[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erkennen des Schneidhorizontes für Gewinnungsmaschinen,
wie Kohlenhobel und Walzenlader, insbesondere zum Erfassen der Lage der Kohle-Gesteins-Grenzschicht
mit Hilfe von Lichtsignalen ausgewählter Wellenlängen an Reflexionsflächen, wobei
an der Gewinnungsmaschine mindestens ein auf dem Liegenden schleifend geführter Sensorkopf
mit mindestens einem als Meßwertaufnehmer ausgebildeten und in einem mit einem Kristallfenster
verschlossenen Kanal geführten Lichtwellenleiterbündel sowie auf dem Maschinenkörper
eine Sende- und Empfangsstation angeordnet sind.
[0002] Nach dem deutschen Patent 35 09 868 wird eine automatische Steuerung für die höhenverstellbaren
Meißel eines Kohlenhobels näher beschrieben. Dabei wird mittels mindestens eines
Meßwertaufnehmers die Kohle-Gesteins-Grenzschicht über gepulstes Licht erfaßt und
die unterschiedlichen Reflexi onseigenschaften von Kohle und Liegendgestein werden
zur Steuerung der Werkzeuge genutzt. Die in dem auf dem Liegenden schleifend mitgeführten
im Sensorkopf befindlichen Meßsonden werden durch die Enden von Lichtwellenleiterbündeln
gebildet, die mit einem Lichtsender und einem Lichtempfänger verbungen sind. Die
Lichtwellenleiterbündel sind in eine feste Keramikschicht im Sensorkopf eingebettet
und reichen bis an die Außenfläche eines Keramikkörpers.
[0003] Obwohl die Versuche hinsichtlich der Reflexionsmessungen an Kohle- und Liegendgestein,
insbesondere unter Verwendung von ausgewählten Wellenlängen deutlich erkennbare und
gut differenzierbare sowie für eine entsprechende Steuerung ausreichende Meßergebnisse
brachten, scheiterten die praktischen Versuche daran, daß der probeweise an einem
Meßstand schleifend auf einbetonierter Kohle und Liegendgestein liegend mitgeführten
Sensorkopf und die darin in einer Keramikplatte eingebetteten Lichtwellenleiterbündel
schon im Labor durch Verschleiß des Sensorkopfbodens und dem damit verbundenen Abknicken
und Umbiegen von einzelnen Lichtwellenleiterfasern Streuwerte ergaben, die eine eindeutige
Identifizierung des wichtigen Horizontes nicht zuließen.
[0004] Aus dem Bericht DE-Vorschungsvorhaben "Meßsystem für Kohlenhobel" Zwischenbericht
für die Zeit vom 1. Jan. 1987 bis 31. März 1987 für Ruhrkohle AG, Batelle Institut
in Frankfurt am Main, 4. 1987 Arbeitspaket 4000 Seiten 10 und 11 hervorgeht, hat man
die durch Verschleiß der Lichtwellenleiterfasern sich ergebenden Streuwerte im Hinblick
auf eine bessere Identifizierung mit einem optischen Fenster in Form eines Saphires
verschlossen, wobei dieses Fenster den auftretenden mechanischen Beanspruchungen durch
Schleifen über Kohle und Nebengestein standhielt.
[0005] Der Einsatz eines Kristallfensters ließ jedoch bei der Durchführung von Versuchen
aufgrund rückreflektierter Strahlungsanteile von der Ein- und Austrittsfläche des
Kristallfensters keine deutlichen Ergebnisse zu, da die Signale der direkten Reflektoren
von der Ein- und Austrittsfläche aus Saphirkristall größer waren, als das Meßsignal
von Kohle und Gestein unter dem Saphirkristall.
[0006] Der Erfindung liegt nunmehr die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Erkennen
des Schneidhorizontes für Gewinnungsmaschinen wie Kohlenhobel und Walzenlader zu
schaffen, welche aufgrund der Strahlungsanteile, die von Kohle und Gestein in die
Empfangsfasern gelangen, eine eindeutige Identifizierung der Kohle-Gesteins-Grenzschicht
ermöglicht.
[0007] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der die Lichtwellenleiterbündel
aufnehmende Kanal im Austritt des Sensorkopfes unter einem Winkel von 30 Grad und
die untere Fläche des Kristallfensters parallel zum Liegenden verlaufen. Im Rahmen
der Funktionsfähigkeit der erfindungsgemäßen Vorrichtung erscheint ein Winkel von
20 bis 45 Grad möglich.
[0008] Aufgrund des spektralen Verhaltens von Kohle und Nebengestein bildet man ein rechnerisches
Verhältnis der Meßwerte bei 850 nm und 1500 nm und erreicht eine eindeutige Unterscheidung.
[0009] Im Rahmen der Erfindung sind auch andere Wellenlängenkombinationen vorstellbar.
Für die ausgewählten Wellenlängen sind leistungsstarke Lichtquellen, zum einen eine
lichtemitierende Diode (LED) oder eine Laserdiode und eine Laserdiode vorgesehen.
Ein weiterer Vorteil dieser Wellenlängen besteht darin, daß das Wasser für diese Wellenlängen
ein optisches Fenster darstellt und somit Feuchtigkeit keinen Einfluß auf die Messungen
hat.
[0010] Der für das Fenster ausgesuchte Saphir hat den Vorteil, daß er im Bereich der Meßwellenlängen
optisch transparent und durch eine Härte mechanisch belastbar ist. Die Übertragung
des Lichtes zum Liegenden von den Lichtquellen aus erfolgt über ein zweiarmiges Lichtwellenleiterbündel.
An dem zum Liegenden zugewandten Ende der Lichtwellenleiterbündel befindet sich das
optische Fenster. Die vom Liegenden reflektierten Anteile der Sendestrahlung werden
von den Einzelfasern des Empfangsarmes wieder empfangen. Für die Führung der Lichtwellenleiterbündel
erweist es sich im Rahmen der Erfindung als besonders vorteilhaft, daß diese über
die gesamte Länge in einer flexiblen Ummantelung verlaufen und an den Enden der Ummantelung
Steckeinsätze vorgesehen sind, in welchen die Lichtwellenleiterbündel in Form von
Augen enden. Die aus einer Vielzahl von Einzelfasern mit einem Durchmesser von beispielsweise
70 µ zusammengesetzten Lichtwellenleiterbündel münden an der oberen Seite des oberen
Steckeinsatzes auf der Sendeseite für die zu verwendenden Wellenlängen von 850 nm
und 1550 nm in zwei Augen, wobei in diesem Steckeinsatz ein weiteres Auge für den
Empfangsarm der Lichtwellenleiterbündel vorgesehen ist. Ein besonderer Vorteil ist
weiterhin darin zu sehen, daß die für zwei Wellenlängen von 850 und 1550 nm als Sendearme
verwendeten Einzelfasern des Lichtwellenleiterbündel statistisch gemischt, zu einem
Ast gebündelt, an der unteren Seite des zum Liegenden gerichteten Steckeinsatzes ein
Auge bilden, um welches konzentrisch die Einzelfasern des Empfangsarmes angeordnet
sind.
[0011] Die Lichtwellenleiterbündel sitzen satt an der unteren Seite des unteren Steckeinsatzes
auf der Innenseite des Saphirfensters auf. Das auf der Seite zur Kraftstation noch
mit zwei Sendearmen - für jede Wellenlänge ein Arm - versehene Lichtwellenleiterfaserbündel
konzentriert sich an der Berührungsfläche zur Innenseite des Saphirfensters dabei
zu einem Sendearm. Die Einzelfasern der Sendearme werden statistisch gemischt in der
Mitte angeordnet.
[0012] Die Einzelfasern des Empfangsarmes umschließen konzentrisch den Sendearm. Mit dieser
Anordnung wird ein mehr punktförmiger Austritt der Sendestrahlung und eine anteilige
gleichmäßige Reflexionsstrahlung beider Wellenlängen dem Empfangsarm zugeführt. Um
den von der Ein- und Austrittsfläche des Saphirkristalls direkt reflektierte Strahlungsanteil
relativ klein zu halten, wird der Saphirkristall auf seiner Außenseite unter einem
Winkel von 30 Grad angeschliffen bezogen auf seine Innenseite.
[0013] Weil in der Optik der Eintrittswinkel gleich Austrittswinkel ist, wird der größte
Teil der Reflexion von der Austrittsseite des Saphirkristalls, die ja nicht erfaßt
werden soll, von den Fasern des Empfangsarmes nicht erfaßt, sondern nur deren diffuse
Anteile. Von Kohle und Nebengestein werden jedoch von beiden Wellenlängen gleichviele
Anteile der Sendestrahlung reflektiert und von dem Empfangsarm erfaßt. Setzt man die
diffuse Reflexion von der Aus- und Eintrittsfläche des Saphirkristalls als Konstante
ein und bildet das Verhältnis des gewollten Meßsignals von Kohle bzw. Nebengestein
bei 850 nm und 1550 nm, ergibt sich ein auswertbares Signal, der Ratiowert:

[0014] Die Größe des Streupegels ist in erster Linie von der Oberflächengüte des Kristallfensters
abhängig. Aus diesem Grunde weist das Kristallfenster auf der das Auge aufnehmenden
Seite und der auf dem Liegenden schleifenden Seite jeweils geschliffene und polierte
Oberflächen auf. Die erforderliche Sende- und Empfangseinheit ist auf dem Hobelkörper
in entsprechenden Freiräumen angebaut. Der Sensorkopf ist in der unteren Führung
des sogenannten Wackelkopfes befestigt und über ein Federungssystem auf das Liegende
gedrückt. Um die während des Hobelns zwangsläufig auftretenden horizontalen und vertikalen
Bewegungen mit dem Sensorkopf ausgleichen zu können, muß dieser auf das Liegende gedrückt
werden. Es darf hierbei nicht zu Eigenschwingungen des Sensorkopfes durch die Federn
kommen. Aus diesem Grund sind zwischen Sensorkopf und Sensorkopfhalter in Fahrtrichtung
nebeneinander mehrere beispielsweise drei Führungsbolzen vorgesehen, die von Vorspannfedern
umgeben mit ihren Enden in Bohrungen des Sensorkopfes geführt sind. Die jeweils benötigte
Vorspannkraft bzw. Federung ist vom Spiel in der Hobelanlage abhängig, weil sich
dadurch die vertikalen und horizontalen Bewegungen des Hobels verändern.
[0015] Erfindungsgemäß ist in der Stirnfläche des Sensorkopfes ein Meßeinsatz auswechselbar
angeordnet, der neben dem Kristallfenster auch den Steckeinsatz für die in einer
flexiblen Ummantelung verlagerten Lichtwellenleiterbündel aufnimmt. Der Meßeinsatz
ist vorteilhafterweise zweigeteilt und besteht aus der auf dem Liegenden geführten
Schleißplatte und dem Schleißplattenhalter. Auf diese Weise ist es möglich, die Schleißplatte,
die erheblichem Verschleiß unterliegt, bei Bedarf auszutauschen. Innerhalb des Schleißplattenhalters
wird der Steckeinsatz bzw. das untere Ende der Ummantelung durch einen besonders konstruierten
Formflansch in seinem Sitz so fixiert, daß das Lichtwellenleiterbündel immer exakt
auf der Innenfläche des Kristallfensters aufliegt. Ein O-Ring sorgt dabei für eine
hermethische Abdichtung gegen Staub zwischen der Kontaktfläche des die Lichtwellenleiterbündel
aufnehmenden Auges und dem Kristallfenster.
[0016] Die fugenfreie Dichtfläche zwischen der Schleißplatte und dem Schleißplattenhalter
wird durch die besondere Form dieser Teile des Meßeinsatzes erzielt. Die Verbindungsschrauben
zur Verbindung der beiden Teile des Meßeinsatzes befinden sich an unbelasteten Stellen
des Meßeinsatzes. Eine vergleichbare Verbindung ist auch für das Arretieren des Meßeinsatzes
im Sensorkopf vorgesehen.
[0017] Ein weiterer Vorteil für die Funktionsfähigkeit des Sensorkopfes ist darin zu sehen,
daß an beiden zur jeweiligen Fahrtrichtung gelegenen Seite des Sensorkopfes lösbar
mit dem Sensorkopf verbindbare Räumschuhe angelenkt sind. Diese Räumschuhe verhindern
das während der Fahrt zwischen der Stirnfläche des Sensorkopfes und dem reflektierenden
Untergrund ein Kohlefilm auf das Liegende gewalzt wird und somit eine exakte Identifizierung
des Horizontes unmöglich macht. Die Räumschuhe sind formschlüssig im Sensorkopf untergebracht
und werden durch Schrauben gehalten, die innerhalb der für den Meßeinsatz vorgesehenen
Ausnehmung eingesetzt bzw. verschraubt werden.
[0018] Der technische Fortschritt der Erfindung ist im wesentlichen darin begründet, daß
ausgehend von den Reflexionseigenschaften von Kohle und Gestein eine eindeutige Identifizierung
der Grenzschicht möglich ist, die im Hinblick auf die Möglichkeit unnötige Gesteinsschichten
mitzuschneiden bzw. hereinzugewinnen, von ungeheuerer Bedeutung ist.
[0019] Die Indentifizierung betrifft nicht nur die genaue Ermittlung der Grenzschicht Kohle/Liegendgestein,
sondern könnte auch zur Identifizierung von Kohle und Hangendgestein oder eingelagerten
Bergemitteln verwendet werden.
[0020] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird
im folgenden näher erläutert.
[0021] Es zeigen:
Figur 1 eine teilweise und schematisiert wiedergegebene Seitenansicht eines Kohlenhobels
in Verbindung mit einem schleifend mitgeführten Sensorkopf
Figur 2 eine Prinzipsskizze der unter einem bestimmten Winkel endenden Lichtwellenleiterbündel
in Verbindung mit dem Kristallfenster
Figur 3 eine teilweise geschnittene Wiedergabe eines Sensorkopfes
Figur 4 eine Seitendarstellung des Sensorkopfes in Verbindung mit einem Sensorkopfhalter
Figur 5 eine Seitenansicht des Schleißplattenhalters im Schnitt
Figur 6 eine Seitenansicht der Schleißplatte im Schnitt
Figur 7 eine Draufsicht auf den Schleißplattenhalter
Figur 8 eine Draufsicht auf die Schleißplatte und
Figur 9 ein Diagramm über das Reflektionsverhalten von Kohle/Nebengestein unter Berücksichtigung
der ausgewählten Wellenlängen.
[0022] Der in Figur 1 als Ausführungsbeispiel und nur teilweise dargestellte Kohlenhobel
1 weist einseitig zum Liegenden 2 hin gerichtet in einer schematisiert angedeuteten
Führung 8 einen Sensorkopf 3 auf. Der Sensorkopf 3 wird mittels eines Federelementes
9 schleifend auf dem Liegenden 2 mitgeführt. Die gestrichelten Linien umgeben die
auf einem Hobel 1 für die Funktionsfähigkeit erforderliche Sendestation 10, Empfangsstation
11, Kraftstation 12, sowie bei Bedarf ein Speichermodul. Alle Stationen sind schwingungsgedämpft,
vorzugsweise in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht, wobei das gemeinsame Gehäuse
zusätzlich auf Schwingmetallen gedämpft gelagert ist. Von der Sendestation 10 bzw.
zu der Empfangsstation 11 führt ein gemeinsames Lichtwellenleiterbündel 5 in einer
flexiblen Ummantelung zu dem Sensorkopf 3. Der Sensorkopf 3 schleift mit der Stirnfläche
4 auf dem Liegenden 2. Das schematisiert dargestellte Federelement 9 ist anhand eines
Ausführungsbeispiels in Fig. 4 näher beschrieben.
[0023] Wie jedoch bereits in Figur 1 innerhalb des Sensorkopfes mit gestrichelten Linien
angedeutet und im Prinzip in Figur 2 näher dargestellt, verläuft am Austritt des Sensorkopfes
3 das Lichtwellenleiterbündel und zwar der Sendearm 5 bzw. Empfangsarm 5 in Verbindung
mit dem Kristallfenster 7 in einem Winkel von 30 Grad zum Liegenden 2. Das Lichtwellenleiterbündel
5 in Form eines Sendarmes, in welchem die Einzelfasern der unterschiedlichen Wellenlängen
statistisch gemischt angeordnet sind, aufnehmende Auge 19, nimmt die Lichtwellenleiterbündel
5′ des Empfangsarmes konzentrisch um das Lichtwellenleiterbündel 5 auf und liegt satt
auf dem Kristallfenster 7 auf. Die innerhalb des Kristallfensters angedeutenden Pfeile
verdeutlichen, daß die wesentliche Reflexion, die durch die untere Fläche des Kristallfensters
7 unerwünscht hervorgerufen wird, zur Seite abgelenkt wird und somit nur ein Teil
der störenden Reflexion vom Empfangsarm 5′ aufgenommen wird. In Figur 3 ist eine Ansicht
des Sensorkopfes 3 mit Blick vom Fördermittel her wiedergegeben. Der Sensorkopf 3
ist zumindest in der linken Bildhälfte geschnitten dargestellt. In der Stirnfläche
4 des Sensorkopfes 3, die auf dem Liegenden 2 schleifend geführt wird, ist eine Ausnehmung
24 vorgesehen, in welchem ein Meßeinsatz 25 lösbar einsetzbar ist. Der Meßeinsatz
25 wird über zwei Schrauben 35 in entsprechenden Bohrungen 36 gehalten, von denen
eine Schraube dargestellt ist. Innerhalb des Sensorkopfes 3 verlaufen die Lichtwellenleiterbündel
innerhalb einer geschützen und flexibel ausgebildeten Ummantelung 14. Innerhalb des
Sensorkopfes 3 ist die die Lichtleiterbündel 5, 5′ aufnehmende Ummantelung 14 am unteren
Ende 15 mit einem Steckeinsatz 17 versehen. In dem Steckeinsatz 17 enden die Lichtwellenleiterbündel
5, 5′, wie bereits in der Prinzipsskizze nach Figur 2 erwähnt in einem Auge 19. Zur
Arretierung der Lichtwellenleiterbündel am Abknickungspunkt 48 ist ein Zwischenstecker
18 vorgesehen. Der untere Steckeinsatz 17 ist mittels einer besonderen Flanschanordnung
und mit Hilfe eines O-Ringes 46 staubdicht innerhalb des Einsatzes 25 befestigt.
[0024] Der Meßeinsatz 25 besteht aus zwei lösbar miteinander verbindbaren Teilen und zwar
der Schleißplatte 26 und dem Schleißplattenhalter 27. Bevor der Meßeinsatz 25 montiert
wird, können an den Schmalseiten des Sensorkopfes 3 in der jeweiligen Fahrtrichtung
Räumschuhe 39 montiert werden. Die Räumschuhe werden mit Hilfe von Senkschrauben 40
von der Ausnehmung 24 für den Meßeinsatz befestigt und können bei entsprechendem Verschleiß
gewechselt werden.
[0025] In den Figuren 5 bis 8 ist der Meßeinsatz 25 detailliert dargestellt. Die Schleißplatte
26 des Meßeinsatzes 25 weist einen flachen Abschnitt 30 und einen stärker bemessenen
Abschnitt 31 auf, wobei die beiden Abschnitte 30, 31 über eine schräge Fläche 32 miteinander
verbunden sind. In der schrägen Fläche 32 ist unter einem Winkel von 20 bis 45 Grad
vorzugsweise aber unter 30 Grad eine Bohrung 33 vorgesehen, die in erweiterter Form
in eine das Kristallfenster 7 aufnehmende Ausnehmung 22 übergeht. Der in zusammengesetztem
Zustand mit der Schleißplatte 26 korrespondierende Schleißplattenhalter 27 weist eine
abgesetzte Bohrung 34 auf, deren Achse in der Achse der Bohrung 33 innerhalb der Schleißplatte
26 liegt. Wie aus den Draufsichten nach Figur 8 und 9 zu entnehmen ist, werden die
beiden den Meßeinsatz 25 bildenden Teile 26, 27 durch Senkschrauben 28 in entsprechend
dafür vorgesehenen Bohrungen 29 miteinander verbunden. Auf diese Weise ist die einem
großen Verschleiß ausgesetzte Schleißplatte 26 bei Bedarf schnell auswechselbar.
[0026] Das Kristallfenster 7 weist im Prinzip die in Figur 2 dargestellte Form auf und wird
in die Aufnahme 22 eingeklebt. Das Kristallfenster 7 endet vor der Abstufung, welche
die Bohrung 33 begrenzt. Der nahe dem Fördermittel am Kohlenhobel 1 angeordnete und
auf dem Liegenden 2 schleifend geführte Sensorkopf 3 ist im Querschnitt betrachtet
zum Fördermittel hin stufenartig abgesetzt ausgebildet, wie das aus Figur 4 zu entnehmen
ist und mittels eines Schutzbleches 38 versehen. Der Sensorkopf 3 ist aus widerstandsfähigem
und verschleißarmen Material wie beispielsweise gehärtetem Stahl hergestellt und wird
gegenüber einem Sensorkopfhalter 41 über ein Federelement 9 gegen das Liegende 2 gedrückt.
In dem in Figur 5 gezeigten Ausführungsbeispiel besteht das Federelement 9 aus in
Fahrtrichtung nebeneinander angeordneten beispielsweise drei Führungsbolzen 42, von
denen der mittlere als Vorspannschraube ausgebildet ist, die von Vorspannfedern 43
umgeben mit ihren Enden 44 in Bohrungen 45 des Sensorkopfes 3 geführt sind. Im Gegensatz
zu den Führungsbolzen kann die Vorspannschraube mit dem Schraubenkopf nach oben ausweichen.
[0027] In Figur 9 sind in einem Diagramm die Meßergebnisse der spektralen Übersichtsmessungen
zusammengefaßt und graphisch dargestellt. Man kann daraus erkennen, daß die Nebengesteine
bei allen Farben bzw. Wellenlängen deutlich stärker reflektieren, als Kohle. Ein weiterer
Unterschied besteht darin, daß die Reflexion von Nebengestein mit zunehmender Wellenlänge
fast gleichmäßig ansteigt. Die Reflektion von Kohle dagegen bleibt in sichtbarem Bereich
des Spektrums relativ konstant und steigt im mittleren Bereich rasch auf den doppelten
Wert an. Dieser Umstand läßt eine sichere Auswertung der Meßsignale zu.
1. Vorrichtung zum Erkennen des Schneidhorizontes für Gewinnungsmaschinen, wie Kohlenhobel
und Walzenlader, insbesondere zum Erfassen der Lage der Kohle-Gesteins-Grenzschicht
mit Hilfe von Lichtsignalen ausgewählte Wellenlängen an Reflexionsschichten, wobei
an der Gewinnungsmaschine mindestens ein auf dem Liegenden schleifend geführter Sensorkopf
mit mindestens einem als Meßwertaufnehmer ausgebildeten und in einem mit einem Kristallfenster
verschlossenen Kanal geführten Lichtwellenleiterbündel, sowie auf dem Maschinenkörper
eine Sende- und Empfangsstation angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß der die Lichtwellenleiterbündel (5, 5′) aufnehmende Kanal (6) im Austritt des
Sensorkopfes (3) unter einem Winkel von 30 Grad und die untere Fläche (13) des Kristallfensters
(7) parallel zum Liegenden (2) verlaufen.
2. Vorrichtung zum Erkennen des Schneidhorizontes für Gewinnungsmaschinen, wie Kohlenhobel
und Walzenlader, inbesondere zum Erfassen der Lage der Kohle-Gesteins-Grenzschicht
mit Hilfe von Lichtsignalen ausgewählter Längenwellen an Reflexionsflächen, wobei
an der Gewinnungsmaschine mindestens ein auf dem Liegenden schleifend geführter Sensorkopf
mit mindestens einem als Meßwertaufnehmer ausgebildeten und in einem mit einem Kristallfenster
verschlossenen Kanal geführten Lichtwellenleiterbündel sowie auf dem Maschinenkörper
eine Sende- und Empfangsstation angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß der die Lichtwellenleiterbündel (5, 5′) aufnehmende Kanal (6) im Austritt des
Sensorkopfes (3) unter einem Winkel von 20 bis 45 Grad und die untere Fläche (13)
des Kristallfensters (7) parallel zum Liegenden verlaufen.
3. Vorrichtung nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtwellenleiterbündel (5, 5′) innerhalb des Sensorkopfes (3) in einer flexiblen
Ummantelung (14) verlaufen und an den Enden (15, 16) der Ummantelung (14) Steckeinsätze
(17, 18) vorgesehen sind, in welchen die Lichtwellenleiterbündel (5, 5′) in Form von
Augen enden.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die aus einer Vielzahl von Einzelfasern mit einem Durchmesser von beispielsweise
70 µ zusammengesetzten Lichtwellenleiterbündel (5) an der oberen Seite des oberen
Steckeinsatzes (18) auf der Sendeseite für die zu verwendenden Wellenlängen von 850
nm und 1550 nm in zwei Augen münden und ein weiteres Auge für das Lichtwellenleiterbündel
(5′) des Empfangsarmes vorgesehen ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelfasern der für Wellenlängen von 850 und 1550 nm als Sendearme verwendeten
Lichtwellenleiter (5) statistisch gemischt zu einem Ast an der unteren Seite des zum
Liegenden (2) gerichteten Steckeinsatzes (17) ein Auge bilden, um welches konzentrisch
die Einzelfasern des Lichtwellenleiterbündels (5′) des Empfangsarmes angeordnet sind.
6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelfasern der Lichtwellenleiterbündel (5) beider Wellenlängen statistisch
gemischt, zentral und die Einzelfasern des Lichtwellenleiterbündels (5′) des Empfangsarmes
konzentrisch um das Lichtwellenleiterbündel (5) aufnehmende Auge (19, 20) an der
Unterseite des unteren Steckeinsatzes (17) satt auf der Innenseite (21) des Kristallfensters
(7) aufliegt.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das beispielsweise mittels Kleben in einer auswechselbar in einer Ausnehmung
(22) befestigte Kristallfenster (7) auf der das Auge (19) aufnehmenden Seite (21)
und der auf dem Liegenden (2) schleifenden Seite (13) geschliffen und polierte Oberfläche
aufweist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Lichtquellen auf der Sendeseite für die Wellenlängen von 850 nm eine lichtinitierenden
Diode (LED) oder Laserdiode und für die Wellenlänge von 1550 nm eine Laserdiode vorgesehen
sind.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, daß als Auswertesignal ein rechnischer Wert (Ratiowert) vorgesehen ist, der durch
den nachfolgenden Quozienten

gebildet wird.
10. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der auf dem Liegenden (2) schleifenden Stirnfläche (4) des Sensorkopfes (3)
eine Ausnehmung (24) für einen, den unteren Steckeinsatz (17) und das Kristallfenster
(7) aufnehmenden Meßeinsatz (25) vorgesehen ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßeinsatz (25) aus zwei lösbar miteinander verbindbaren Teilen einer unteren
mit der Stirnfläche (4) des Sensorkopfes (3) abschließenden Schleißplatte (26) und
einem darüber liegenden Schleißplattenhalter (27) besteht.
12. Vorrichtung nach den Ansprüchen 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleißplatte (26) und der Schleißplattenhaltern (27) über durch den Schleißplattenhalter
(27) geführte Senkschraube (28) von oben her miteinander verbunden sind.
13. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleißplatte (26) des Meßeinsatzes (25) einen flachen Abschnitt (30) und
einen stärker bemessenen Abschnitt (31) aufweist, wobei die beiden Abschnitte (30,
31) über eine schräge Fläche (32) miteinander verbunden sind, in welcher in einem
Winkel von 20 bis 45 Grad vorzugsweise 30 Grad eine Bohrung (33) vorgesehen ist,
die abgestuft in eine das Kristallfenster (7) aufnehmende Ausnehmung (22) übergeht.
14. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der in zusammengesetzem Zustand mit der Schleißplatte (26) korrespondierende
Schleißplattenhalter (27) eine abgesetzte Bohrung (34) aufweist, deren Achse in der
Achse der Bohrung (33) in der Schleißplatte (26) liegt.
15. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der in eine Ausnehmung (24) einsetzbare, zweigeteilt ausgebildete Meßeinsatz
(25) über durch den Sensorkopf (3) geführte Schrauben (35) lösbar gehalten ist.
16. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der nahe dem Fördermittel am Kohlenhobel (1) angeordnete und auf dem Liegenden
(2) schleifende Sensorkopf (3) im Querschnitt betrachtet zum Fördermittel hin stufenartig
abgesetzt ausgebildet ist.
17. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensorkopf (3) an beiden in Fahrtrichtung gelegenen Seiten mit Räumschuhen
(39) versehen ist.
18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Räumschuhe (39) lösbar mit dem Sensorkopf (3) verbunden sind.
19. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Räumschuhe (39) über innerhalb der Ausnehmung (24) einsetzbare Schrauben
(40) lösbar am Sensorkopf (3) befestigt sind.
20. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der aus widerstandsfähigem und verschleißarmen Material wie beispielsweise aus
gehärtetem Stahl hergestellten Sensorkopf (3) gegenüber dem Sensorkopfhalter (41)
mittels Federkraft gegen das Liegende (2) gedrückt geführt ist.
21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß im Sensorkopfhalter (41) in Fahrtrichtung nebeneinander mehrere beispielsweise
drei Führungsbolzen (42) vorgesehen sind, die von Vorspannfedern (43) umgeben, mit
ihren Enden (44) in Bohrungen (45) des Sensorkopfes (3) geführt sind.