Gebiet der Erfindung Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Aufnahme eines Objektraumes mit einem opto-elektronischen Entfernungsmesser nach einem Signal-Laufzeitverfahren mit einer Sendeeinrichtung zum Aussenden von optischen, insbesondere von Laser-Signa- len, und einer Empfangseinrichtung zum Empfangen von optischen Signalen, insbeson- dere von Laserstrahlung, die von im Zielraum befindlichen Objekten reflektiert wird. Zur Erfassung und Aufzeichnung von räumlichen Strukturen werden solche Entfernungsmes- ser mit einer Scan-Einrichtung zur Ablenkung der optischen Achsen von Sende-und Empfangseinrichtung kombiniert, wobei die im wesentlichen parallel verlaufenden opti- schen Achsen, vorzugsweise in zwei orthogonale Richtungen, abgelenkt werden. Die Ein- richtung umfasst ferner eine Auswerteeinrichtung, die aus der Laufzeit bzw. der Phasen- lage der optischen Signale Entfernungswerte ermittelt und aus den Entfernungswerten und den gleichzeitig erfassten Winkelwerten der Scan-Einrichtung die Raumkoordinaten der einzelnen Datenelemente bildet. Die Erfindung bezieht sich insbesondere auch auf ein Verfahren zur Aufnahme eines Objektraumes.

Hintergrund der Erfindung Bekannte Einrichtungen dieser Art werden zur Vermessung von Gebäuden, Gelände- strukturen, Maschinen und Anlagen etc eingesetzt. Im allgemeinen verfügen diese Sys- teme über einen Meßkopf, in welchem der Meßstrahl um einen begrenzten Winkel von z. B. 90° mit hoher Geschwindigkeit fächerartig abgelenkt wird. Die Ablenkung des Meß- strahles erfolgt mit Schwingspiegeln, rotierenden Spiegelrädern od. dgl. Der Meßkopf ist üblicher Weise auf einem Drehtisch montiert, der eine, vergleichsweise langsame, hin- und hergehende Bewegung ausführt. Der Schwenkwinkel liegt, je nach Anwendung, typi- scher Weise im Bereich von 90° bis 180°.

Diese Systeme sind dann nur mit Einschränkungen einsetzbar, wenn ein im wesentlich vollständiger Raumwinkel aufgezeichnet werden soll. Solche Einsatzfälle sind beispiels- weise die Vermessung von Innenräumen von Gebäuden, die Vermessung von Kavernen, Höhlen, bei Ausbruchsarbeiten im Tunnel-oder Bergbau etc. Anwendungen unter ganz besonders erschwerten Bedingungen sind in der Stahlindustrie, in der Vermessung von Konvertern und Transportbehältern für Schmelzen von Roheisen oder Stahl gegeben.

an und energetischen Gründen werden vielfach die schmelzflüssigen Me- talle vom Herstellungs-zum Verarbeitungsort transportiert. In der Stahlindustrie werden die entsprechenden Behälter, sogenannte Torpedopfannen benutzt, um flüssiges Rohei- sen vom Hochofen zu den Konvertern und gegebenenfalls von diesen in Gießereien, ins- besondere zu Stranggießanlagen zu bringen, wo Brammen als Ausgangsprodukt für die Walzprozesse abgegossen werden. Diese Torpedopfannen, die einige hundert Tonnen Eisen-bzw. Stahlschmelze aufnehmen können, verfügen über eine Ausmauerung, wel- che eine thermische Isolierung darstellt und gleichzeitig den Stahlmantel des Behälters vor der Einwirkung der Schmelze schützt. Ähnlich wie bei Stahikonvertern unterliegen auch die Ausmauerungen solcher Torpedopfannen einem Verschleiß, im besonderen kann es zum Ausbrechen einzelner Steine der Ausmauerung kommen. Da ein solcher Schaden gravierende Auswirkungen auf die Sicherheit und Umwelt haben kann, muß die Ausmauerung dieser Transportfahrzeuge regelmäßig inspiziert, überholt oder erneuert werden, was naturgemäß große Kosten verursacht. Zu einer solchen Inspektion muß die Torpedopfanne (oder auch jedes andere Gefäß für Stahl bzw. Eisen) abgekühlt und an- schließend wieder langsam auf Betriebstemperatur (-1300° C) gebracht werden. Es er- gibt sich damit eine beträchtliche Betriebsunterbrechung, welche entsprechend hohe Kos- ten verursacht.

Kurzfassung der Erfindung Durch die Erfindung wird nun eine Einrichtung vorgeschlagen, mit welcher eine exakte Vermessung des Innenraumes eines solchen Behälters ermöglicht wird. Durch Referenz- aufnahmen bei erstmaliger Inbetriebnahme (wobei die Daten dann in einem Speicher abgespeichert werden) und durch Differenzbildung mit der jeweils aktuellen Aufnahme können die Veränderungen in der Ausmauerung, wie Verschleiß und Ausbruch von Stei- nen, exakt festgestellt werden. Eine Überholung der Ausmauerung wird daher nur im tat- sächlichen Bedarfsfall durchgeführt.

Erfindungsgemäß weist die Erfindung einen rotierenden Meßkopf auf, der mittels einer Hohlwelle an einem Lagerbock gelagert ist. Ferner ist eine in Bezug auf den Meßkopf starr angeordnete Spiegeleinrichtung vorgesehen, durch welche axial in Bezug auf die Hohlwelle einfallende Strahlen in radiale Richtung ablenkbar sind und vice versa, wobei in axialer Richtung in Bezug auf die Hohlwelle die Strahlung einer ortsfest angeordneten Sendeeinrichtung einleitbar und durch die Spiegeleinrichtung in radialer Richtung aus- sendbar ist und die vom im Objektraum befindlichen Zielen reflektierte Strahlung über die Spiegeleinrichtung in Richtung der Achse der Hohlwelle umlenkbar und der ebenfalls orts- fest angeordneten Empfangseinrichtung zuführbar ist.

Zwar kann die Spiegeleinrichtung in verschiedener Weise ausgebildet werden, etwa aus einem oder mehreren Spiegeln und/oder ganz oder teilweise verspiegelten Prismen be- stehen. Beispielsweise würde bei einer koaxialen Anordnung an einer gemeinsamen Op- tik für Sende-und Empfangskanal die Teilung dieser Kanäle z. B. durch einen teildurch- lässigen Spiegel durchgeführt werden, wobei an sich ein einziger Spiegel oder ein ent- sprechendes Prisma genügt. In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist aber die Einrichtung einen rotierenden, durch einen Motor angetriebenen Meßkopf auf, der zwischen den beiden Schenkeln eines Lagerbockes angeordnet und auf einer Hohlwelle gelagert ist, wobei axial in Bezug auf die Hohlwelle im Meßkopf zwei Spiegel fixiert sind und ein erster Spiegel die axial durch die Hohlwelle eintretenden Strahlen der Sendeein- richtung, bzw. eines gegebenenfalls zwischengeschalteten Lichtleiters, in radiale Rich- tung in Bezug auf die Achse der Hohlwelle umlenkt und, nach einer vorzugsweise vorge- sehenen Strahlformung, aussendet, und der zweite Spiegel im wesentlichen parallel zum Sendestrahl einfallende, von Zielen im Objektraum reflektierte Strahlen, vorzugsweise nach einer Strahlumformung, in axiale Richtung in Bezug auf die Hohlwelle auf die Emp- fangseinrichtung, gegebenenfalls unter Zwischenschaltung eines Lichtleiters, umlenkt.

Vorteilhaft ist der Lagerbock in an sich bekannter Weise auf einem Drehteller montiert, der um eine Achse schwenkbar ist, die normal zur Drehachse des Meßkopfes verläuft und durch einen Motor antreibbar ist.

Um einen Zugang des Meßsystems zu Hohlräumen durch enge Kanäle, z. B. durch Füll- stutzen von Behältern, zu ermöglichen, ist gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung der Drehteller auf einem, vorzugsweise zylindrischen, Tragrohr befestigt, wobei die Schwenkachse des Drehtellers parallel zur Achse des Tragrohres ausgerichtet, vor- zugsweise mit dieser ident ist.

Bei der Inspektion von Torpedopfannen oder anderen Behältern für Metallschmeizen, insbesondere bei solchen für flüssiges Roheisen oder Stahl, ist es wesentlich, daß die entsprechenden Messungen im wesentlichen bei Betriebstemperatur ausgeführt werden können, und daß es nicht erforderlich ist, den Behälter besonders abzukühlen. Vorzugs- weise weist hierzu der Lagerbock und/oder das Tragrohr bzw. der Meßkopf eine Kühlung, insbesondere eine Flüssigkeitskühlung, auf bzw. ist mit einer thermischen Isolierung ver- sehen, wobei die Zuführung und Ableitung von Kühlflüssigkeit für den Lagerbock und/oder für das Tragrohr, durch Schlauchleitungen erfolgt, die im Inneren des Tragroh- res geführt sind.

Durch diese Kühlung und/oder Isolierung wird es also erstmalig möglich, Kosten für die Abkühlung von Behältern bzw. einer entsprechenden Stillstandszeit einzusparen. Daher ist bzw. sind diese Maßnahme (n) -auch unabhängig von der Ausbildung und Anordnung der Spiegeleinrichtung und der Rotation des Meßkopfes-als eigenständige Erfindung anzusehen. Dies um so mehr, als die Fachwelt bisher stets bemüht war, den Meßkopf außerhalb des zu vermessenden Behälters anzuordnen, was anderseits wieder Orientie- rungsmaßnahmen bezüglich des Behälters erforderte.

Vorteilhaft ist der Meßkopf zusätzlich oder alternativ mittels eines Gases (auch das Gas eines verdampfbaren Kühlmediums, wie Freon), insbesondere durch Druckluft, kühlbar, wobei beispielsweise das Gas durch die eine Seite der Hohlwelle in den Meßkopf einleit- bar und durch die andere Seite aus diesem ableitbar ist und die Zuleitung des Gases durch eine Schlauchleitung im Inneren des Tragrohres erfolgt, während das Gas durch das Tragrohr abführbar ist.

Um den drehbar gelagerten Meßkopf, vor allem aber die Ein-und Austrittsfenster des Entfernungsmeßsystems, vor Verschmutzung und Beschädigung beim Einfahren der Meßeinrichtung durch den engen Kanal zu schützen, ist die äußere Kontur des in Ruhe- stellung befindlichen Meßkopfes, in welcher das Eintritts-und Austrittsfenster für die Meßstrahlen gegen den Drehteller gerichtet ist, der Kontur des Lagerbockes angepaßt, wobei diese zusammen beispielsweise die Form einer Kugelkalotte od. dgl. bilden.

Ein zusätzlicher Schutz des Meßsystems kann dadurch erzielt werden, daß der Lager- bock und der in Ruhestellung befindliche Meßkopf zum Tragrohr hin stufenförmig im Durchmesser abgesetzt sind, wobei an dem Tragrohr ein zweites Rohr längs verschieb- lich angeordnet ist und über die im Durchmesser abgesetzten Bereiche des Lagerbockes und des in Ruhestellung befindlichen Meßkopfes schiebbar ist und im vorgeschobenen Zustand den Lagerbock, den Drehteller und den Meßkopf im wesentlichen dicht ab- schließt.

Vorzugsweise ist das Tragrohr mit dem Lagerbock und dem Meßkopf auf einem Wagen angeordnet, der in eine definierte und reproduzierbare Position zum Meßobjekt bringbar ist.

iie erfindungsgemäße Einrichtung zur Vermessung und Inspektion von Be- hältern und Kesselwagen für aggressive Flüssigkeiten, insbesondere von Metallschmel- zen, eingesetzt.

Treten die Meßstrahlen im wesentlichen radial aus dem Meßkopf aus, so kommt es durch den Lagerbock bzw. den Drehteller zu einer Abschattung eines Bereiches rund um das Tragrohr od. dgl. Da das Meßsystem typischer Weise durch den Füllstutzen des Behäl- ters in diesen eingefahren wird, bedeutet dies, daß gerade im Bereich rund um den Füll- stutzen, in welchem beim Be-und/oder Entladen die Schmelze mit einer hohen Strö- mungsgeschwindigkeit fließt und daher dort mit den größten Verschleißerscheinungen zu rechnen ist, das Meßsystem"blind"ist. Um die erwähnte Abschattung zu vermeiden und auch diesen kritischen Bereich vermessen zu können, wird erfindungsgemäß vorgeschla- gen, vor dem Ein-und Austrittsfenster der Meßstrahlen je einen Spiegel anzuordnen, der die Meßstrahlen in Bezug auf den Messkopf in eine im wesentlichen tangentiale Richtung umlenkt.

Die Erfindung bezieht sich auch auf ein Verfahren, bei dem folgende Verfahrensschritte vorgesehen sind : (a) Vorsehen einer länglichen, eine Längsachse aufweisenden Meßanordnung ; (b) Einschieben der länglichen Meßanordnung in den von einer Innenwand be- grenzten Hohlraum eines Behälters für eine Metallschmelze ; (c) Drehen eines Meßkopfes der Meßanordnung um die Längsachse ; (d) Messen des Abstandes der Meßanordnung zur Innenwand während der Drehung der Meßanordnung um die Längsachse ; (e) und gegebenenfalls Speichern der gemessenen Abstandsdaten.

Dabei wird die Sammlung von Daten am besten so erfolgen, daß die durch die Verfah- rensschritte (c) und (d) gewonnen Daten vor dem Verfahrensschritt (e) zu einem dreidi- mensionalen Bild des Hohlraumes des Behälters kombiniert werden.

Zusätzlich oder alternativ ist es vorteilhaft, wenn Vergleichsdaten zu den Meßdaten, vor- zugsweise als dreidimensionales Bild, gespeichert und nach Durchführung des Verfah- rensschrittes (d) mit den gemessenen Daten verglichen werden.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eini- ger Ausführungsbeispiele und unter Bezugnahme auf die Zeichnung.

Fig. 1 zeigt schematisch eine Einrichtung zur Vermessung einer sogenannten Torpedo- pfanne ; Fig. 2 veranschaulicht im Axialschnitt den erfindungsgemäßen Messkopf samt Lager- bock und Drehteller ; Fig. 3 zeigt, ebenfalls schematisch, ein Detail eines Messkopfes im Querschnitt ; Fig. 4astellt schließlich eine Messeinrichtung gemäß der Erfindung teilweise im Schnitt und teilweise in Ansicht dar, und die Fig. 4b ist der zugehörige Seitenriss.

Detaillierte Beschreibung der Zeichnung In der Fig. 1 ist eine Torpedopfanne schematisch im Querschnitt dargestellt und mit 1 bezeichnet. Eine Torpedopfanne weist normalerweise einen zylindrischen Mittelteil mit dem Füll-bzw. Entleerstutzen 2 auf. An diesen Mittelteil schließen sich beidseits konische Teile an, die in je einem Wellenstummel enden, an denen die Pfanne drehbar gelagert ist.

Die beiden Lager stützen sich auf je einem Drehgestell ab, die auf einer Gleisanlage ver- fahrbar sind. Die Achse 3 eines solchen Drehgestells und die Gleise 4 sind schematisch angedeutet. Die Torpedopfanne 1 hat einen Stahlmantel 5. Der Innenraum weist eine Ausmauerung 6 auf, die üblicherweise aus zwei Schichten besteht, einer inneren Ver- schleißschicht 6a und einer äußeren Sicherheitsausmauerung 6b. Einer der konischen Bereiche der Pfanne ist mit 7 bezeichnet. Zum Füllen der Torpedopfanne 1 wird diese ausgehend von der in Fig. 1 gezeigten Position um 90° im Uhrzeigersinn verschwenkt, so dass der Füllstutzen 2 nach oben weist, zum Entleeren wird die Pfanne um 180° gedreht.

Die in Fig. 1 gezeigte Zwischenstellung wird nach der Entleerung zur Inspektion der Aus- mauerung angefahren.

Zur Inspektion der Torpedopfanne 1 wird ein Meßkopf 8 durch den Einfüllstutzen 2 in die leere Pfanne eingeschoben. Der Meßkopf 8 ist an einem flüssigkeitsgekühltem Rohr 9 angeordnet, dessen Verlängerung 10 in einem Wagen 11 verschiebbar gelagert ist. Am freien Ende des Rohres 10 ist ein Gehäuse angeordnet, das die Elektronik eines Laser- entfernungsmessers und die Steuerung der Scan-Enrichtung des Meßkopfes 8 enthält.

Im Inneren des Rohres 9,10 sind die Daten-, Steuer-und Energiekabel zum Meßkopf 8 geführt. Der Lasertransmitter bzw. Sender S, der opto-elektronische Empfänger E für die

pulse und die damit verknüpfte gesamte Auswerteeinrichtung sind im Ge- häuse 12 angeordnet und sind mit dem Meßkopf 8 durch Glasfaserkabel 64 (Fig. 4a) ver- bunden. Dementsprechend kann unter dem Bezugszeichen 12 die Auswerteeinrichtung selbst verstanden werden.

Ebenfalls im Inneren des Rohres 9,10 geführt sind die Leitungen für das Kühlmedium und/oder eine Druckluftleitung für die Kühlung des eigentlichen Meßkopfes 8. Gesteuert wird die gesamte Anlage durch ein Steuer-und Datenkabel 13, das mit einem elektroni- schen Rechner C verbunden ist, der on-line oder off-line aus den durch die Auswerteein- richtung 12 ermittelten Meßwerten in an sich bekannter Weise ein 3-D-Modell des inne- ren des Behälters 1 berechnet und zweckmäßig in seinem zugehörigen Speicher auch speichert. Mit 14 ist ein Energiekabel bezeichnet, mit 15 ist eine Druckluftleitung und mit 16 die Zu-und Ableitung für das Kühlmedium. Um das Einführen des Gerätes in den Füll- stutzen 2 der Torpedopfanne zu erleichtern, ist ein Strahlungschutzschild 17 vorgesehen, der am Rohr 10 befestigt ist. Am Rohr 10 ist ferner eine Platte 18 befestigt, die Paßstifte 19 aufweist, welche in entsprechende Bohrungen in der Deckfläche 20 des Einfüllstut- zens 2 eingreifen und damit den Meßkopf 8 gegenüber der Torpedopfanne 1 ausrichten.

Es kann zweckmäßig sein, die Meßanlage bestehend aus Meßkopf 8, Rohr 9,10, Ge- häuse 12 und Platte 18 sowie Schutzschild 17 an einem Kran zu befestigen, wobei die Aufhängung im Schwerpunkt der genannten Anlage erfolgt. Mit einer solchen Variante kann die Meßanlage auch dann schnell und optimal an der Torpedopfanne 1 ausgerichtet werden, wenn die Meßstellung derselben nur grob eingestellt wird.

Eine exakte Orientierung des Meßsystems an der Pfanne 1 ist insofern besonders wich- tig, als nur dann ein Vergleich bzw. eine Differenzbildung einer aktuellen Aufnahme mit einer älteren Aufnahme erfolgen kann. An Stelle einer mechanischen Orientierung ist es auch möglich, durch eine Vermessung von Referenzpunkten das System an der Torpe- dopfanne entsprechend auszurichten.

Bei der Messung rotiert der Meßkopf 8 zwischen den beiden Schenkeln 21 und 22 des Lagerbockes in Richtung des Pfeils 23. Man erkennt aus Fig. 1, dass ein kegeliger Be- reich 25 rund um das Rohr 9 abgeschattet wird, da der Meßstrahl den Fußteil 24 (Fig. 2) der Messeinrichtung (an dem auch die Schenkel 21 und 22 angeordnet sind ; vgl. Fig. 2, 4a) trifft und die Ausmauerung rund um den Füllstutzen 2 nicht erreichen kann. Durch eine Drehung des Meßkopfes 8 in Richtung des Pfeils 26 wird, abgesehen vom Bereich 25, der komplette Innenraum der Torpedopfanne 1 aufgezeichnet. Zu jedem einzelnen

ergeben sich die Raumkoordinaten aus Entfernungswerten und den gleicnzeitig ertassten Winkelwerten der Strahlablenkung der Scan-Einrichtung. Aus der Gesamtheit aller Datenelemente kann ein 3D-Modell des Innenraumes der Pfanne 1 er- stellt werden. Existiert von derselben Torpedopfanne 1 eine ältere Aufnahme, so kann durch Differenzbildung die Veränderung der Oberfläche der Ausmauerung berechnet werden. Diese ältere Aufnahme wird in einem Speicher, etwa des Computers C, enthalten sein und kann entweder unmittelbar mit den eintreffenden Meßdaten vom Meßkopf 8 oder nach Zwischenspeicherung im Speicher des Computers C verglichen werden.

In Fig. 2 ist der Aufbau der Meßeinrichtung in einem Axialschnitt gezeigt. Der Meßkopf 8 weist ein in Bezug auf die Achse 27 ein zylindrisches Gehäuse 28 auf. In dem Zylinder- mantel ist ein im wesentlichen rechteckiges Fenster 29 für den Sende-und den Emp- fangs-Meßstrahl angeordnet. Im Gehäuse 28, hinter dem Fenster 29 befinden sich zwei Linsen 30,31 für die Meßstrahlen (Kollimationslinse für den Sendestrahl und Fokussierlin- se für das reflektierte Echosignal). Das Gewicht dieser Glaselemente 29 bis 31 wird durch ein im Gehäuse 28 angeordnetes Gegengewicht 32 kompensiert. Das Gehäuse 28 ist um die Achse 27 drehbar. Gelagert ist der Meßkopf 8 an den Stummeln 33,34 einer Hohlwel- le. Die beiden Wellenstummel 33,34 sind in schematisch angedeuteten Lagern 35,36 gelagert und geführt. Angetrieben wird der Meßkopf 8 durch einen Motor M, dessen Ritzel 37 mit einem Innenzahnkranz 38 kämmt, der koaxial zur Hohlwelle an der Wandung des Gehäuses 28 befestigt ist. Alternativ wäre es denkbar, den Meßkopf 8 über ein nach aus- sen geführtes Getriebe gegebenenfalls auch von Hand anzutreiben.

Bei der Messung läuft der Meßkopf 8 mit relativ hoher Drehzahl in Richtung des Pfeiles 46 um. Die Sendestrahlung wird dem Meßkopf 8 durch ein Glasfaserkabel 39 zugeführt.

Die Strahlung wird durch einen Spiegel 40 und durch die Hohlwelle axial in den Meßkopf gelenkt und dort durch eine verspiegelte Prismenfläche 41 der Kollimationslinse 30 zuge- führt. Die von den Zielobjekten reflektierte Strahlung fällt durch das Fenster 29 in den Meßkopf 8 ein und wird durch die Fokussierlinse 31 nach zweifacher Umlenkung an der verspiegelten Prismenfläche 42 und an dem Spiegel 43 auf das Glasfaserkabel 44 kon- zentriert, welches die Echo-Signale zu der Empfangseinrichtung des Entfernungsmessers weiterleitet.

Der Lagerbock 21,22, 24 mit seinen beiden Schenkel 21 und 22 ist auf einem Drehteller 45 angeordnet. Der Drehteller 45 führt eine hin-und hergehende Bewegung in Richtung der Pfeile 47 aus. Bei der Abtastung eines vollständigen Raumwinkels ist dieser Winkel mindestens 180°, bevorzugt 360°. Dazu ist er in seinem Inneren über eine strichliert ge-

Ize trvon einem Motor M1 angetrieben. Die Zahnwalze trsteht im Eingriff mit einer strich-punktiert gezeigten Innenverzahnung ig.

Die beiden Schenkel 21 und 22 des Lagerbockes 21,22, 24 sowie der Drehteller 45 sind von einem schematisch angedeuteten Flüssigkeitskühler 48 und/oder einer Isolierschicht 49 umgeben, die ihrerseits durch einen Blechmantel 50 umgeben ist. Als Kühlmedium kann Wasser oder auch Ol eingesetzt werden. Bei extremer Temperaturbelastung kann der Messkopf 8 zusätzlich mit einer Gas- (z. B. auch ein verdampfbares Gas, wie Freon) oder Druckluftkühlung ausgerüstet sein, die aber bei geringer Temperaturbelastung auch alleine angewendet werden kann. Zu diesem Zweck wird im Falle des vorliegenden Aus- führungsbeispieles in den einen Schenkel 22 des Lagerbockes 21,22, 24 eine nicht dar- gestellte Druckluftleitung geführt, die in nicht dargestellter Weise an den Hohlwellen- stummel 33 angeschlossen wird. Die Druckluft (oder ein anderes Gas) durchströmt mit relativ hoher Geschwindigkeit den Messkopf 8 und tritt durch den Hohlwellenstummel 34 aus dem Meßkopf 8 aus und wird durch den Schenkel 21 des Lagerbockes 21,22 abge- führt. Um eine optimale Kühlwirkung durch die Luft bzw. das Gas zu erreichen, können im Inneren des Meßkopfes Leitbleche angeordnet sein.

Treten, wie in dem obigen Beispiel gezeigt, die Meßstrahlen radial aus dem Meßkopf aus bzw. in diesen ein, so ergibt sich ein relativ großer Raumwinkel 25, der abgeschattet ist, den also die Meßstrahlen nicht erreichen, da sie durch die Basis 24 des Lagerbockes 21, 22,24 bzw. den Drehteller 45 abgeschirmt werden.

In der Fig. 3 ist schematisch eine Lösung gezeigt, durch welche dieser Abschattungsef- fekt vermindert oder bei entsprechender Auslegung des Meßkopfes überhaupt vermieden werden kann. Erfindungsgemäß ist anstelle des Fensters 29 ein Prisma 52 vorgesehen, dessen Fläche 53 verspiegelt ist. Die Meßstrahlen treten in dieser Variante des Meß- kopfes 8 nicht radial, sondern im wesentlichen tangential aus bzw. ein. ist das Prisma 52 so ausgelegt, dass der Abstand 54 der inneren Begrenzung 55 des Meßstrahlenbündels 56 mindestens dem Radius der Basis 24 des Lagerbockes 21,22, 24 bzw. des Drehtel- lers 45 entspricht, so tritt kein Abschattungseffekt auf. Wenn der Drehteller 45 den La- gerbock 21,22, 24 mit dem Meßkopf 8 um 180° verschwenkt, nimmt das Prisma 52 und das Meßstrahlenbündel 56 die strichliert angedeutete Positionen ein (52'bzw. 56'). Mit einer auf diese Weise modifizierten Meßeinrichtung kann auch die extrem hoch bean- spruchte Zone rund um die Einfüll-bzw. die Auslauföffnung 2 inspiziert werden.

gemäßen Meßeinrichtung wird beim Einsatz in Stahlwerken, insbesondere bei aer vermessung der Ausmauerung von Torpedopfannen, in mehrfacher Hinsicht ex- trem belastet. Zunächst ist es die hohe Betriebstemperatur von etwa 1300° C, die speziel- le Maßnahmen erfordert. Beim Einführen des Meßsystems in die Pfanne kann es zu einer Kollision mit der Innenwandung des Füllstutzen 2 kommen, durch welche sich Stahl-, Schlacken-oder Ausmauerungspartikel von der Wand lösen können und das Fenster 29 bzw. das Prisma 52 verschmutzen und/oder die ganze Meßeinrichtung beschädigen. In den Fig. 4a und 4b ist schematisch und teilweise im Schnitt eine Meßeinrichtung gezeigt, durch welche diese während der kritischen Phase des Einfahrens in das Innere der Tor- pedopfanne 1 gegenüber den genannten Risken weitgehend geschützt ist. Die Schenkel 21 und 22 sind von je einem Kühlmantel von mäanderförmig geformten Kupferröhrchen 57 umgeben. Der Kühlmantel wird durch eine Isolierschicht 49 umschlossen, der seiner- seits durch einen Blechmantel 50 umgeben ist. Der Lagerbock 21,22, 24 ist auf dem Drehteller 45 montiert, der in analoger Weise durch Kupferröhrchen 57 gekühlt und von einer Isolierschicht 49 umgeben ist. Der Drehteller 45 ist auf einem Flansch 58 des Roh- res 10 befestigt, welches ebenfalls mit einer Flüssigkeitskühlung und einer Isolierschicht versehen ist. Das gekühlte und isolierte Rohr samt dem Drehteller 45 ist von einem dünnwandigen Blechrohr 9 umhüllt.

Über dem Rohr 9 und dem Lagerbock 21,22, 24 ist ein Rohr 59 verschiebbar angeord- net. In der Ruhestellung des Messsystems nimmt dieses Rohr 59 die in Fig. 4a gezeigte Position ein, in der Arbeitsstellung ist das Rohr 59 zumindest bis zum Drehteller 45 zu- rückgezogen (vgl. Fig. 4b). Durch die Steuerung des Meßkopfes 8 wird dieser bei Ab- schaltung des Systems in die in den Fig. 4a und 4b gezeigte Position gefahren. Das Rohr 59 und der Antrieb des Messkopfes 8 sind elektrisch gegeneinander verriegelt, so daß der Meßkopfantrieb nur bei zurückgezogenem Rohr 59 eingeschaltet werden kann. Alter- nativ wird dann ein Signal von einem mit dem Rohr 59 zusammenarbeitenden Positions- sensor abgegeben, wenn der Meßkopfantrieb zwar vom Benützer eingeschaltet wird, aber das Rohr nicht zurückgezogen ist. In einem solchen Fall wird das Signal des Sen- sors dann entweder einer Anzeige zugeleitet, die den Benützer an das Zurückziehen des Rohres 59 erinnert, oder es wird das Rohr mittels eines automatisch über das Signal des Sensors angesteuerten Servomotor verstellt, bis dieses in die zurückgezogene Lage ge- langt.

Wie sich insbesondere aus Fig. 4b ergibt, sind die beiden Schenkel 21 und 22 des La- gerbockes 21,22, 24 in der Ebene 60 vorteilhaft stufenförmig abgesetzt. Das freie Ende der Schenkel 21 und 22 sowie die obere Hälfte 61 des Gehäuses des Meßkopfes 8 sind

usgebildet. Zum Einfahren des Meßsystems in die Torpedopfanne 1 be- tindet sich der Meßkopf 8 in der in den Fig. 4a und 4b gezeigten Position, das Rohr 59 ist gemäß Fig. 4a nach vorne geschoben, so daß der empfindliche Meßkopf 8 weitgehend geschützt ist. Durch die kugelige Gestaltung des freien Endes der Meßanordnung wird das Einbringen in den Behälter auch bei relativ engen Öffnungen wesentlich erleichtert.

Das freie Ende der Anordnung kann auch in der Art eines Ellipsoides ausgebildet sein.

Sämtliche Leitungen zum Meßkopf, zum Drehteller 45 und zu den Kühlern werden in dem gekühlten Rohr 9 geführt. Die Zu-und Rücklaufleitungen für das Kühlmedium für den Lagerbock 21,22, 24 und den Drehteller 45 sind mit 62 bezeichnet, die Steuer-, Energie und Datenleitungen zum Meßkopf 8 und Drehteller 45 mit 63, die Glasfaserkabel zum und vom Meßkopf mit 64. Position 65 bezeichnet die Zuleitung für das Kühlmedium zu der Kühleinrichtung für das Rohr 9 bzw. 10.