Leitfähigkeit in Kombination mit einer ausreichenden mechanischen Festigkeit des ersten Geflechts gewährleistet.

Es ist grundsätzlich aber auch möglich, ein anders ausgebildetes Geflecht vorzusehen, welches beispielsweise aus weniger als 8 Bündeln oder mehr als 36 Bündeln besteht. Auch die Anzahl an Metalldrähten pro Bündel kann prinzipiell grösser sein als 12 und der elektrische Widerstand kann kleiner als 15 Ω/km oder grösser als 40 Ω/km sein. Mit Vorteil weist das erste elektrisch leitende Geflecht bezüglich einer Längsmittelachse des Geflechts oder der zentralen Bündelader einen Geflechtwinkel von 45 - 80°, bevorzugt 60 - 75°, auf. Der Geflechtwinkel bezeichnet mit anderen Worten die Abweichung des Drahtverlaufs im rohrförmigen Geflecht von der Längsmittelachse des Geflechts oder der Längsmittelachse der zentralen Bündelader. Wie sich gezeigt hat, spielt der Geflechtwinkel im angegeben Bereich eine entscheidende Rolle bezüglich einer optimalen Biegeflexibilität und mechanischen Festigkeit des erfindungsgemässen Kabels. Prinzipiell können aber auch grössere oder kleinere Geflechtwinkel vorgesehen werden.

Mit Vorteil weist das erste elektrisch leitende Geflecht eine Flächenbedeckung von 80 - 99 %, bevorzugt 85 - 95 , auf. Die Flächenbedeckung ist dabei insbesondere definiert als der Flächenanteil, welcher bei einer Projektion des rohrförmigen Geflechts auf die umhüllende Mantelfläche des rohrförmigen Geflechts abgedeckt wird. Da die Flächenbedeckung mit Vorteil höchstens 99 % beträgt, verfügt das Geflecht über Zwischenräume. Diese Zwischenräume erhöhen insbesondere bei einer Biegung des erfindungsgemässen Kabels die Biegeflexibilität, da insbesondere in gestauchten Bereichen zusätzlicher Freiraum vorliegt. Als besonders zweckmässig hat sich dabei eine Flächenbedeckung von 85 - 95 % erwiesen. Bei derartigen Flächenbedeckungen wird einerseits eine hohe Biegeflexibilität erzielt, andererseits ergibt sich eine hohe mechanische Festigkeit gegenüber Zug-, Querdruck- und Schlagbelastungen. Dies im Besonderen im Zusammenspiel mit einer zentralen Bündelader, insbesondere aus einem Kunststoffrohr, mit einem Aussendurchmesser von 1.3 - 1.7 mm und/oder einem Innendurchmesser von 0.8 - 1.0 mm oder einer Wandstärke von 0.2 - 0.4 mm.

Je nach Verwendungszweck des erfindungsgemässen Kabels kann es gegebenenfalls aber auch vorteilhaft sein, geringere Flächenbedeckungen als 80 % oder grössere Flächenbedeckungen als 99 % vorzusehen. Die Einsatzmöglichkeiten des erfindungsgemässen Kabels werden dadurch im Allgemeinen jedoch eingeschränkt.

Erfindungsgemäss ist das erste elektrisch leitende Geflecht von einer koaxial angeordneten zweiten rohrartigen und elektrisch leitenden Lage in Form einer verseilten Drahtlage umgeben. Das erste elektrisch leitende Geflecht ist dabei insbesondere vom zweiten elektrisch leitenden Lage elektrisch isoliert. Durch eine elektrisch leitende verseilten Drahtlage können die Einsatzmöglichkeiten des erfindungsgemässen Kabels weiter erhöht werden, da zwei unabhängige elektrische Leiter zur Verfügung stehen. Eine elektrische Isolierung des elektrisch leitenden Geflechts und der elektrisch leitenden verseilten Drahtlage kann, wie weiter unten im Detail ausgeführt, z. B. über eine Isolationsschicht erfolgen, welche zwischen dem Geflecht und der verseilten Drahtlage angeordnet ist.

Das elektrisch leitende Geflecht kann z. B. als Phasenleiter vorgesehen werden, während die elektrisch leitende verseilte Drahtlage als Neutralleiter oder Massenleiter fungiert. Dies hat den Vorteil, dass bei einer Beschädigung der äusseren Bereiche des Kabels auch bei hohen Spannungen oder Strömen keine unmittelbare Gefahr für Personen besteht, welche mit den beschädigten Bereichen in Kontakt kommen. Konfektionierte Kabel verfügen daher bevorzugt über verpolungssichere Steckverbinder an den Kabelenden. Besonders bevorzugt werden die Kabelenden mit hermaphroditischen Steckverbindern ausgestattet. Damit wird sichergestellt, dass das Kabel nicht versehentlich falsch angeschlossen wird.

Es versteht sich, dass zusätzlich zu den zwei elektrisch leitenden Lagen weitere elektrische Leiter, insbesondere weitere verseilte Lagen aus elektrisch leitenden Drähten, vorgesehen werden können. Vorzugsweise bestehen alle elektrisch leitenden Lagen aus dem selben Material insbesondere Kupfer.

Die elektrisch leitende verseilte Drahtlage besteht mit Vorteil aus Metalldrähten, insbesondere aus Kupferdrähten, welche besonders bevorzugt über einen Durchmesser von 0.05 - 0.2 mm verfügen. Die Schlaglange beträgt beispielsweise 40-50 mm (bei einem Kabeldurchmesser von 3-6 mm, der Schlagwinkel beträgt z.B. 12°-14° und die Sperrung der Drähte liegt z.B. im Bereich von -0.03 mm bis +0.04 mm Besonders bevorzugt bestehen das elektrisch leitende Geflecht und die elektrisch leitende verseilte Drahtlage aus im Wesentlichen baugleichen Metalldrähten. Mit anderen Worten bestehen das elektrisch leitende Geflecht und die elektrisch leitende verseilte Drahtlage mit Vorteil aus Metalldrähten, welche aus demselben Material, insbesondere Kupfer, bestehen und die selben Querschnittsflächen sowie die selben Durchmesser aufweisen. Eine derartige Ausgestaltung der verseilten Drahtlage ermöglicht sowohl eine besonders kompakte Bauweise als auch eine hohe Biegeflexibilität sowie mechanische Festigkeit des erfindungsgemässen Kabels. Die elektrisch leitende verseilte Drahtlage, besteht insbesondere aus 8 - 16, vorzugseise aus 10 - 14 verseilten Bündeln von je 1 - 20 vorzugsweise von 1 -12 Metalldrähten. Als Metalldrähte werden vorzugsweise Kupferdrähte verwendet mit einem Durchmesser von 0.05 - 0.2 mm. Als besonders geeignet haben sich Bündel mit je 10 - 14 Drähten erwiesen. Ein Aussendurchmesser der verseilten Drahtlage misst bevorzugt zwischen 3.6 - 4.0 mm. Die Verseilung ist gegenüber der Längsmittelachse verdrillt und kann einen Winkel von 10 - 50° aufweisen. Gegenüber einer Längsmittelachse weist eine Verseilung eine Schlaglänge zwischen 25 und 50 mm, vorzugsweise zwischen 30 und 45 mm auf.

Bei einer Ausführungsform eines erfindungsgemässen Kabels werden bei einem Geflecht 16 Bündel mit 4 Drähten und bei einer verseilten Drahtlage 12 Bündel mit 3 Drähten verwendet. Es können für die Bündel der verseilten Drahtlage dickere Drähte verwendet werden als für das Geflecht. Vorzugsweise weisen die Drähte des Geflechts und der Verseilung jedoch denselben Durchmesser auf.

Bei einer weiteren Ausführungsform wird die verseilte Drahtlage von zwei oder mehr übereinander liegenden Schichten von verseilten Drähten gebildet. Die einzelnen Schichten können dabei aus verschiedenartigen Bündeln bestehen. Insbesondere kann die Flächenbedeckung der einzelnen Schichten unterschiedlich sein. Vorzugsweise ist die Verseilungsrichtung für jede Schicht unterschiedlich, d. h. sofern eine Schicht links verseilt ist, ist eine darüberliegende Schicht rechts verseilt usw..

Durch eine derartige Ausgestaltung der verseilten Drahtlage kann eine noch kompaktere Bauweise realisiert werden und die elektrischen Eigenschaften des Kabel lassen sich weiter verbessern.

Vorzugsweise beträgt der elektrische Widerstand der verseilten Drahtlage 15 - 40 Ω/km, besonders bevorzugt 20 - 28 Ω/km. Mit Vorteil ist ein erster elektrischer Widerstand des elektrisch leitenden Geflechts im Wesentlichen gleich wie ein zweiter elektrischer Widerstand der verseilten Drahtlage. Dies lässt sich z. B. durch eine geringere Flächenbedeckung der verseilten Drahtlage gegenüber dem Geflecht realisieren. Insgesamt wird dadurch die Stromleitung vereinfacht, da unabhängig von der elektrisch leitenden Lage jeweils gleiche Bedingungen vorliegen. Es ist aber auch möglich, die verseilte Drahtlage mit einem vom Geflecht verschiedenen elektrischen Widerstand auszubilden. Ebenso ist es möglich, die verseilte Drahtlage mit einem elektrischen Widerstand von weniger als 1 5 Ω/km oder mehr als 40 Ω/km vorzusehen.

Ein Verhältnis eines Aussendurchmessers der verseilten Drahtlage zu einem Aussendurchmesser des ersten Geflechts liegt mit Vorteil im Bereich von 1 .3 - 1 .8, insbesondere im Bereich von 1 .5 -1 .65. Dadurch kann die Biegeflexibilität und die mechanische Festigkeit des erfindungsgemässen Kabels weiter optimiert werden.

Weiter bevorzugt ist zwischen dem ersten elektrisch leitenden Geflecht und der verseilten Drahtlage eine Isolationsschicht zur elektrischen Isolierung angeordnet. Sind zusätzliche elektrisch leitende Lagen angeordnet, liegen mit Vorteil zwischen sämtlichen Lagen Isolationsschichten vor. Unter einer Isolationsschicht ist im vorliegenden Zusammenhang insbesondere eine Schicht aus einem Material mit einem spezifischen elektrischen Widerstand von mehr als 1 0 ^χ 1 0 ΩΓΠ ZU verstehen. Durch die Isolationsschicht kann auf einfache Art und Weise eine effektive elektrische Isolierung zwischen den beiden elektrisch leitenden Lagen erreicht werden. Aufgrund des Zusammenwirkens der Isolationsschicht und der beiden Lagen ist es möglich, das erfindungsgemässe Kabel für Ströme von bis zu 1 5 A bei Wechselspannungen von bis zu 1 000 V oder Gleichspannung von bis zu 1 500 V einzusetzen.

Es ist aber auch denkbar, die elektrisch leitenden Elemente, z. B. Metalldrähte, des Geflechts oder der Verseilung anstelle oder zusätzlich zur Isolationsschicht mit einer elektrisch isolierenden Beschichtung zu versehen. Dadurch kann ebenfalls eine elektrische Isolation erreicht werden.

Bevorzugt besteht die Isolationsschicht aus einem Kunststoff, vorzugsweise aus thermoplastischen Kunststoffen, Polyamid, Ethylen-Propylen-Kautschuk (EPR), Polyethylen, und/oder Polyurethan. Insbesondere kann es auch vorteilhaft sein, einen flammhemmenden und nichtkorrosiven Kunststoff ("Flame Retardant Non-Corrosive"; FRNC) als Isolationsschicht vorzusehen. Die Isolationsschicht weist des Weiteren in einer radialen Richtung bevorzugt eine Dicke von 0.25 - 0.75 mm auf. Es hat sich herausgestellt, dass derartige Isolationsschichten besonders vorteilhaft sind. Nebst einer effektiven elektrischen Isolation verbessern diese Isolationsschichten im Zusammenspiel ^, mit den beiden elektrisch leitenden Lagen zudem die mechanische Festigkeit des erfindungsgemässen Kabels, ohne dass dadurch die Biegeflexibilität beeinträchtigt würde. Besonders bevorzugt ist die Isolationsschicht auf das erste Geflecht aufextrudiert. Damit wird insbesondere ein mechanisch relativ stabiler Verbund zwischen dem ersten Geflecht und der Isolationsschicht geschaffen. Dies trifft im Besonderen im Falle einer Isolationsschicht aus Polyamid, Ethylen-Propylen-Kautschuk (EPR), Polyethylen, und/oder Polyurethan.zu.

Die verseilte Drahtlage ist vorzugsweise in die Isolationsschicht eingearbeitet und wird gemeinsam mit dieser und vorzugsweise gemeinsam mit einer Ummantelung produziert. Dies hat sich im Hinblick auf eine kompakte Bauweise als besonders vorteilhaft erwiesen.

Prinzipiell kann die Isolationsschicht aber auch aus anderen Materialien vorliegen. In Frage kommen z. B. nicht leitende Fasermaterialien. Ebenso kann von den angegebenen Dicken abgewichen werden, wobei bei geringeren Dicken jedoch sicherzustellen ist, dass eine ausreichende elektrische Isolation vorliegt. Grössere Dicken sind insbesondere in Bezug auf die Biegeflexibilität und eine kompakte Bauweise nachteilig.

In einer weiteren vorteilhaften Variante liegt im erfindungsgemässen Kabel zudem eine Zugentlastungslage vor. Die Zugentlastungslage besteht dabei insbesondere aus Kunstfasern, wobei es sich besonders bevorzugt um Aramidfasern handelt.

Mit Vorteil sind dabei das Geflecht und/oder die verseilte Drahtlage und/oder ein äussersten elektrisch leitenden veseilte Drahtlage von der Zugentlastungslage umgeben. Somit liegt die Zugentlastungslage bevorzugt ausserhalb der zentralen Bündelader und weiter bevorzugt auch ausserhalb des ersten elektrisch leitenden Geflechts und allfällig vorhandener weiterer elektrisch leitender Lagen vor.

Vorzugsweise ist die aussen liegende verseilte Drahtlage von der Zugentlastungslage umgeben, wobei die Zugentlastungslage vorteilhaft direkt auf der verseilten Drahtlage aufliegt. Eine derartige Ausgestaltung und Anordnung der Zugentlastungslage hat sich als besonders geeignet erwiesen. Einerseits bleibt dadurch eine hohe Biegeflexibilität des erfindungsgemässen Kabels erhalten, andererseits kann die mechanische Festigkeit signifikant bei dennoch äusserst kompakter Bauweise verbessert werden. Grundsätzlich kann aber auch auf eine Zugentlastungslage verzichtet werden oder es kann eine anders ausgebildete Zugentlastung vorgesehen werden, was die Verwendungsmöglichkeiten des erfindungsgemässen Kabels einschränkt. Anstelle von Kunstfasern können die Zugentlastungselemente z. B. auch in Form von massiven Drähten aus hochfestem Metall oder Kunststoff vorliegen. Des Weiteren ist es auch denkbar, Zugentlastungslagen aus Kunstfasern mit weiteren Zugentlastungselementen, z. B. aus Metall, zu verstärken. Allenfalls wird dadurch jedoch die Biegeflexibilität reduziert.

Weiter verfügt das erfindungsgemässe Kabel bevorzugt über einen Aussenmantel, bzw. eine Ummantelung, wobei der Aussenmantel je nach Anwendung insbesondere aus einem Polyamid, Ethylen-Propylen-Kautschuk (EPR), Polyethylen, Polyurethan und/oder thermoplastischen Elastomeren besteht. Der Aussenmantel schützt dabei die weiter innen liegenden Bereiche des Kabels vor mechanischen Einwirkungen und dem Eindringen von Feuchtigkeit oder Nässe. Polyamid hat sich dabei als besonders zweckmässig erweisen, da dieses eine hohe Abriebfestigkeit und gleichzeitig eine hohe Flexibilität aufweist. Dadurch ist das erfindungsgemässe Kabel optimal geeignet für den mobilen Einsatz, wobei das Kabel häufig ab- und aufgetrommelt wird. Mit Vorteil ist der Aussenmantel zudem UV- beständig ausgeführt. Hierzu ist es z. B. auch möglich, Russpartikel in den Aussenmantel zu integrieren.

Für spezielle Anwendungen kann aber auch auf einen Aussenmantel verzichtet werden oder der Aussenmantel kann aus einem anderen Material als Polyamid gefertigt sein.

Die Erfindung bezieht sich auch auf ein elektrooptisches Kabel zur Datenübertragung und/oder zur Energieübertragung umfassend eine zentrale Bündelader, wobei in der zentralen Bündelader wenigstens ein Lichtwellenleiter angeordnet ist und wobei die zentrale Bündelader von wenigstens einem ersten rohrförmigen und elektrisch leitenden Geflecht in koaxialer Anordnung umgeben ist, wobei sich dieses Kabel dadurch auszeichnet, dass der wenigstens eine Lichtwellenleiter lose in der zentralen Bündelader vorliegt und dass die zentrale Bündelader einen Aussendurchmesser von höchstens 4 mm aufweist. Ein solches Kabel braucht nicht zwingend eine verseilte Drahtlage aufzuweisen, sondern kann stattdessen eines oder mehrere Drahtgeflechte besitzen, wie sie weiter oben als bevorzugte Ausführungsform beschrieben sind. Es kann natürlich vorteilhaft sein, diese andere Variante mit den Merkmalen zu kombinieren, die vorgängig als Option des Kabels mit verseilter Drahtlage beschrieben worden sind. Eine besonders bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemässen Kabels verfügt zusätzlich zur erfindungsgemässen zentralen Bündelader über ein darauf aufliegendes erstes metallisch leitendes Geflecht, eine auf das erste metallische Geflecht aufextrudierte Isolationschicht, eine auf die Isolationsschicht aufgebrachte verseilte Drahtlage, eine auf die verseilte Drahtlage aufliegende Zugentlastungslage sowie einen auf die Zugentlastungslage aufgebrachten Aussenmantel.

Derartige erfindungsgemässe Kabel sind besonders kompakt, robust, gut biegbar und gleichzeitig flexibel einsetzbar. Weiter zeichnen sich diese Kabel auch durch ein geringes Gewicht von lediglich 20 - 40 g/m aus und können bei entsprechender Materialwahl vollständig halogenfrei ausgebildet sein.

Das erfindungsgemässe Kabel kann für verschiedenste Anwendungen eingesetzt werden. Beispielsweise als Übertragungsleitungen unter Wasser, insbesondere in offenen Gewässern und in Abwasserkanälen von Siedlungen, Gewerbe- und Industrie, sowie im Erdreich, insbesondere entlang von Strassen oder Schienen, in Rohranlagen und Kabelkanälen oder Gebäuden. Ebenso ist das erfindungsgemässe Kabel als Freileitung verlegbar. Im Speziellen ist das erfindungsgemässe Kabel unter harschen Bedingungen im militärischen Umfeld oder bei der Erdölförderung einsetzbar.

Aufgrund der grossen Robustheit in Kombination mit der hohen Flexibilität und einem geringen minimalen Biegeradius sind die erfindungsgemässen Kabel speziell für den mobilen Einsatz geeignet.

Das erfindungsgemässe Kabel ist z. B. zur Fernspeisung eines mobilen elektrischen Geräts und/oder eines mobilen elektrischen Stromversorgungsnetzes geeignet. Hierfür kann das Kabel beispielsweise als Verbindungsleitung in einer Anordnung mit zwei Spannungswandlern verwendet werden, wobei es sich insbesondere um einen fest verkabelten und einen regelbaren Spannungswandler handelt.

Die Anordnung umfasst beispielsweise einen ersten Spannungswandler, z.B. einen Transformator, und einen zweiten Spannungswandler, beispielsweise ebenfalls ein Transformator, wobei die beiden Spannungswandler über ein erfindungsgemässes Kabel elektrisch leitend verbunden sind. Mit dem ersten Spannungswandler wird beispielsweise die über das erfindungsgemässe Kabel zu übertragende elektrische Energie derart transformiert, dass eine möglichst hohe Spannung und geringe Stromstärke resultiert, was eine verlustminimierte Übertragung der elektrischen Energie ermöglicht. Mit dem zweiten Spannungswandler kann eine entsprechende Rücktransformation zu geringeren Spannungen und grösseren Stromstärken erfolgen, wie sie z. B. zum Betrieb eines Verbrauchers und/oder eines mobilen elektrischen Stromversorgungsnetzes geeignet sind.

Aus der nachfolgenden Detailbeschreibung und der Gesamtheit der Patentansprüche ergeben sich weitere vorteilhafte Ausführungsformen und Merkmalskombinationen der Erfindung. Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die zur Erläuterung von Ausführungsbeispielen eines erfindungsgemässen elektrooptischen Kabels verwendeten Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 Eine Seitenansicht einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemässen elektrooptischen Kabels umfassend eine zentrale Bündelader mit vier Lichtwellenleitern, ein elektrisch leitendes Geflecht und eine elektrisch leitende Drahtlage, die durch eine Isolationsschicht sind, sowie einer darum herum angeordneten Zugentlastungslage und einem Aussenmantel, wobei die einzelnen Kabelelemente schichtweise freigelegt sind;

Fig. 2 Einen Querschnitt durch das Kabel aus Fig. 1 ; Fig. 3 Eine Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemässen elektrooptischen Kabels mit vier Bündeladern;

Fig. 4 Eine Anordnung mit zwei über ein Kabel aus den Figuren 1 bis 3 verbundenen Transformatoren zur Fernversorgung eines mobilenelektrischen Netzes. Grundsätzlich sind in den Figuren gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen. Wege zur Ausführung der Erfindung

In Fig. 1 ist ein erfindungsgemässes elektrooptisches Kabel 1 in einer schematischen Seitenansicht entlang seiner Längsmittelachse 14 im Bereich des Kabelendes abgebildet. Die einzelnen Kabelelemente sind dabei in longitudinaler Richtung schichtweise freigelegt, um den Kabelaufbau zu verdeutlichen. Fig. 2 zeigt entsprechend einen schematischen Querschnitt durch das im Querschnitt kreisrunde elektrooptische Kabel 1 entlang der Linie durch einen Aussenmantel 60 des Kabels 1 in Fig. 1.

Das elektrooptische Kabel 1 verfügt über eine zentrale Bündelader 10 aus einem Kunststoffrohr 1 1 mit beispielsweise vier darin angeordneten Lichtwellenleitern 12a, 12b, 12c, 12d. Sämtliche vier Lichtwellenleiter 12a, 12b, 12c, 12d bestehen beispielsweise aus biegeoptimierten Glasfasern und sind jeweils von einer primären Ummantelung 13a, 13b, 13c, 13d umgeben. Je nach Verwendung werden Lichtwellenleiter mit Singlemodefasern oder Multimodefasern eingesetzt. Ein Aussendurchmesser jedes der vier Lichtwellenleiter 12a, 12b, 12c, 12d inklusive der primären Ummantelung 13a, 13b, 13c, 13d beträgt z. B. 250 μιη. Die vier Lichtwellenleiter 12a, 12b, 12c, 12d mit ihren primären Ummantelungen 13a, 13b, 13c, 13d weisen in einer Längsrichtung des elektrooptischen Kabels 1 oder in einer Richtung parallel zur Längsmittelachse 14 des elektrooptischen Kabels 1 bei einer Temperatur von etwa 20°C eine Überlänge gegenüber dem Kunststoffrohr 1 1 von beispielsweise ca. 0.1 % auf. Das Kunststoffrohr 1 1 der zentralen Bündelader 10 besteht z. B. aus Polyamid, Polypropylen, Polybutylenterephthalat und/oder Polyethylen und weist einen Innendurchmesser von z. B. 0.8 - 1.0 mm sowie einen Aussendurchmesser von beispielsweise 1.3 - 1.7 mm auf. Eine Wandstärke des Kunststoffrohrs 1 1 misst entsprechend ca. 0.2 - 0.4 mm. Das Kunststoffrohr 1 1 ist vollständig mit einer fluiden Adernfüllmasse 15 in Form eines Gels gefüllt. Die vier Lichtwellenleiter 12a, 12b, 12c, 12d mit ihren primären Ummantelungen 13a, 13b, 13c, 13d sind in radialer Richtung sowie in begrenztem Masse auch in Längsrichtung beweglich in der fluiden Adernfüllmasse 15 eingebettet.

Die zentrale Bündelader 10 bzw. das Kunststoffrohr 1 1 ist von einem ersten elektrisch leitenden Geflecht 20 umgeben. Das erste Geflecht 20 ist rohrformig ausgebildet und liegt direkt auf der Mantelfläche des Kunststoffrohrs 1 1 auf. Eine Längsmittelachse des ersten Geflechts 20 ist dabei koaxial zur Längsmittelachse 14 des elektrooptischen Kabels ausgerichtet. Das erste Geflecht 20 besteht beispielsweise aus sechzehn miteinander verflochtenen Bündeln und weist einen Aussendurchmesser 20.1 von ungefähr 2.0 - 2.2 mm auf. Ein Bündel 21 besteht z. B. aus vier Metalldrähten 22a, 22b, 22c, 22d, wobei es sich insbesondere um verzinnte Kupferdrähte mit einem Durchmesser von 0.13 - 0.17 mm handelt. Sämtliche sechzehn Bündel des ersten Geflechts 20 sind im Wesentlichen baugleich. Ein Geflechtwinkel 23.1 , welcher als Winkel zwischen der Längsmittelachse 14 des elektrooptischen Kabels 1 und einer tangentialen Richtung des Drahtverlaufs der Metalldrähte 22a, 22b, 22c, 22d gemessen wird, beträgt z. B. ungefähr 60 - 75°. Die Flächenbedeckung des ersten Geflechts liegt bei ca. 90 %. Der elektrische Widerstand des ersten Geflechts 20 beträgt z. B. ca. 22 Ω pro 1 km Kabellänge.

Das Geflecht 20 ist direkt von einer aufextrudierten Isolationsschicht 30 aus Polyamid umgeben, wobei eine Dicke 30.1 der Isolationsschicht 30, gemessen in radialer Richtung des elektrooptischen Kabels 1 , beispielsweise ca. 0.25 - 0.75 mm beträgt.

Die Isolationsschicht 30 ist von einer zweiten elektrisch leitenden Lage in Form einer verseilten Drahtlage 40 umgeben. Die verseilte Drahtlage 40 ist rohrformig ausgebildet und liegt direkt auf der Mantelfläche der Isolationsschicht 30 auf. Eine Längsmittelachse der verseilten Drahtlage 40 ist ebenso koaxial zur Längsmittelachse 14 des elektrooptischen Kabels ausgerichtet. Die verseilte Drahtlage 40 besteht beispielsweise aus mehreren verseilten Drahtbündeln. Ein Aussendurchmesser 40.1 der zweiten Lage 40 misst ca. 3.4 - 3.8 mm. Ein Bündel der verseilten Drahtlage 40 ist im Wesentlichen baugleich mit dem Bündel 21 des Geflechts und verfügt entsprechend über vier Metalldrähte, welche in Form von verzinnten Kupferdrähten mit einem Durchmesser von 0.13 - 0.17 mm vorliegen. Die Metalldrähte des Geflechts 20 und der verseilten Drahtlage 40 sind dabei im Wesentlichen identisch. Sämtliche Bündel der verseilten Drahtlage 40 sind im Wesentlichen baugleich. Ein Winkel, der zwischen der Längsmittelachse 14 des elektrooptischen Kabels 1 und einer tangentialen Richtung des Drahtverlaufs der Metalldrähte der verseilten Drahtlage 40 gemessen wird, beträgt z. B. ungefähr 70 - 85. Der elektrische Widerstand der verseilten Drahtlage 40 beträgt wie beim Geflecht 20 ca. 22 Ω pro 1 km Kabellänge. Um die verseilte Drahtlage 40 herum ist eine Zugentlastungslage 50 angeordnet. Diese besteht bevorzugt aus einem Garn aus Aramidfasern, insbesondere mit einer Garnstärke von 800 - 4000 dtex. Die Zugentlastungslage 50 beinhaltet dabei Längsfäden, welche parallel zur Längsmittelachse 14 des elektrooptischen Kabels 1 verlaufen, als auch verseilte Fäden, welche die Längsmittelachse 14 schraubenlinienförmig umlaufen.

Um die Zugentlastungslage 50 herum ist ein Aussenmantel 60 aufgebracht. Der Aussenmantel 60 besteht je nach Anwendungszweck z. B. aus Polyamid, Ethylen-Propylen- Kautschuk (EPR), Polyethylen, Polyurethan und/oder thermoplastischen Elastomeren, wobei zur Verbesserung der UV-Beständigkeit optional Russpartikel beigemischt sein können. Der Aussendurchmesser des Aussenmantels 60 bzw. des elektrooptischen Kabels 1 beträgt, ca. 4 - 6 mm. Bevorzugt ist das für den Aussenmantel 60 verwendete Kunststoff weicher als das für die Isolationsschicht 30 und/oder das Kunststoffrohr 1 1 verwendete Kunststoff. Wie den Figuren 1 und 2 zu entnehmen ist, bilden der Aussenmantel 60, die Zugentlastungslage 50 und die verseilte Drahtlage 40 eine Einheit. Demnach sind sie gemeinsam hergestellt.

In Figur 3 ist eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemässen elektrooptischen Kabels gezeigt, welches 4 einzelne Bündeladern aufweist, wovon drei Bündeladern 10a, 10b und 10c sichtbar sind. In den Bündeladern sind jeweils vier Lichtwellenleiter mit ihren primären Ummantelungen vorgesehen, wobei die Lichtwellenleiter 12a, 12b und die Ummantelungen 13a, 13b sichtbar sind. Die vier Bündeladern sind zentral im Kern des Kabels angeordnet. Das Geflecht 20 wird von 16 Bündeln 21 ausgebildet und weist geringere Flächenbedeckung im Vergleich zur Ausführungsform nach Figur 1 auf. Ein Bündel 21 besteht dabei aus 4 Drähten mit 0.10 - 0.25 mm Durchmesser. Über dem Geflecht 20 ist eine Isolationsschicht 30 angeordnet, die ca. 0.40 - 0.60 mm beträgt. Auf der Isolationsschicht 30 ist eine elektrisch leitende verseilte Drahtlage 40 vorgesehen. Die verseilte Drahtlage 40 ist durch eine Zugentlastungslage 50 und den Aussenmangel 60 umgeben und bildet mit diesen eine Baueinheit.

Fig. 4 zeigt schematisch eine Anordnung 100 zur Fernspeisung eines mobilen elektrischen Stromversorgungsnetzes. Die Anordnung 100 umfasst dabei einen ersten Spannungswandler in Form eines ersten Transformators 1 10 und einem zweiten Spannungswandler in Form eines zweiten Transformators 120, welche über das elektrooptische Kabel 1 aus den Fig. 1 und 2 oder 3 elektrisch miteinander verbunden sind. Das elektrooptische Kabel 1 verfügt dabei an seinem ersten Ende über einen hermaphroditischen Steckverbinder 90a, welcher mit einer komplementären Steckerbuchse 1 1 1 des ersten Transformators 1 10 elektrisch leitend verbunden ist. Ebenso ist das zweite Ende des elektrooptischen Kabels 1 mit einem zweiten hermaphroditischen Steckverbinder 90b ausgestattet, welcher entsprechend mit einer komplementären Steckerbuchse 121 des zweiten Transformators 120 elektrisch leitend verbunden ist.

Über einen ersten Netzanschluss 1 15 ist der erste Transformator 1 10 z. B. mit einem Stromversorgungsnetz (in Fig. 4 nicht dargestellt), welches z. B. bei einer Spannung von 1 10 V oder 230 V betrieben wird, angeschlossen. Über den ersten Transformator 1 10 wird die eingespeiste Spannung auf eine Übertragungsspannung von bis zu 1000 V Wechselspannung oder 1500 V Gleichspannung transformiert. Dadurch kann über das elektrooptische Kabel 1 elektrische Energie mit minimalem Leitungsverlust übertragen werden. Über den zweiten Transformator 120, welcher z. B. als regelbarer Transformator ausgebildet ist, kann die Übertragungsspannung auf die im mobilen elektrischen Stromversorgungsnetz benötigten Betriebsspannungen, z. B. 1 10 V oder 230 V, transformiert und über einen zweiten Netzanschluss 125 in das mobile elektrische Stromversorgungsnetz (in Fig. 4 nicht dargestellt) eingespeist werden. In der Anordnung 100 fungiert das Geflecht 20 des elektrooptischen Kabels 1 als Phasenleiter, während die verseilte Drahtlage 40 als Neutralleiter eingesetzt wird. Damit wird das Gefahrenrisiko für Personen bei einer Beschädigung der äusseren Kabelbereiche minimiert. Die hermaphroditischen Steckverbinder 90a, 90b verhindern dabei wirkungsvoll eine versehentliche Verpolung der beiden Geflechte 20, 40. Parallel zur elektrischen Energie können über die in der zentralen Bündelader 10 angeordneten Lichtwellenleiter 12a, 12b, 12c, 12d beispielsweise Daten übertragen werden.

Die Anordnung 100 ist z. B. für den militärisch taktischen Einsatz äusserst vorteilhaft, da das elektrooptische Kabel aufgrund seiner Biegeflexibilität, der mechanischen Festigkeit sowie der Robustheit auch direkt auf der Erdoberfläche oder als Freileitung verlegt werden kann. Testversuche mit dem erfindungsgemässen Kabel 1 haben gezeigt, dass dieses einen äusserst geringen minimalen Biegeradius von 30 mm aufweist und bei einem Radius von 50 mm bis zu 4000 Wechselbiegungen unbeschadet standhält. Die Querdruckbeständigkeit beträgt dabei bis zu 400 N/cm, während eine Zugfestigkeit von bis zu 1500 N erreicht wird.

Die vorstehenden Ausführungsformen sind lediglich als illustrative Beispiele zu verstehen, welche im Rahmen der Erfindung beliebig abgewandelt werden können.

So ist z. B. möglich, in der zentralen Bündelader 10 weniger oder mehr als vier Lichtwellenleiter 12a, 12b, 12c, 12d unterzubringen. Ebenso ist es denkbar die vier Lichtwellenleiter 12a, 12b, 12c, 12d unterschiedlich auszubilden. Sofern dies zweckmässig ist, können die Lichtwellenleiter z. B. unterschiedliche Dicken aufweisen. Ebenso können anstelle oder zusätzlich zu den primären Ummantelungen 13a, 13b, 13c, 13d zusätzliche Ummantelungen vorliegen.

Anstelle eines Kunststoffrohrs 1 1 kann auch ein Metallrohr, z. B. aus rostfreiem Stahl, für die zentrale Bündelader 10 eingesetzt werden. Auch möglich ist es, auf die fluide Ademfüllmasse 15 zu verzichten.

Prinzipiell ist es auch denkbar, zwischen dem Kunststoffrohr 1 1 und dem Geflecht 20 eine Zwischenlage anzubringen, falls dies als zweckdienlich erachtet wird. Falls erforderlich, z. B. um die Reibung zwischen dem Kunststoff rohr 1 1 und dem Geflecht 20 zu erhöhen, kann das Kunststoffrohr 1 1 z. B. im Bereich seines Aussenmantels strukturiert werden.

Das Geflecht 20 kann beispielsweise auch mit zusätzlich eingeflochtenen hochfesten Fasern, welche nicht notwendigerweise elektrisch leitend sein müssen und z. B. aus Aramid oder Kohlefasern bestehen, mechanisch verstärkt werden. Dies gilt entsprechend auch für die verseilte Drahtlage 40. Zusätzlich zur Isolationsschicht 30 können zwischen dem ersten Geflecht 20 und der Isolationsschicht und/oder zwischen der verseilten Drahtlage 40 und der Isolationsschicht 30 weitere Beschichtungen und/oder Zwischenschichten angeordnet werden. Dadurch kann gegebenenfalls die Isolationswirkung zwischen den beiden elektrisch leitenden Lagen 20 und 40 verbessert werden. Ebenfalls denkbar ist es, im Bereich der Isolationsschicht 30 zwischen den beiden Lagen 20 und 40 eine zusätzliche Zugentlastungslage anzubringen. Zudem kann die Isolationsschicht 30 auch mit eingemischten zugfesten Fasern und/oder integrierten Verstärkungselementen versehen werden, sofern dies notwenig erscheint.

Ebenfalls denkbar ist es, die Zugentlastungslage 50 wegzulassen und stattdessen beispielsweise Verstärkungselemente und/oder zugfeste Fasern in den Aussenmantel zu integrieren.

Des Weiteren ist es beispielsweise möglich, zusätzliche Lagen aus verseilten Drähten an geeigneter Stelle im elektrooptischen Kabel 1 vorzusehen. Die zusätzlichen Lagen können je nach Material als elektrische Leiter und/oder zugfeste Elemente dienen. Prinzipiell ist es auch denkbar, von einem kreisrunden Querschnitt abzuweichen und z. B. eine ovale Querschnittsform vorzusehen.

Möglich ist es auch, zusätzliche Metallfolien und/oder Quellbänder als Abschirmung und/oder Feuchtigkeitsschutz im Kabel zu integrieren.

Zusätzlich zu den zwei elektrisch leitenden Lagen 20 und 40 können auch weitere Lagen und/oder andere elektrische Leiter angeordnet werden.

Im Besonderen sind die angegeben Dimensionen und spezielle die Ausgestaltungen der Lagen 20 und 40 rein illustrativ zu verstehen und können entsprechend den Anforderungen beispielsweise wie im allgemeinen Beschreibungsteil erwähnt modifiziert werden.

Es versteht sich zudem, dass das elektrooptische Kabel 1 auch für andere Anwendungen als die in Fig. 4 dargestellte Fernspeisung eines mobilen Stromnetzes verwendet werden kann.

Zusammenfassend ist festzustellen, dass ein neuartiges elektrooptische Kabel geschaffen wurde, welches sich im Speziellen durch eine verbesserte Biegeflexibilität sowie eine verbesserte mechanische Festigkeit und Robustheit auszeichnet. Dadurch ist das erfindungsgemässe Kabel flexibler einsetzbar und ermöglicht auch unter harschen Bedingungen eine sichere und effiziente Energie- und/oder Datenübertragung.