[0001] Die Erfindung betrifft ein Kabel der im Oberbegriff des Anspruches 1 genannten Art
sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Kabels gemäß dem Oberbegriff von
Anspruch 29.
[0002] Bei einem bekannten Kabel dieser Art, wie es z.B. der DE-PS 33 05 246 entnehmbar
ist, wird der Kern des Kabels von einer Isolierschicht mit flach rechteckigem Querschnitt
gebildet, in deren Inneren in unmittelbarer Nähe der einen Flachseite die Adern bzw.
Leiter des Kabels so angeordnet sind, daß sie sich in etwa in einer Ebene zueinander
parallel in Längsrichtung des Kabels erstrecken. Von der anderen Flachseite des Kabelkerns
her erstrecken sich in Abständen vorgesehene Ausnehmungen so weit in die Isolierschicht
hinein, daß an ihrer Bodenseite die Leiter blank offen liegen. Die Ausnehmungen weisen
Abmessungen auf, die erheblich größer sind als die Abmessungen der in ihnen untergebrachten
Schaltungseinheiten, so daß letztere bei der Herstellung des Kabels in die Ausnehmungen
eingesetzt und mit den Leitern elektrisch leitend verbunden werden können. Dies hat
allerdings zur Folge, daß nach der Montage der Schaltungseinheiten in den Ausnehmungen
Frei-und Hohlräume vorhanden sind, die zum Schutz gegen Verunreinigungen und Feuchtigkeit
mit einer dauerelastischen, elektrisch isolierenden Masse ausgefüllt werden müssen.
Der so gebildete Kern des bekannten Kabels ist von einem mehrlagigen Mantel umgeben,
der z.B. ein Band mit bei Wasserzutritt quellenden Bestandteilen, eine von einer Bandierung
aus einem elektrisch leitenden Folienband gebildete Schicht mit hoher elektrischer
Leitfähigkeit und eine Schicht aus einem plastomeren oder elastomeren Kunststoff umfaßt,
die die inneren Teile des Kabels gegen von außen kommende chemische Einwirkungen schützen
soll.
[0003] Der Aufbau dieses bekannten Kabels führt zu einer Reihe von Nachteilen. So ist die
Herstellung umständlich und mit erhöhten Kosten verbunden, weil die Ausnehmungen zur
Aufnahme der Schaltungseinheiten nachträglich in die die Leiter umgebende Isolationsschicht
eingearbeitet und nach der Monage der Schaltungseinheiten mit einer weiteren Isolationsmasse
ausgefüllt werden müssen, wobei fraglich ist, ob sich hierdurch eine vollständige,
das Eindringen insbesondere von Feuchtigkeit mit Sicherheit verhindernde Abdeckung
der blanken elektrisch leitenden Teile erreichen läßt. Dieses Problem ist um so gravierender,
als der Aufbau des Kabel-Mantels mit gewickelten Bändern und einer äußeren Kunststoffschicht
zumindest bei einer unmittelbaren Verlegung des Kabels im Erdboden keinen ausreichenden
Schutz gegen Feuchtigkeit, sonstige chemische Einwirkungen und gegen elektrische und
magnetische Störeinflüsse bietet, wie sie z.B. durch Blitzeinschläge in der näheren
Umgebung des Kabels verursacht werden. Weiterhin sind bei dem bekannten Kabel die
Positionen bzw. gegenseitigen Abstände der Schaltungseinheiten nach Herstellung der
Ausnehmungen in der Isolierschicht endgültig festgelegt und können danach nicht mehr
verändert werden. Insbesondere in den Fällen, in denen die Isolationsschicht in die
die Ausnehmungen für die Schaltungseinheiten eingearbeitet werden, unabhängig von
dem die Adern enthaltenden Teil des Kabelkerns hergestellt und nach Erzeugung der
Ausnehmungen mit diesem Teil zusammengesetzt wird, ergeben sich große Schwierigkeiten
hinsichtlich einer genauen Positionierung der Ausnehmungen und damit der Schaltungseinheiten,
weil beim Zusammenbau des Kerns auf die mit Ausnehmungen versehene Isolierschicht
unvermeidlich ein Zug in Längsrichtung ausgeübt wird, wodurch sich die Isolierschicht,
deren Querschnitt im Bereich der Ausnehmungen stark verringert ist, ungleichförmig
dehnt.
[0004] Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Kabel der eingangs genannten
Art so weiterzubilden, daß es einen einfachen, kostengünstigen Aufbau besitzt und
auch bei extremen Einsatzbedingungen einen hervorragenden Schutz der in das Kabel
integrierten Schaltungseinheiten bzw. ihrer elektronischen und mechanischen Komponenten
gegen Umwelteinflüsse aller Art gewährleistet, sowie ein Verfahren zur Herstellung
eines solchen Kabels anzugeben.
[0005] Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung die in den Ansprüchen 1 bzw. 29 zusammengefaßten
Merkmale vor.
[0006] Den im Anspruch 1 niedergelegten Maßnahmen liegt die ErkennLnis zugrunde, daß eine
in den Mantel eingebaute Schicht hoher elektrischer Leitfähigkeit, deren Querschnitt
genügend klein ist, um zumindest eine gewisse Flexibilität des Kabels zu gewährleisten,
für sich allein keinen perfekten Faraday'schen Käfig bildet, der bei hoher Belastung,
z.B. bei einem Blitzeinschlag durch das Erdreich hindurch auf ein im Boden verlegtes
Kabel, im Kabelinnern das Entstehen von gefährlichen Längsspannungen verhindern könnte,
die zu einer Beschädigung oder Zerstörung der eingebauten Schaltungseinheiten führen.
Wenn die Schicht hoher elektrischer Leitfähigkeit, wie dies wegen der Handhabbarkeit
und des Gewichts des Kabels erforderlich ist, eine Dicke von nur einigen Zehntel Millimetern
aufweist, genügen die in dieser Schicht bei einem Blitzeinschlag induzierten Wirbelströme
in keiner Weise, um die aufgebrachten elektrischen Ladungen auf der Außenseite der
elektrisch leitenden Schicht zu halten und daran zu hindern, zur Innenseite dieser
Schicht zu gelangen, wo sie dann in Längsrichtung des Kabels zu einem proportional
zur Entfernung vom Einschlagsort anwachsenden Spannungsabfall führen, der die zulässigen
Werte bei weitem übersteigt. Daran ändert sich selbst dann grundsätzlich nichts, wenn
man die Dicke der elektrisch gut leitenden Schicht auf einige Millimeter vergrößert.
Hierdurch wird zwar das Gewicht und die Flexibilität des Kabels erheblich verschlechtert,
die verbesserte Ausbildung von Wirbelströmen wird aber dadurch wieder weitgehend kompensiert,
daß sich durch den geringeren elektrischen Widerstand der leitenden Schicht eine erheblich
verlängerte Verweilstrecke des Blitzes auf dem Kabel ergibt. Die elektrisch gut leitende
Schicht müßte also eine Dicke von einigen Zentimetern besitzen, wenn sie allein einen
ausreichenden Schutz des Kabelinneren gegen Längsspannungen bewirken sollte. Eine
solche Schichtdicke würde aber aus dem "Kabel" eine Stange bzw. ein Rohr machen, das
nicht mehr endlos gefertigt, auf eine Trommel aufgewickelt und von dieser abgezogen
und mit wechselnden, vor Ort beliebig wählbaren Krümmungsradien verlegt werden könnte.
[0007] Diese Problematik findet durch die im Anspruch 1 niedergelegten Maßnahmen eine überraschende
Lösung, weil durch die innerhalb der eine hohe elektrische Leitfähigkeit besitzenden
Schicht angeordnete Schicht hoher magnetischer Permeabilität, worunter insbesondere
eine Schicht aus einem Material mit ferromagnetischen Eigenschaften verstanden werden
soll, der Skin-Effekt in so starkem Maß gesteigert wird, daß auch dann, wenn die Schicht
hoher elektrischer Leitfähigkeit nur einige Zehntel Millimeter dick ist, durch einen
Blitzeinsclilag gefährliche Längspannungen im Kabelinneren durch Ladungsverdrängung
verhindert werden. Die Schicht hoher elektrischer Leitfähigkeit übernimmt den Strom
und verhindert, daß die Schicht hoher magnetischer Permeabilität, deren hoher Skin-Effekt
erwünscht ist, in Sättigung geht. Um die Verweilstrecke des Blitzes auf der elektrisch
gut leitenden Schicht möglichst kurz zu halten, hat sich eine Schichtdicke von 0,2
bis 0,3 nunals:optimal erwiesen, wie sie z.B. mit Hilfe einer entsprechend starken
Aluminium- oder Kupferfolie ohne weiteres realisiert werden kann. Da sich der erwähnte
Effekt mit einer Schicht hoher magnetischer Permeabilität erreichen läßt, die ebenfalls
nur einen Zehntel-Millimeter dick ist, und z.B. aus einer oder mehreren entsprechend
dünnen
Mu-Metall-Folien besteht, ergibt sich erfindungsgemäß eine hervorragende Schirmwirkung,
ohne daß das Kabel hierdurch besonders schwer oder in seiner Flexibilität beeinträchtigt
wird. Darüber hinaus verhindert die Schicht hoher magnetischer Permeabilität das Eindringen
von magnetischen Störungen in das Kabelinnere und somit ein induktives Einkoppeln
von elektrischen Spannungen in die Leiter des Kabels.
[0008] Eine zusätzliche Verbesserung der Schirmwirkung der beiden eben beschriebenen Schichten
läßt sich dadurch erreichen, daß die äußere, primär dem Schutz gegen chemische Einwirkungen
dienende Schicht nicht von einer isolierenden Masse sondern von einem Material gebildet
wird, das zwar eine hohe chemische Widerstandsfähigkeit besitzt, wie z.B. Polyäthylen
oder ein ähnlicher Kunststoff, das überdies aber auch eine gewisse elektrische Leitfähigkeit
aufweist, die zwar kleiner ist als die der extrem gut leitenden mittleren Schicht
des Mantels aber größer als die elektrische Leitfähigkeit des Mediums, also z.B, des
Erdreichs, in dem das Kabel verlegt werden soll, oder in derselben Größenordnung wie
diese zu-Jetzt genannte Leitfähigkeit liegt. Durch diese Maßnahmen ist es möglich,
daß die z.B. bei einem Blitzeinschlag über das Erdreich in das Kabel auf die elektrisch
gut leitende Schicht des Mantels gelangenden großen Ladungsmengen von dort wegen der
Leitfähigkeit der äußeren Schicht des Mantels wieder rasch über das umgebende Erdreich
an die "Masse" zurückfließen, die als entfernte Zylinderwand koaxial zum Kabel liegend
anzusehen ist. Somit wird durch die Leitfähigkeit der äußeren Kabelschicht die Verweilstrecke
eines Blitzes auf dem Kabel zusätzlich verkürzt und damit die Größe von sich aufbauenden
Längsspannungen auf noch geringere und mit Sicherheit ungefährliche Werte begrenzt.
[0009] Würde man die äußere Schicht des Mantels aus einem elektrisch gut isolierenden Material
herstellen, so würde diese Schicht wie das Dielektrikum eines Kondensators wirken,
dessen Belegungen einerseits vom Erdreich und andererseits von der elektrisch gut
leitenden Schicht des Mantels gebildet werden. Um zu vermeiden, daß ein solches Dielektrikum
bei einem Blitzschlag durchschlagen und damit örtlich zerstört wird, was an dieser
Stelle zu einer Aufhebung seiner Schutzwirkung gegen chemische Einflüsse führen würde,
müßte es mit einer sehr großen Wandstärke ausgebildet werden. Dies würde aber wiederum
das Gewicht und die Flexibilität des Kabels beeinträchtigen. Somit trägt die Tatsache,
daß die äußere Schicht des Mantels eine gewisse elektrische Leitfähigkeit besitzt,
nicht nur zu einer verbesserten Schirmwirkung gegen elektrische Störungen sondern
auch zur Erzielung guter mechanischer Eigenschaften des Kabels bei.
[0010] Es sei ausdrücklich darauf hingewiesen, daß die elektrische Leitfähigkeit der äußeren,
primär gegen chemische Einwirkungen schützenden Schicht des Mantels auch dann die
oben beschriebenen Vorteile mit sich bringt, wenn die innere, eine hohe magnetische
Permeabilität besitzende Schicht des Kabel- mantels weggelassen ist. Diese Schicht
wird z.B. dann nicht benötigt, wenn ein erfindungsgemäßes Kabel im Meer verlegt wird
und sich keine langgestreckten elektrischen Leiter, z.B. Telefonkabel, in seiner unmittelbaren
Nähe befinden, weil sich wegen der hohen elektrischen Leitfähigkeit von Meerwasser
bei einem Blitzeinschlag kein eventuell parallel zum Kabel verlaufender Strompfad
bzw. -kanal ausbilden kann, von dem her eine induktive Störungseinkopplung auf die
Leiter des Kabels zu befürchten ist. In einem solchen Fall kann es durchaus genügen,
das Kabel nur mit einer dünnen Schutzschicht hoher elektrischer Leitfähigkeit zu versehen
und diese Schicht, die z.B. von einer Aluminiumfolie gebildet ist, mit einer weiteren
Schicht zu umgeben, die einerseits einen Schutz gegen chemische Einwirkungen bietet
und gleichzeitig die oben erwähnte gemäßigte elektrische Leitfähigkeit besitzt. Die
Kombination dieser beiden Maßnahmen ist dann in Verbindung mit dem elektrisch gut
leitenden umgebenden Medium ausreichend, um die Verweilstrecke des Blitzes auf dem
Kabel so stark zu verkürzen, daß keine gefährlichen Längsspannungen entstehen.
[0011] Da ein erfindungsgemäßes Kabel im Regelfall so verwendet wird, daß seine Leiter zumindest
an einem seiner Enden mit einer Steuer- und Meßzentrale elektrisch leitend verbunden
sind, die zur Ansteuerung der im Kabel befindlichen Schaltungseinheiten und/oder zur
Erfassung und Auswertung der von den Schaltungseinhelten gelieferten Meßwerte dient,
ist gemäß der Erfindung weiterhin vorgesehen, daß zumindest alle mit dem Kabel in
elektrisch leitender Verbindung stehenden Schaltungseinheiten der Steuer- und Meßzentrale
von einer elektrisch gut leitenden Schirmanordnung umgeben sind, die mit der elektrisch
gut leitenden Schicht des Kabelmantels elektrisch leitend verbunden ist und somit
gemeinsam mit dieser einen Faraday' schen Käfig bildet, der durch elektrisch leitende
Endabschlüsse an eventuell vorhandenen freien Kabelenden vervollständigt wird. Erfindungsgemäß
wird dieser Faraday'sche Käfig an keiner Stelle durch elektrische Leiter durchbrochen.
Dies bedeutet zum einen, daß jegliche Informations-Ein- bzw. -Ausspeisung in das bzw.
aus dem Kabel, die nicht von der Steuer- und Meßzentrale her erfolgt,z.B. mit Hilfe
von Lichtleitfasern oder direkt auf optischem Wege durchgeführt wird. Die Stromversorgung
der im Kabel befindlichen Schaltungseinheiten erfolgt von der Steuer- und Meßzentrale
her entweder mit Hilfe von Batterien, die innerhalb des Faraday'schen Käfigs angeordnet
sind, oder mit Hilfe einer Stromversorgungseinheit, deren Transformator sich mit seiner
Sekundärwicklung innerhalb und mit seiner Primärwicklung außerhalb des Faraday' schen
Käfigs befindet. Die Vorteile eines vollständigen Einschlusses des gesamten Systems
in einen Faraday'schen Käfig lassen sich auch dann erzielen, wenn das Kabel keine
Schicht hoher magnetischer Permeabilität besitzt und/oder wenn die äußere Mantelschicht
keine elektrische Leitfähigkeit aufweist, weil das Kabel z.B. in einem Kabelkanal
verlegt ist, wo ein Blitzeinschlag nicht droht.
[0012] Durch den Anspruch 29 wird ein Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen
Kabels angegeben, das sich vor allem deshalb besonders einfach gestaltet, weil zunächst
nur die Schaltungseinheiten in den gewünschten Abständen auf den Leitern des Kabels
montiert und mit den erforderlichen Leitern elektrisch leitend verbunden werden müssen,
um dann gemeinsam mit den Leitern in die innere Schutzschicht des Kabelkerns vorzugsweise
durch Einextrudieren eingebettet zu werden. Eine vorausgehende Bearbeitung der Schutzschicht
zur Herstellung irgendwelcher Ausnehmungen und ein nachträgliches Ausfüllen verbleibender
Hohl- und Freiräume mit einer zusätzlichen isolierenden Masse ist nicht erforderlich.
Selbst für den Fall, daß die Leiter von vornherein eine isolierende Hülle aufweisen,
ist es zur elektrisch leitenden Verbindung der Schaltungseinheiteten mit diesen Leitern
nicht unbedingt erforderlich, die Leiter partiell abzuisolieren. Vielmehr kann stattdessen
die elektrisch leitende Verbindung auch durch einen Aufkrimp-Vorgang oder dergleichen
hergestellt werden, bei dem die isolierende Hülle der betreffenden Leiter einfach
mechanisch durchstoßen wird.
[0013] Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens sind in
den Ansprüchen 30 bis 36 niedergelegt.
[0014] Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme
auf die Zeichnung beschrieben; in dieser zeigt:
Fig. 1 einen in Längsrichtung verlaufenden Schnitt durch ein erfindungsgemäßes Kabel
an einer Stelle, an der sich eine Schaltungseinheit befindet,
Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie II-II aus Fig. 1, und
Fig. 3 ein erfindungsgemäßes Kabel, das zusammen mit den Schaltungseinheiten einer
Steuer- und Meßzentrale vollständig in einem Faraday'schen Käfig eingeschlossen ist.
[0015] Wie man der Fig. 1 entnimmt, besteht ein erfindungsgemäßes Kabel 1 aus einem Kern
2 und einem den Kern 2 umgebenden Mantel 3, wobei jede dieser beiden Untereinheiten
aus mehreren Bestandteilen aufgebaut ist.
[0016] So umfaßt der Kern 2 eine innere Schutzschicht 5, die im vorliegenden Fall aus einer
isolierenden Masse, beispielsweise einer gummielastischen Mischung besteht und in
die sowohl die Adern 7 des Kabels als auch die in Längsrichtung des Kabels 1 in Abständen
voneinander angeordneten Schaltungseinheiten 10 vollständig eingebettet und hierdurch
elektrisch isoliert und gegen Feuchtigkeit und Schmutz geschützt sind. Um dies zu
erreichen, werden vorzugsweise die Schaltungseinheiten 10 zumindest mit einigen der
Adern 7 sowohl mechanisch als auch elektrisch leitend verbunden und gemeinsam mit
allen Adern 7 in die innere Schutzschicht 5 einextrudiert.
[0017] Weiterhin umfaßt der Kern 2 eine zweite Schutzschicht 12, die z.B. aus PVC besteht
und die innere Schutzschicht 5 vollständig so umgibt, daß diese beiden Schichten gegeneinander
frei beweglich sind. Dies verleiht dem erfindungsgemäßen Kabel 1 eine hohe Flexibilität,
so daß es ohne Faltenbildung auch mit kleinen Krümmungsradien verlegt und/oder auf
eine Vorratstrommel aufgewickelt werden kann.
[0018] Wie man insbesondere der Fig. 2 entnimmt, sind zwischen der inneren Schutzschicht
5 und der äußeren Schutzschicht 12 Zugentlastungs-Elemente 14 vorgesehen, die beispielsweise
aus Kevlar-, Stahl- oder Kohlefasern bestehen können.
[0019] Weiterhin zeigt insbesondere die Fig. 2, daß jede der Kabeladern 7 einen Leiter 1G
umfaßt, der aus mehreren miteinander verdrillten Drähten besteht und von einer isolierenden
Hülle 17 umgeben ist. Die Adern 7 sind in einer Ebene so angeordnet, daß sich die
Hüllen 17 von einander benachbarten Adern 7 jeweils entlang einer sich in Längsrichtung
erstreckenden Mantellinie berühren und in diesem Berührungsbereich fest miteinander
verbunden sind. Somit bilden die Adern 7 bereits vor ihrem Einbau in das erfindungsgemäße
Kabel 1 ein flaches Band, das auf einfache Weise gehandhabt werden kann. Zur Befestigung
der Schaltungseinheiten 10 vor dem Einextrudienen in die innere Schutzschicht 5 wird
im vorliegenden Fall von den Adern 7, mit denen die jeweilige Schaltungseinheit 10
verbunden werden soll, ein Teil der isolierenden Hülle 17 entfernt, so daß die Leiter
16 freiliegen und mit den Anschlußbeinchen 18 der betreffenden Schaltungseinheit z.B.
durch Löten oder Schweißen elektrisch leitend verbunden werden können. In Fig. 2 ist
eine solche Verbindung mit den mittleren vier Adern 7 des Kabels 1 dargestellt, während
außen jeweils ein Paar von Adern 7 durchläuft, ohne mit der dort wiedergegebenen Schaltungseinheit
10 verbunden zu sein. Anstelle einiger der gezeigten elektrisch leitenden Adern 7
oder zusätzlich zu diesen kann ein erfindungsgemäßes Kabel auch eine oder mehrere
Lichtleitfasern umfassen, die zur optischen Informationsübertragung dienen und mit
Zugentlastungselementen umsponnen sind.
[0020] Die in den Figuren dargestellte Schaltungseinheit 10 umfaßt ein Substrat 20, das
z.B. als gedruckte Schaltungsplatine oder als Dickschicht-Subatrat ausgebildet ist.
Es dient einerseits als mechanischer Träger für die Bauelemente der Schaltungseinheit
10, die in Fig. 1 in schematischer Weise durch ein Rechteck 21 bzw. einen Vergußmassetropfen
22 symbolisiert sind. Andererseits trägt das Substrat 20 auch die in den Fig. 1 und
2 nicht sichtbaren Leitbahnen, die zur Verbindung der auf dem Substrat 20 angeordneten
Bauelemente untereinander und mit den Anschlußbeinchen 18 erforderlich sind.
[0021] Wie man insbesondere der Fig. 1 entnimmt, besitzen die Anschlußbeinehen 18 einen
senkrecht zur Längsrichtung des Kabels 1 und von den Adern 7 konvex weggebogenen Abschnitt
24, der sich bis knapp unter die Oberfläche der inneren Schutzschicht 5 erstreckt
und scharfe Seitenkanten aufweist. Auf diese Weise werden zwischen dem Abschnitt 24
und den in den Mantel 3 des Kabels 1 cingebetteten metallisehen Leitern 28, 29 eine
isolations-Schwachstelle und hohe Feldstärken geschaffen, so daß eine unmittelbare
Entladung der Leiter 16 erfolgen kann, wenn trotz der weiter unten noch genauer beschriebenen
Schutzmaßnahmen sich im Inneren des Kabelmantels 3 ein störendes elektrisches Potential
aufbauen sollte. Außerdem dient der Abschnitt 24 der Anschlußbeinchen 18 zur Zugentlastung,
falls es zu einer Relativbewegung zwischen dem Substrat 20 und den Kabeladern 7 kommen
sollte.
[0022] Wie die Figuren deutlich zeigen, sind also die Kabeladern 7 insbesondere mit den
blanken Stellen ihrer Leiter 16 und die Schaltungseinheiten 10 mit ihren Bauelementen
21, 22 und ihren Anachlußbeinchen 18 gänzlich in die innerste Schutzschicht 5 des
Kabelkerns 2 eingebettet und somit in jedem Fall ausreichend gegen Schmutz und in
all denjenigen Anwendungsfällen, in denen keine extrem hohen Anforderungen gestellt
werden, auch ausreichend gegen Feuchtigkeit und andere chemische Einwirkungen geschützt.
Dabei ist es nicht unbedingt erforderlich, daß die Kabeladern 7 eine eigene isolierende
Hülle 17 besitzen. Stattdessen könnten auch bei der Herstellung des Kabels die Schaltungseinheiten
10 auf zunächst nicht isolierten Leitern 16, die durch geeignete Maßnahmen voneinander
auf Abstand gehalten werden, montiert und dann gemeinsam mit diesen in die innerste
Schutzschicht 5 eingebettet werden. Auch ist es nicht unbedingt erforderlich, daß
die Kabeladern 7 in der dargestellten Weise in einer Ebene angeordnet sind. Vielmehr
könnten sie auch,im Querschnitt der Fig. 2 gesehen auf einem oder mehreren konzentrischen
Kreisen um einen gemeinsamen Mittelpunkt herum angeordnet sein, so daß sich im Endeffekt
ein Rundkabel ergibt. Weiterhin ist es möglich, die Kabeladern 7 miteinander zu verdrillen,
wobei vorzugsweise ein wechselnder Schlag verwendet wird, um einen zusätzlichen Schutz
gegen von außen eingekoppelte elektromagnetische Störungen zu erzielen. In den beiden
zuletzt genannten Fällen werden als Substrate für die Schaltungseinheiten 10 vorzugsweise
keine starren Schaltungsplatinen oder Keramikplättchen sondern z.B. Kaptonrolienstücke
verwendet, die die elektrischen Bauelemente und die zu ihrer Verbindung erforderlichen
Leitungsbahnen tragen und von außen um das Adernbündel herumgelegt werden. Die elektrisch
leitende Verbindung zwischen den Anschlußbeinchen der Schaltungseinheiten 10 und den
Leitern 16 der Kabeladern 7 kann auch durch Krimpen oder einen anderen Aufquetsch-Vorgang
erfolgen, wobei die isolierende Hülle 17 der Kabeladern 7 mechanisch durchstoßen wird,
ohne daß vorher ein Abisolier-Vorgang erforderlich ist. Weiterhin ist es nicht erforderlich,
daß die Schutzschicht 5 unbedingt aus einem Isolator mit extrem niedriger elektrischer
Leitfähigkeit besteht. Vielmehr kann beim Zusammenbau des Kabels vor dem Einbetten
auf die Adern 7 und die Schaltungseinheiten 1
0 ein dünner Film aus einem isolierenden Material, beispielsweise aus Teflon, aufgebracht
und dann für die Bildung der Schutzschicht 5 eine Masse verwendet werden, die eine
elektrische Leitfähigkeit besitzt, deren Wert zwischen den Leitfähigkeitswerten von
Isolatoren einerseits und metallischen Leitern andererseits liegt. In Verbindung mit
den im folgenden noch zu schildernden Schutzmaßnahmen kann hierdurch eine erhöhte
Sicherheit gegen von außen kommende elektromagnetische Störungen erzielt werden.
[0023] Wie die Fig. 1 und 2 zeigen, ist der Kabelkern 2 von einem Mantel 3 umgeben, der
aus einer metallischen Schirmanordnung 26 gegen elektromagnetische Störungen und einer
äußeren Schicht 27 besteht, die die Schirmanordnung 26 gegen chemische Einwirkungen
schützt.
[0024] Für gemäßigle Anforderungen kann die Schirmanordnung 26 z.n. aus einem Schirmgeflecht
aus verkupfertem Eisen bestehen, d.h. also aus zwei Komponenten, von denen die eine
ein Metall hoher magnetischer Permeabilität und die andere ein Metall hoher elektrischer
Leitfähigkeit ist. Um einen ausreichenden Schutz zu gewährleisten, muß ein solches
Schirmgeflecht aber eine vergleichsweise große Dicke aufweisen, was zu einem erhöhten
Gewicht des Kabels führt. Überdies ist es schwierig, mit einem solchen Geflecht bereits
im Mantel eine Feuchtigkeitssperre aufzubauen. Weiterhin ist der Schirmfaktor relativ
gering.
[0025] Besonders bevorzugt ist daher die in den Fig. 1 und 2 wiedergegebene Schirmanordnung
26, die aus einer inneren Schicht 28 und einer zweiten Schicht 29 besteht. Die innere
Schicht 28 wird von einer Folie eines Metalls mit hoher magnetischer Permeabilität,
beispielsweise einer Mu-Metall-Folie gebildet, während die zweite Schicht 29, die
die mittlere Schicht des Mantels 3 bildet, von einer Folie eines Metalls hoher elektrischer
Leitfähigkeit, beispielsweise einer Aluminium- oder Kupferfolie gebildet wird.
[0026] Die von der Mu-Metall-Folie gebildete innere Schicht 28 des Mantels 3 liegt unmittelbar
auf der Außenseite der zweiten Schutzschicht 12 des Kerns 2 auf, ist gegen diese zweite
Schutzschicht 12 aber verschiebbar, wodurch die Flexibilität des Kabels 1 erhöht und
eine Faltenbildung auch dann vermieden wird, wenn das Kabel mit kleinen Krümmungsradien
abgebogen wird. Die Mu-Metall-Folie 28 ist so um den Kabelkern 2 herumgelegt, daß
ihre Längskanten parallel zur Längsrichtung des Kabels 1 verlaufen und sich im Uberlappungsbereich
30 gegenseitig überdecken. Die Mu-Metall-Folie 28 kann mit einem elektrisch leitenden
Copolymer beschichtet sein, das zur Verschweißung der sich überlappenden Längskanten
dient. Unmittelbar auf der Mu-Metall-Folie 28 und in elektrischem Kontakt mit ihr
liegt dann die Aluminium- oder Kupfer-Folie 29 auf, die vorzugsweise mit einem copolymeren,
elektrisch leitenden Kunststoff beschichtet ist. Die Längskanten dieser Aluminium-oder
Kupfer-Folie verlaufen ebenfalls parallel zur Längsrichtung des Kabels 1 und überdecken
sich gegenseitig im Uberlappungsbereich 31, wo sie mit Hilfe der copolymeren Beschichtung
so miteinander verschweißt sind, daß die Aluminium- oder Kupfer-Folie 29 eine absolut
wasser- und dampfdichte Umhüllung für alle innerhalb liegenden Teile des Kabels bildet.
Um die Kupfer- bzw. Aluminium-Folie 29 gegen von außen kommende chemische Einwirkungen
zu schützen, besitzt der Mantel 3 eine äußere Schicht 27, die vorzugsweise aus Polyäthylen
oder einem ähnlichen Kunststoff besteht und durch entsprechende Beimengung einer elektrisch
leitfähigen Substanz, wie z.B. Ruß oder Graphit eine elektrische Leitfähigkeit aufweist,
die vorzugsweise größer/gleich der elektrischen Leitfähigkeit des Erdreiches ist,
in dem das Kabel verlegt werden soll, und die kleiner ist, als die elektrische Leitfähigkeit
der die mittlere Schicht 29 bildenden Aluminium- oder Kupfer-Folie. Diese Folie ist
mit Hilfe ihrer Copolymerbeschichtung auch mit der äußeren Schicht 27 des Mantels
3 verschweißt.
[0027] Das so gebildete Kabel kann dann noch mit einem Nagetier-Schutz umgeben werden, der
in den Figuren nicht dargestellt ist. Ebenso kann innerhalb der äußeren Schicht 27
ein in den Figuren nicht dargestellter Bleimantel vorgesehen werden, um das Kabelinnere
gegen radioaktive Strahlung zu schützen.
[0028] Bei dem eben beschriebenen Aufbau des Kabelmantels 3 übernimmt die innere Schicht
28 aus einer Mu-Metall-Folic primär den Schutz gegen von außen kommende magentische
Felder, während die von einer Kupfer- oder Aluminium- Folie gebildete mittlere Schicht
29 einen Faraday ' schen Käfig bildet, der gegen elektrische Felder schützt. Überraschend
dabei ist, daß die Schutzwirkung der mittleren Schicht 29 durch das Vorhandensein
der innenliegenden Mu-Metall-Folie 28 in ganz erheblichem Maße verstärkt wird, so
daß trotz der geringen Dicke der beiden Folien das Eindringen von Längsspannungen
in das Kabelinnere auch dann vermieden wird, wenn ein Blitz in das Kabel einschlägt.
Da in einem solchen Fall die mittlere Schicht 29 des Kabels 1 die für den Blitz "sichtbare
Masse" aus der Ferne oder der weiteren Ungebung der Einschlagstelle in deren unmittelbare
Nähe "verschleppt" würde der Blitz dann, wenn die äußere Schicht 27 aus einem elektrisch
nicht leitenden Material bestehen würde, den vom Erdreich einerseits und der mittleren
Schicht 29 andererseits gebildeten Kondensator durchschlagen und dabei die äußere
Schicht 27 zumindest örtlich so weit beschädigen bzw. zerstören, daß sie ihre Schutzwirkung
gegen chemische Einwirkungen an dieser Stelle nicht mehr ausüben könnte. Dadurch,
daß die äußere Schicht 27 eine zwischen der Leitfähigkeit des Erdreichs und der Leitfähigkeit
der mittleren Schicht 29 liegende Leitfähigkeit besitzt, wird die Bildung eines derartigen
Kondensators vermieden und die vom Blitz in das Erdreich eingebrachte elektrische
Ladung kann ohne Zerstörung auf die mittlere Schicht 29 des Kabelmantels 3 gelangen
und über diese Schicht in Längsrichtung zur"Masse"hin kontinuierlich abfließen. Die
erhöhte Leitfähigkeit der äußeren Schicht 27 erleichtert dabei das Zurückfließen der
auf der mittleren Schicht 29 befindlichen elektrischen Ladungen über das Erdreich
zur "Masse".
[0029] In Fig. 3 sind die Adern 7 eines erfindungsgemäßen Kabels 1, von dem nur der Kabelkern
2 und die eine hohe elektrische Leitfähigkeit besitzende Schicht 29 des Mantels wiedergegeben
sind, an dem einen Kabelende mit einer Steuer- und Meßzentrale 35 verbunden, die durch
eine gestrichelte Linie angedeutet ist. Diese Steuer- und Meßzentrale umfaßt eine
Reihe von elektronischen Schaltungen, die durch den Block 36 symbolisiert sind und
sowohl zur Ansteuerung der im Kabel 1 befindlichen Schaltungseinheiten als auch zum
Empfang, Auswertung und gegebenenfalls zur Anzeige der von diesen Schaltungseinheiten
gelieferten Informationen als auch zur Überwachung und Regelung der Versorgungsspannung
dienen, die über zwei der Adern 7 den im Kabel 1 befindlichen Schaltungseinheiten
(hier nicht dargestellt) zugeführt wird. Zu diesem Zweck stehen die elektronischen
Schaltungen 36 mit den Kabeladern 7 in elektrisch leitender Verbindung.
[0030] Weiterhin umfaßt die Steuer- und Meßzentrale 35 eine Stromversorgungseinheit 39,
die sowohl für die elektronischen Schaltungen 36 als auch für die im Kabel 1 befindlichen
Schaltungseinheiten die zum Betrieb erforderliche elektrische Energie liefert.
[0031] Prinzipiell könnte diese elektrische Energie aus Batterien entnommen werden, doch
ist vorzugsweise ein Transformator 40 vorgesehen, von dem lediglich die Primärwicklung
42 und die Sekundärwicklung 41 in symbolischer Weise dargestellt sind. Darüber hinaus
umfaßt die Steuer- und Meßzentrale 35 eine elektrisch leitende Schirmanordnung 44,
die alle Teile der Steuer- und Meßzentrale 35, die mit dem Kabel 1 in elektrisch leitender
Verbindung stehen, d.h. also insbesondere die elektronischen Schaltungen 36 und die
Stromversorgungseinheit 39 umschließt und gegen von außen kommende elektrische Störungen
schützt. Diese Schirmanordnung 44 ist mit der elektrisch gut leitenden Schicht 29
des Kabels elektrisch leitend verbunden, die an dem dargestellten stumpfen Kabelende
einen elektrisch leitenden Endabschluß 45 aufweist. Weiterhin ist in Fig. 3 zwischen
zwei "Unterbrechungen" des Kabels 1, die lediglich die große Länge des Kabels symbolisieren
sollen, eine Verbindungseinheit 50 dargestellt, in die von zwei Setten her jeweils
ein Kabelabschnitt eintritt. Die Verbindungseinheit 50 dient zur Aufnahme von Schaltungseinheiten
51, die nicht direkt in das Kabel 1 integriert werden können oder sollen, aber zumindest
mit einigen der Kabeladern 7 in elektrisch leitender Verbindung stehen und über diese
z.B. auch mit der zu ihrem Betrieb erforderlichen elektrischen Energie versorgt werden.
Zum Schutz dieser Schaltungseinheiten 51 weist die Verbindungseinheit 50 eine elektrisch
gut leitende Schirmanordnung 52 auf, die mit Ausnahme der Ein- und Austrittsöffnungen
für das Kabel 1 die Schaltungseinheiten 51 vollständig umschließt und mit den elektrisch
gut leitenden Schichten 29 der Kabelabschnitte, mit denen die Verbindungseinheit 50
verbunden ist, so in elektrisch leitendem Kontakt steht, daß sie einen Teil des Faraday'schen
Käfigs bildet, der das gesamte System umschließt. Obwohl Fig. 3 nur eine einzige Verbindungseinheit
50 zeigt, die zwei Kabelabschnitte miteinander verbindet, kann eine Vielzahl solcher
Verbindungseinheiten 50 vorgesehen sein, die je nach Bedarf jeweils auch mehr als
zwei Kabelabschnitte miteinander verbinden können.
[0032] Wesentlich ist, daß die Schirmanordnungen 44 und 52, die elektrisch gut leitenden
Schichten 29 und der oder die Endabschlusse 45 einen vollständig geschlossenen Faraday'schen
Käfig bilden, der an keiner Stelle von elektrischen Leitern durchbrochen wird. Da
die Primärwicklung 42 des Transformators 40 in irgendeiner Weise an ein Stromversorgungsnetz
angeschlossen werden soll, ist sie außerhalb der Schirmanordnung 44 angeordnet, während
sich die Sekundärwicklung 41 innerhalb des Faraday ' schen Käfigs befindet. Die zur
Stromversorgung der elektronischen Schaltungen 36 sowie der Schaltungseinheilen 10
im Kabel 1 erforderliche Energie wird also auf rein magnetischem Weg von außen in
den Faraday'schen Käfig eingespeist.
[0033] Wenn es erforderlich ist, zwischen den Enden des Kabels durch den Faraday'schen Käfig
hindurch Informationen ein- bzw. auszuspeisen, so erfolgt dies ausschließlich mit
Hilfe von Nichtleitern, z.B. mit Hilfe von Lichtleitfasern, längs derer keine elektrischen
Ladungen in das Innere des Käfigs gebracht werden können. Von den elektronischen Schaltungen
36 erzeugte Daten können innerhalb des Faraday'schen Käfigs zur Anzeige gebracht werden,
wobei die Ablesung der Anzeigeeinheiten durch eine öffnung des Käfigs hindurch auf
optischem Wege erfolgt. Sollen diese Daten an andere Einheiten übertragen werden,
so erfolgt auch ihre Ausgabe aus der Steuer-und Meßzentrale auf optischem Weg, wie
dies durch die in einer Pfeilspitze endende Lichtleitfaser 53 symbolisiert ist.
1. Kabel, dessen Leiter zumindest teilweise mit einer Vielzahl von elektrischen Schaltungseinheiten,
die insbesondere Meßfühler umfassen, elektrisch leitend verbunden sind, die in Abständen
über die Länge des Kabels verteilt im Inneren des Kabelkerns angeordnet sind, der
von einem Mantel umgeben ist, der eine Schicht aus einem Material hoher elektrischer
Leitfähigkeit und eine diese Schicht umgebende äußere Schicht umfaßt, die zum Schutz
gegen von außen kommende chemische Einwirkungen dient, dadurch gekennzeichnet, daß
der Mantel (3) weiterhin eine innere Schicht (28) aus einem Material hoher magnetischer
Permeabilität umfaßt, die innerhalb der die mittlere Schicht (29) des Mantels (3)
bildenden Schicht aus einem Material hoher elektrischer Leitfähigkeit angeordnet ist.
2. Kabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich- net, daß die innere Schicht (28) des
Mantels (3) aus einem Mu-Metall und die mittlere Schicht (29) des Mantels aus Aluminium
oder Kupfer besteht.
3. Kabel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn- zeichnet, daß die mittlere Schicht
(29) des Mantels (3) eine Folie aus einem Metall hoher elektrischer Leitfähigkeit
ist, die so um die innere Schicht (28) des Mantels (2) herumgelegt ist, daß sich ihre
sich in Längsrichtung erstreckenden Ränder überlappen, und daß der Uberlappungsbereich
(31) dieser Ränder als Dampfsperre ausgebildet ist.
4. Kabel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge- kennzeichnet, daß die mittlere
Schicht (29) des Mantels (3) mit der äußeren Schicht (27) des Mantels (3) verschweißt
ist.
5. Kabel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge- kennzeichnet, daß die mittlere
Schicht (29) des Mantels (3) und/oder die innere Schicht (28) des Mantels (3) jeweils
mit einem zum Verschweißen der Schicht (28, 29) dienenden, elektrisch leitfähigen
Copolymer beschichtet ist.
6. Kabel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch g e- kennzeichnet, daß die äußere
Schicht (27) des Mantels (3), die zum Schutz gegen von außen kommende chemische Einwirkungen
dient, flammwidrig ist.
7. Kabel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch g e- kennzeichnet, daß die äußere
Schicht (27) des Mantels (3), die zum Schutz gegen von außen kommende chemische Einwirkungen
dient, elektrisch leitfähig ist.
8. Kabel, dessen Leiter zumindest teilweise mit einer Vielzahl von elektrischen Schaltungseinheiten,
die insbesondere Meßfühler umfassen, elektrisch leitend verbunden sind, die in Abständen
über die Länge des Kabels verteilt im Inneren des Kabelkerns angeordnet sind, der
von einem Mantel umgeben ist, der eine Schicht aus einem Material hoher elektrischer
Leitfähigkeit und eine diese Schicht umgebende äußere Schicht umfaßt, die zum Schutz
gegen von außen kommende chemische Einwirkungen dient, dadurch ge- kennzeichnet, daß
die äußere Schicht (27) des Mantels (3) elektrisch leitfähig ist.
9. Kabel nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekenn- zeichnet, daß die elektrische Leitfähigkeit
der äußeren Schicht (27) des Mantels (3) größer/gleich der elektrischen Leitfähigkeit
des umgebenden Mediums, in dem das Kabel (1) verlegt werden soll, und kleiner als
die elektrische Leitfähigkeit der Schicht (29) ist, die aus einem Material hoher elektrischer
Leitfähigkeit besteht.
10. Kabel nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch ge- kennzeichnet, daß die äußere
Schicht (27) des Mantels (3) aus einem Kunststoff besteht, der mit einem seine elektrische
Leitfähigkeit bewirkenden Material gefüllt ist.
11. Kabel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem mindestens ein Ende mit
einer Steuer- und Meßzentrale zur Ansteuerung der Schaltungseinheiten und/oder zur
Erfassung und Auswertung der von den Schaltungseinheiten gelieferten Informationen
verbunden ist, dadurch gekenn- zeichnet, daß zumindest die eine hohe elektrische Leitfähigkeit
besitzende Schicht (29) des Mantels (3) mit einer in der Steuer- und Meßzentrale (35)
vorgesehenen, sämtliche dort befindlichen mit dem Kabel (1) in elektrisch leitender
Verbindung stehenden Schaltungsteile (36, 39) umschließenden Schirmanordnung (44)
elektrisch leitend so verbunden ist, daß das gesamte System in einem Faraday ' schen
Käfig (44, 29, 45) eingeschlossen ist.
12. Kabel, dessen Leiter zumindest teilweise mit einer Vielzahl von elektrischen Schaltungseinheiten,
die insbesondere Meßfühler umfassen, elektrisch leitend verbunden sind, die in Abständen
über die Länge des Kabels verteilt im Inneren des Kabelkerns angeordnet sind, der
von einem Mantel umgeben ist, der eine Schicht aus einem Material hoher elektrischer
Leitfähigkeit und eine diese Schicht umgebende äußere Schicht umfaßt, die zum Schutz
gegen von außen kommende chemische Einwirkungen dient, und bei dem mindestens ein
Ende mit einer Steuer- und Meßzentrale zur Ansteuerung der Schaltungseinheiten und/oder
zur Erfassung und Auswertung der von den Schaltungseinheiten gelieferten Informationen
verbunden ist, dadurch ge- kennzeichnet, daß zumindest die eine hohe elektrische Leitfähigkeit
besitzende Schicht (29) des Mantels (3) mit einer in der Steuer- und Meßzentrale (35)
vorgesehenen, sämtliche dort befindlichen, mit dem Kabel (1) in elektrisch leitender
Verbindung stehenden Schaltungsteile (36, 39) umschließenden Schirmanordnung (44)
elektrisch leitend so verbunden ist, daß das gesamte System in einem Faraday'schen
Käfig (44, 29, 45) eingeschlossen ist.
13. Kabel nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekenn- zeichnet, daß die Stromversorgung
der im Kabel (1) befindlichen Schaltungseinheiten (10) von der Steuer-und Meßzentrale
(35) her mit Hilfe einer innerhalb des Faraday'schen Käfigs (44, 29, 45) angeordneten
Batterieanordnung erfolgt.
14. Kabel nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekenn- zeichnet, daß die Stromversorgung
der im Kabel (1) befindlichen Schaltungseinheiten (10) von der Steuer- und Meßzentrale
(35) her mit Hilfe einer Stromversorgungseinheit (39) erfolgt, die einen Transformator
(40) umfaßt, dessen Primärwicklung (42) außerhalb und dessen Sekundärwicklung (41)
innerhalb des Faraday'schen Käfigs (44, 29, 45) angeordnet ist.
15. Kabel nach einem.der Ansprüche 11 bis 14, bei dem einzelne Kabelabschnitte durch
Verbindungseinheiten miteinander verbunden sind, die zur Aufnahme weiterer, mit Kabeladern
in elektrisch leitender Verbindung stehender Schaltungseinheiten dienen, dadurch gekennzeichnet,
daß jede Verbindungseinheit (50) eine eigene elektrisch leitende Schirmanordnung (52)
aufweist, die mit den eine hohe elektrische Leitfähigkeit besitzenden Schichten (29,
29) der in die jeweilige Verbindungseinheit (50) einmündenden Kabelabschnitte so in
elektrisch leitender Verbindung steht, daß sie Teil des Faraday ' schen Käfigs ist,
der das Gesamtsystem umschließt.
16. Kabel nach einem der Anspruche 1 bis 15, dadurch ge- kennzeichnet, daß der Mantel
(3) eine weitere, zur Strahlungsabschirmung dienende Schicht umfaßt, die innerhalb
der äußeren Schicht (27) angeordnet ist.
17. Kabel, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet,
daß die Leiter (16) und die Schaltungseinheiten (10) in eine die innere Schutzschicht
(5) des Kerns (2) bildende Masse eingebettet sind.
18. Kabel nach Anspruch 17, dadurch gekennzeich- net, daß die die innere Schutzschicht
(5) des Kerns (2) bildende Masse ein Isolator ist.
19. Kabel nach Anspruch 17, dadurch gekennzeich- net, daß die die innere Schutzschicht
(5) des Kerns (2) bildende Masse elektrisch leitfähig ist und daß zwischen ihr und
zumindest den elektrisch leitenden Teilen der Schaltungseinheiten (10) und der Leiter
(16) des Kabels (1) ein dünner Film aus isolierendem Material vorgesehen jst.
20. Kabel nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch ge- kennzeichnet, daß für die
innere Schutzschicht (5) des Kerns (2) eine Zugentlastung (14) vorgesehen ist.
21. Kabel nach einem der Ansprüche 17 bis 20, dadurch ge- kennzeichnet, daß im Kern
(2) des Kabels (1) über der inneren Schutzschicht (5) eine zweite Schutzschicht (12)
angeordnet ist, gegen die die innere Schutzschicht (5) beweglich ist.
22. Kabel nach Anspruch 21, dadurch gekennzeich- net, daß die zweite Schutzschicht
(12) ein Isolator ist.
23. Kabel nach Anspruch 21, dadurch gekennzeich- net, daß die zweite Schutzschicht
(12) elektrisch leitfähig ist.
24. Kabel nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch ge- kennzeichnet, daß die innere
Schicht (27) des Mantels (3) auf der Außenseite des Kerns (2) aufliegt und gegen den
Kern (2) beweglich ist.
25. Kabel nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch ge- kennzeichnet, daß die Schaltungseinheiten
(10) als integrierte Schaltungen und/oder als Hybridschaltungen aufgebaut sind.
26. Kabel nach Anspruch 25, dadurch gekennzeich- net, daß jede Schaltungseinheit (10)
ein Substrat (20) umfaßt, das die elektronischen und/oder elektrischen Bauelemente
trägt und Leitbahnen zur elektrischen Verbindung dieser Bauelemente sowie elektrisch
leitende Anschlußflächen aufweist, Über die es mit den Leitern (16) des Kabels (1)
elektrisch leitend verbunden ist.
27. Kabel nach Anspruch 26, dadurch gekennzeich- n e t , daß das Substrat (20) Anschlußbeinchen
(18) aufweist, mit deren Hilfe seine Leitbahnen mit den Leitern (16) des Kabels (1)
elektrisch leitend verbunden sind.
28. Kabel nach Anspruch 27, dadurch gekennzeich- n e t , daß sich die Anschlußbeinchen
(18) im wesentlichen in Längsrichtung des Kabels (1) über eine Kante des Substrats
(20) hinweg erstrecken und einen bogenförmig gekrümmten, seitlich scharfkantigen Abschnitt
(24) aufweisen, der sich konvex bis knapp unter die Oberfläche der inneren Schutzschicht
(5) des Kerns (2) erstreckt.
29. Verfahren zur Herstellung eines Kabels, dessen Leiter zumindest teilweise mit
einer Vielzahl von elektrischen Schaltungseinheiten, die insbesondere Meßfühler umfassen,
elektrisch leitend verbunden sind, die in Abständen über die Länge des Kabels verteilt
im Inneren des Kabelkerns angeordnet sind, der von einem mehrschichtigen Mantel umgeben
ist, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß zunächst die elektrischen Schaltungseinheiten (10) mit Leitern (16) des Kabels
(1) elektrisch leitend verbunden und dann gemeinsam mit diesen vollständig in eine
Masse eingebettet werden, die die innere Schutzschicht (5) des Kerns (2) des Kabels
(1) bildet.
30. Verfahren nach Anspruch 29, dadurch gekenn- zeichnet, daß das Einbetten kontinuierlich,
insbesondere durch Einextrudieren der Leiter (16) und der Schaltungseinheiten (10)
in eine zunächst fließfähige und sich dann verfestigende Masse erfolgt.
31. Verfahren nach Anspruch 29 oder 30, dadurch g e- kennzeichnet, daß die Leiter
(16) zunächst einzelne Drähte oder Litzen sind, die erst dadurch mechanisch miteinander
verbunden werden, daß sie mit den Schaltungseinheiten (10) verbunden werden.
32. Verfahren nach Anspruch 29 oder 30, dadurch g e- kennzeichnet, daß die Leiter
(16) bereits vor ihrer Verbindung mit den Schaltungseinheiten (10) mechanisch miteinander
verbunden sind.
33. Verfahren nach einem der Ansprüche 29 bis 32, dadurch gekennzeichnet, daß die
Leiter (16) vor dem Einbetten zumindest über einen Teil ihres Umfangs und zumindest
über Teile ihrer Länge hinweg blank sind.
34. Verfahren nach einem der Ansprüche 29 bis 32, dadurch gekennzeichnet, daß die
Leiter (16) bereits vor dem Einbetten von einer isolierenden Hülle (17) umgeben sind,
die zur Herstellung der elektrisch leitenden Verbindung der Leiter (16) mit den Schaltungseinheiten
(10) teilweise entfernt und/oder mechanisch durchstoßen wird.
35. Verfahren nach einem der Ansprüche 29 bis 32, dadurch gekennzeichnet, daß die
innere Schutzschicht (5) des Kerns (2) mit einer zweiten Schutzschicht umgeben wird,
die gegen die innere Schutzschicht (5) beweglich ist.
36. Verfahren nach einem der Ansprüche 29 bis 35, dadurch gekennzeichnet, daß der
Kern (2) des Kabels (1) mit einem Mantel (3) umgeben wird, der den Kern (2) gegen
elektrische, magnetische und chemische Einwirkungen schützt.