Kolben-Zylinder-Einheit mit Vorrichtung zur Positionsbestimmung

Beschreibung

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kolben-Zylinder-Einheit mit einer Vorrichtung zur Positionsbestimmung.

[0002] Die Positionsbestimmung eines Zylinderkolbens stellt eine notwendige und wichtige Aufgabe bei einer Reihe von technischen Anwendungen dar. Insbesondere spielt die exakte Position des Zylinderkolbens oftmals eine tragende Rolle bei der zielgerichteten Ansteuerung der Kolben-Zylinder-Einheit. Darüber hinaus lässt sich durch die Positionsbestimmung die Betriebssicherheit einer Kolben-Zylinder-Einheit maßgeblich erhöhen, da der Einlaß des Hydraulikmediums, insbesondere der Hydraulikflüssigkeit, in den Extrempositionen des Zylinderkolbens exakt gesteuert und folglich rechtzeitig gestoppt werden kann.

[0003] Auch ist eine präzise Positionsbestimmung bei der automatischen Ansteuerung der Kolben-Zylinder-Einheiten bei Baumaschinen bzw. Hubgeräten von Bedeutung. Die Kolben-Zylinder-Einheit betätigt in üblicher Weise das Arbeitsgerät der Baumaschine bzw. des Hubgerätes. Eine hinreichend genaue Positionsbestimmung der Kolben-Zylinder-Einheit erhöht die Qualität der Ansteuerung und ist daher dringend erforderlich.

[0004] Die vorherrschenden hohen Steuerungsdrücke innerhalb der Kolben-Zylinder-Einheit, die insbesondere bei hydraulischen Zylindereinheiten auftreten, lassen oftmals nur eine geringfügige Modifikation des Kolbens bzw. des Zylindermantels zu, ohne eine sicherheitsrelevante Beeinträchtigung des Gesamtsystems zu bewirken. Aus diesem Grund gestaltet sich die Anordnung einer geeigneten Positionsmeßvorrichtung oftmals als besonders schwierig und kostenintensiv.

[0005] Bei zahlreichen Kolben-Zylinder-Einheiten wird die aktuelle Position des Zylinderkolbens durch angeordnete Seilzug-Potentiometer erfaßt.

[0006] Ferner sind Verfahren bekannt, die nach einem magnetorestrektiven Prinzip arbeiten. Hier wird durch Anbringen eines Ringmagneten an einer bestimmten Kolbenposition in Kombination mit einem in der Kolbenstange eingebauten Sensor die Position des Kolbens erfaßt.

[0007] Allen bereits bekannten Verfahren ist es jedoch gemein, dass aufwändige und kostenintensive Modifikationen der Kolben-Zylinder-Einheit zwingend sind. Zusätzliche Meßwertgeber bzw. Meßsensoren müssen vorerst in die Kolben-Zylinder-Einheit integriert werden.

[0008] Eine gattungsgemäße Kolben-Zylinder-Einheit ist aus der US2010/089144 A1 und FR1525363 offenbart. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Kolben-Zylinder-Einheit mit einer Vorrichtung zur Positionsbestimmung aufzuzeigen, die eine zufriedenstellende Stabilität und Robustheit aufweist und dennoch einfach und kostengünstig zu produzieren und anzubringen ist.

[0009] Diese Aufgabe wird durch eine Kolben-Zylinder-Einheit mit einer Vorrichtung zur Positionsbestimmung gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Die Kolben-Zylinder-Einheit ist vorzugsweise als Hydraulikzylinder ausgeführt und verwendet als Hydraulikmedium besonders bevorzugt ein Hydrauliköl.

[0010] Die Vorrichtung zur Positionsbestimmung umfasst wenigstens ein Anregungsmittel, das mittelbar oder unmittelbar mit dem Zylindermantel und mittelbar oder unmittelbar mit dem Zylinderkolben der Kolben-Zylinder-Einheit elektrisch leitend in Verbindung steht. Zylindermantel und Zylinderkolben fungieren dabei jeweils als Elektrode eines Serienschwingkreises. Die Kolbenstange und der Zylindermantel bilden eine Serieninduktivität. Gegenüberliegende Kolben- und Zylindermantelflächen mit Hydraulikmedien bilden eine Kapazität. Demnach kann die vollständige Kolben-Zylinder-Einheit als ein Schwingkreis aufgefaßt werden.

[0011] Das erfindungsgemäße Anregungsmittel dient zur Anregung des elektrischen Serienschwingkreises zur Schwingung in seiner Resonanzfrequenz. Die sich einstellende Resonanzfrequenz eines Schwingkreises ist grundsätzlich durch die Kapazität bzw. Induktivität bedingt. Folglich kann anhand der Resonanzfrequenz auf die variable Kapazität der Kolben-Zylinder-Einheit geschlossen werden, wobei die Kapazität und Induktivität von der aktuellen Kolbenstellung abhängt. So ist aus der Resonanzfrequenz die aktuelle und exakte Kolbenposition bestimmbar. Zu diesem Zweck ist weiter erfindungsgemäß ein die Resonanzfrequenz charakterisierendes elektrisches Signal an der Vorrichtung abgreifbar.

[0012] Die Erfindung macht sich den Vorteil zu nutze, dass die Kolben-Zylinder-Einheit ohne Modifikation zur Ausbildung eines elektrischen Schwingkreises geeignet ist. Im Gegensatz zum Stand der Technik müssen keine externen Sensoren bzw. Meßgeber oder zusätzliche Elektroden am oder innerhalb der Kolben-Zylinder-Einheit angeordnet werden. Die bekannten Komponenten einer Kolben-Zylinder-Einheit, wie der Zylindermantel und der Zylinderkolben werden zur Ausbildung eines Serienschwingkreises herangezogen. Erfindungsgemäß umfasst das Anregungsmittel eine Oszillatorschaltung, die elektrisch mit der Kolben-Zylinder-Einheit in Verbindung steht. Als besonders vorteilhaft erweist sich eine Hartley-Oszillator-Schaltung.

[0013] Die Resonanzfrequenz des Schwingkreises ist als hochfrequentes Signal einzuordnen und liegt erfahrungsgemäß im Megahertzbereich. Die Kolben-Zylinder-Einheit kann als Antenne wirken, die elektromagnetische Wellen abstrahlt. In diesem Zusammenhang kann es zweckmäßig sein, dass vorteilhafterweise zumindest ein Teil der Vorrichtung zur Positionsbestimmung innerhalb des Zylindergehäuses bzw. des Zylindermantels angeordnet ist. Insbesondere ist das Anregungsmittel im Innenraum der Kolben-Zylinder-Einheit bzw. einem dafür vorgesehenen Hohlraum der Kolben-Zylinder-Einheit angeordnet. Die abschirmende Wirkung des Zylindermantels wirkt sich vorteilhaft auf die EMV-Charakteristik der Vorrichtung bzw. der Kolben-Zylinder-Einheit aus.

[0014] Alternativ kann bevorzugt wenigstens ein zusätzliches Abschirmungsmittel vorgesehen sein, dass die extern angeordnete Vorrichtung zur Positionsbestimmung, insbesondere das Anregungsmittel abdeckt und die Ausstrahlung der elektromagnetischen Wellen unterbindet. Als vorteilhaft erweist sich eine magnetische Abschirmung, die insbesondere aus einem ferromagnetischen Material angefertigt ist. Gleichfalls sind selbstverständlich auch andere Abschirmungsmaterialien denkbar, die die Vorrichtung zur Positionsbestimmung geeignet abdecken und abschirmen. Weiterhin erweist sich der Einsatz wenigstens eines EMI-Filters als vorteilhaft.

[0015] Bevorzugt ist das abzugreifende Signal, das die Resonanzfrequenz charakterisiert, eine elektrische Spannung. Diese Spannung besitzt während des Schwingungsvorgangs der Kolben-Zylinder-Einheit einen oszillierenden Signalverlauf, vorteilhafterweise wird galvanisch getrennt, und als Rechtecksignal für digitale Auswertung verwendet.

[0016] Das Schwingungsverhalten wird unter Umständen durch die Schwingkreiskomponenten bzw. äußere Einflüsse gedämpft und beeinflußt. Um die Amplitude der Schwingung konstant zu halten, kann eine Schaltungsvorrichtung zur Stabilisierung der abgreifbaren Spannung vorteilhaft sein. Zu den äußeren Einflüssen zählen beispielsweise Feuchtigkeit, Staubablagerungen, etc. Durch diese Maßnahme lässt sich die Resonanzfrequenz stabilisieren und ermöglicht eine hinreichend genaue Positionsbestimmung.

[0017] Vorzugsweise ist ein Auswertemittel vorgesehen, das zur Auswertung des Signals und zur Ausgabe der vorliegenden Kolbenposition geeignet ist. Das Auswertemittel kann ein entsprechend konfigurierter Mikrocontroller bzw. eine geeignete analoge Schaltungsvorrichtung sein. Das Auswertemittel ist entweder fest mit der Kolben-Zylinder-Einheit verbunden oder lösbar mit dieser verbindbar.

[0018] Zur Reduzierung der Resonanzfrequenz kann vorteilhafterweise eine zusätzliche Induktivität zwischen Anregungsmittel und Kolben oder zwischen Anregungsmittel und Zylindermantel angeordnet sein. Dies kann aus EMV-technischen Gründen vorteilhaft sein.

[0019] Die Kontaktierung zwischen Anregungsmittel und Kolben-Zylinder-Einheit ist vorteilhafterweise durch einen Schleifkontakt hergestellt. Insbesondere der Kontakt zwischen dem bewegbaren Teil der Kolben-Zylinder-Einheit, insbesondere der Kolbenstange, ist bevorzugt mittels Schleifkontakt realisiert. Als zweckmäßig erweist sich ein Bürstenkontakt zwischen Kolbenstange und Anregungsmittel, wobei die Bürste während der Kolbenbewegung entlang der Kolbenstangenoberfläche gleitet. Die Bürste besteht vorzugsweise aus Karbon, Bronze oder einem anderen geeigneten Material.

[0020] Alternativ kann die Kontaktierung zwischen der Kolbenstange und dem Anregungsmittel mittels eines kapazitiven bzw. leitenden Rings erfolgen. Der Ring ist koaxial zur Kolbenstange gleitbar auf deren Oberfläche angeordnet. Durch die Verwendung eines kapazitiven Rings wird eine zusätzliche konstante Kapazität geschaffen, die in Serie zu der Schwingkreisschaltung geschaltet ist.

[0021] Vorzugsweise besteht der Ring aus einem leitenden Material, das mittelbar bzw. unmittelbar mit dem Anregungsmittel in Verbindung steht, wobei zwischen Ring und Kolbenstange ein Dielektrikum angeordnet ist bzw. der leitende Ring direkt mit der Kolbenstange galvanisch verbunden ist. Ferner kann eine Isolierung zwischen der Kolben-Zylinder-Einheit und dem Oszillator bzw. dem Anregungsmittel durch Einfügen eines Transformators erreicht werden. Die Streuinduktivität des Transformators kann ebenfalls zur Reduzierung der Resonanzfrequenz genutzt werden.

[0022] Die vorliegende Erfindung betrifft des weiteren eine Baumaschine bzw. ein Hubgerät mit einer Kolben-Zylinder-Einheit nach einer der voranstehenden vorteilhaften Ausführungen. Die erfindungsgemäße Baumaschine bzw. das Hubgerät weist offensichtlich dieselben Vorteile und Eigenschaften wie die voranstehend beschriebene Kolben-Zylinder-Einheit auf, weshalb an dieser Stelle auf eine erneute Erläuterung verzichtet wird.

[0023] Die Verwendung der Kolben-Zylinder-Einheit ist keinesfalls auf Baumaschinen bzw. Hubgeräte begrenzt. Mögliche Einsatzbereiche ergeben sich bei Luftfahrzeugen bzw. allgemein bei allen Maschinen/Geräten mit Hydraulik/Pneumatik-Technik.

[0024] Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1:

die erfindungsgemäße Kolben-Zylinder-Einheit mit einer Vorrichtung zur Positionsbestimmung,

Figur 2:

ein Schaltbild der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Positionsbestimmung,

Figur 3:

eine vorteilhafte Erweiterung der erfindungsgemäßen Kolben-Zylinder-Einheit,

Figur 4:

die erfindungsgemäße Kolben-Zylinder-Einheit mit einem zusätzlichen Abschirmungsmittel,

Figur 5:

eine alternative Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Kolben-Zylinder-Einheit,

Figur 6:

die erfindungsgemäße Kolben-Zylinder-Einheit mit einem angeordneten kapazitiven Ring,

Figur 7:

eine Schnittdarstellung des kapazitiven Rings bzw. der Kolbenstange entlang der Schnittlinie A-A und

Figur 8:

eine weitere vorteilhafte Ausführung der erfindungsgemäßen Kolben-Zylinder-Einheit.

[0025] Figur 1 zeigt die erfindungsgemäße Kolben-Zylinder-Einheit 10 mit einer Vorrichtung zur Positionsbestimmung. Der Aufbau der Kolben-Zylinder-Einheit 10 ähnelt einer bekannten Kolben-Zylinder-Einheit. Im einzelnen umfasst die Einheit 10 einen rohrförmigen Zylinder-Mantel 20, in dessen Hohlraum ein Kolben 30 mit angeordneter Kolbenstange 31 linear verschiebbar gelagert ist.

[0026] Die Kolben-Zylinder-Einheit 10 wird bevorzugt bei Baumaschinen bzw. Hubgeräten eingesetzt, wobei ein befestigtes Arbeitsgerät durch die Kolben-Zylinder-Einheit 10 angetrieben wird. Der Automatikbetrieb des Arbeitsgerätes erfordert die präzise Positionsbestimmung des Kolbens 30.

[0027] Um eine exakte Positionsbestimmung zu ermöglichen müssen weder zusätzliche Sensoren, Elektroden oder Meßwertgeber an oder in der Kolben-Zylinder-Einheit 10 installiert werden. Statt dessen wird der Vorteil ausgenützt, dass die gesamte Kolben-Zylinder-Einheit 10 durch entsprechende Anregung als elektrischer Schwingkreis wirkt. Im einzelnen bildet der Kolben 30 eine erste Elektrode eines Serienschwingkreises und der Zylindermantel 20 die zweite Elektrode des Serienschwingkreises. Weder der Kolben 30, noch die Kolbenstange 31 sind leitend mit dem Zylindermantel 20 verbunden, sondern statt dessen über Dichtungen zwischen Kolben 30 und Zylindermantel 20 sowie im Öffnungsbereich des Zylindermantels 20 und der austretenden Kolbenstange 31 gleitend gelagert. Zwischen dem Kolben 30 und dem Zylindermantel 20 befindet sich bei einem Hydraulikzylinder ein Hydraulikmedium, insbesondere Hydrauliköl, das als Dielektrikum zwischen den beiden Elektroden agiert.

[0028] Zur Anregung des Schwingkreises dient ein Oszillator 50, der über die elektrischen Leitungen 40 einmal mit dem Zylindermantel 20 sowie mit der Kolbenstange 31 in Verbindung steht.

[0029] Nach Anregung des Schwingkreises über den Oszillator 50 schwingt dieser mit seiner Resonanzfrequenz. Die gebildete Impedanz aus Kolben 30 und Zylindermantel 20 hängt von der jeweiligen Stellung des Kolbens 30 im Hohlraum des Zylinders ab. Da die Kapazität bzw. Induktivität des Schwingkreises die einstellende Resonanzfrequenz beeinflussen, lässt sich anhand der erfaßten Resonanzfrequenz ein Rückschluß auf die vorliegende Impedanz der Kolben-Zylinder-Einheit 10 treffen.

[0030] Zu diesem Zweck wird im Bereich des Oszillators 50 eine entsprechende Ausgangsspannung V_out abgegriffen und durch ein entsprechendes nicht dargestelltes Auswertemittel analysiert bzw. interpretiert und gegebenenfalls optisch oder akustisch angezeigt.

[0031] Die elektrische Kontaktierung zwischen dem Oszillator 50 und der bewegbaren Kolbenstange 31 wird mit Hilfe eines Schleifkontaktes realisiert. Das der Kolbenstange 31 zugewandte Ende der Anschlußleitung 40 des Oszillators 50 weist hierzu einen Bürstenkontakt auf, der gleitend auf der Oberfläche der Kolbenstange 31 verläuft. Die Bürsten dieser Kontaktstelle sind bevorzugt aus Karbon, Bronze oder einem sonstigen geeigneten Material gefertigt.

[0032] Figur 2 zeigt eine Schaltbilddarstellung der erfindungsgemäßen Kolben-Zylinder-Einheit 10 mit der entsprechenden verschalteten Vorrichtung zur Positionsbestimmung. Die gekennzeichnete Ausgangsspannung V_out weist einen oszillierenden Signalverlauf auf und beschreibt entsprechend die vorliegende Resonanzfrequenz des gesamten Schwingkreises. Diese Spannung bzw. der Spannungsverlauf verändert sich in Abhängigkeit der entsprechenden Kolbenstellung der Kolben-Zylinder-Einheit 10.

[0033] In Figur 3 ist die aus Figur 1 bekannte erfindungsgemäße Kolben-Zylinder-Einheit 10 dargestellt, wobei diese um eine zusätzliche Induktivität zwischen dem Oszillator 50 und dem Zylindermantel 20 ergänzt ist. Da der gebildete Schwingkreis in einem hochfrequenten Resonanzfrequenzbereich schwingt, kann durch die zusätzlich in Serie geschaltete Induktivität 60 die Resonanzfrequenz maßgeblich reduziert werden.

[0034] Unter Umständen muß die Anwendung der Kolben-Zylinder-Einheit 10 bei Baumaschinen bzw. Hubgeräten hohen EMV-Anforderungen genügen. Wie bereits voranstehend erwähnt wurde, treten bei der erfindungsgemäßen Anordnung besonders hochfrequente Schwingungen auf, die sich unter Umständen in den Megahertzbereich erstrecken können. Um den erforderlichen EMV-Anforderungen gerecht zu werden, wird, wie in Figur 4 dargestellt, eine zusätzliche Abschirmung 70 installiert, die den Bereich um den Oszillator 50 abdeckt, und die freiwerdenden elektromagnetischen Wellen aufgrund der Antennencharakteristik der Kolben-Zylinder-Einheit 10 gegenüber der Umwelt abschirmt. Eine solche Abschirmung 70 ist beispielsweise aus einem ferromagnetischen Material angefertigt. Selbstverständlich sind sämtliche Materialien vorstellbar, die eine ausreichende Abschirmung der elektromagnetischen Wellen gewährleisten.

[0035] In einer vorteilhaften Ausgestaltung lässt sich der Zylindermantel 20 als Abschirmmittel zweckentfremden. Wie dies Figur 5 zeigt, ist der Oszillator 50 im Hohlraum des Zylindermantels 20 montiert. Weiterhin können Funkenentstörfilter an den Ausgängen des Oszillators 50 geschaltet sein.

[0036] Als Alternative zu der Ausführung der Kolben-Zylinder-Einheit mit Schleifkontakten kann die Verbindung zwischen Oszillator 50 und Kolbenstange 31 mit Hilfe eines kapazitiven bzw. leitenden Rings 80 umgesetzt sein. Wie in Figur 6 dargestellt, verläuft ein derartiger Ring 80 koaxial zur Kolbenstange 31 und liegt gleitend auf der Oberfläche der Kolbenstange 31 auf.

[0037] Eine Schnittdarstellung entlang der Schnittachse A-A ist der Figur 7 zu entnehmen. Diese zeigt den kapazitiven Ring 80, der aus einem leitenden Material hergestellt ist. Zwischen der Kolbenstange 31 und dem kapazitiven Ring 80 befindet sich ein Dielektrikum 90. Ring 80 und Kolbenstange 31 bilden eine konstante Kapazität, die in Serie zu der Schwingkreisschaltung geschaltet ist.

[0038] Die letzte Figur (Figur 8) zeigt eine mögliche Entkopplung des Oszillators 50 von der Kolben-Zylinder-Einheit 10. Die elektrische Verbindung ist über einen Transformator 100 hergestellt. Die interne Induktivität des Transformators 100 wirkt als zusätzlich in Serie geschaltete Induktivität des Schwingkreises, wodurch die sich einstellende Resonanzfrequenz weiter reduziert wird. Durch den Transformator 100 ist ferner eine elektrische Isolation zwischen dem Zylinder und dem Oszillator 50 realisiert.

Ansprüche

1. Kolben-Zylinder-Einheit mit einer Vorrichtung zur Positionsbestimmung, wobei die Vorrichtung wenigstens ein Anregungsmittel umfasst, das mittelbar/unmittelbar mit dem Zylindermantel (20) und dem Zylinderkolben (30) der Kolben-Zylinder-Einheit (10) elektrisch leitend in Verbindung steht, wobei das Anregungsmittel ein Oszillator (50) ist und dadurch gekennzeichnet, dass das Anregungsmittel den aus der Kolben-Zylinder-Einheit (10) und den Kontaktleitungen (40) gebildeten elektrischen Schwingkreis zur Schwingung in seiner Resonanzfrequenz anregt, wobei an der Kolben-Zylinder-Einheit (10) ein die Resonanzfrequenz charakterisierendes elektrisches Signal abgreifbar ist.

2. Kolben-Zylinder-Einheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Oszillator (50) ein Hartley-Oszillator ist.

3. Kolben-Zylinder-Einheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zur Positionsbestimmung zumindest teilweise innerhalb des Zylindergehäuses bzw. des Zylindermantels (20) angeordnet ist.

4. Kolben-Zylinder-Einheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das abgreifbare elektrische Signal eine messbare Spannung ist.

5. Kolben-Zylinder-Einheit nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Schaltungsvorrichtung zur Stabilisation der abgreifbaren Spannung bzw. zur Aufrechterhaltung der Resonanzschwingung vorgesehen ist.

6. Kolben-Zylinder-Einheit nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Auswertemittel zur Auswertung des abgegriffenen Signals und gegebenenfalls zur Ausgabe bzw. Darstellung der Kolbenposition.

7. Kolben-Zylinder-Einheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine zusätzliche Induktivität (60) zwischen Anregungsmittel und Kolben (30) oder zwischen Anregungsmittel und Zylindermantel (20) angeordnet ist.

8. Kolben-Zylinder-Einheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein zusätzliches Abschirmmittel, insbesondere aus ferromagnetischem Material, zur Abschirmung (70) der Vorrichtung vorgesehen ist.

9. Kolben-Zylinder-Einheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Kontakt zwischen Anregungsmittel und Kolben-Zylinder-Einheit (10), insbesondere der Kolbenstange (31), mittels eines Schleifkontaktes erfolgt.

10. Kolben-Zylinder-Einheit nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass als Schleifkontakt ein kapazitiver Ring (80) um die Kolbenstange (31) angeordnet ist, der eine zusätzlich in Serie geschaltete Kapazität innerhalb des Schwingkreises darstellt.

11. Kolben-Zylinder-Einheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Anregungsmittel über einen Transformator (100) mit der Kolben-Zylinder-Einheit (10) in Verbindung steht.

12. Baumaschine oder Hubgerät mit einer Kolben-Zylindereinheit gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11.

Claims

1. A piston-cylinder unit with a device for determining position, wherein the device comprises at least one exciter that is indirectly or directly electrically connected with the cylinder jacket (20) and the cylinder piston (30) of the piston-cylinder unit (10), wherein the exciter is an oscillator (50), and characterized in that the exciter excites the electrical oscillating circuit formed by the piston-cylinder unit (10) and the contact lines (40) to oscillate at its resonant frequency, wherein an electric signal characterizing the resonance frequency can be measured on the piston-cylinder unit (10).

2. The piston-cylinder unit according to claim 1, characterized in that the oscillator (50) is a Hartley oscillator.

3. The piston-cylinder unit according to one of the preceding claims, characterized in that the device for determining position is arranged at least partly inside the cylinder housing or cylinder jacket (20).

4. The piston-cylinder unit according to one of the preceding claims, characterized in that the electrical signal that can be measured is a measurable voltage.

5. The piston-cylinder unit according to claim 4, characterized in that a circuit device to stabilize the measurable voltage or to maintain the resonant oscillation is provided.

6. The piston-cylinder unit according to one of the preceding claims, characterized in that an evaluation device to evaluate the measured signal and possibly to output or display the piston position is provided.

7. The piston-cylinder unit according to one of the preceding claims, characterized in that at least one additional inductance (60) is arranged between the exciter and the piston (30) or between the exciter and the cylinder jacket (20).

8. The piston-cylinder unit according to one of the preceding claims, characterized in that at least one additional shield, in particular made of ferromagnetic material, for shielding (70) the device is provided.

9. The piston-cylinder unit according to one of the preceding claims, characterized in that the electrical contact between the exciter and the piston-cylinder unit (10), in particular the piston rod, is effected by a sliding contact.

10. The piston-cylinder unit according to claim 9, characterized in that the sliding contact is provided by a capacitive ring (80) that is arranged around the piston rod (31), that represents an additional series capacitance in the oscillating circuit.

11. The piston-cylinder unit according to one of the preceding claims, characterized in that the exciter is connected with the piston-cylinder unit (10) via a transformer (100).

12. A construction machine or piece of hoisting equipment with a piston-cylinder unit according to one of claims 1 to 11.

Revendications

1. Unité piston/cylindre comprenant un dispositif de détermination de position, le dispositif comprenant au moins un moyen d'excitation qui est en liaison indirectement/directement de manière électroconductrice avec la chemise de cylindre (20) et le piston de cylindre (30) de l'unité piston/cylindre (10), le moyen d'excitation étant un oscillateur (50), et caractérisée en ce que le moyen d'excitation excite le circuit oscillant électrique formé à partir de l'unité piston/cylindre (10) et des lignes de contact (40) pour l'oscillation dans sa fréquence de résonnance, un signal électrique caractérisant la fréquence de résonnance pouvant être prélevé sur l'unité piston/cylindre (10).

2. Unité piston/cylindre selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'oscillateur (50) est un oscillateur Hartley.

3. Unité piston/cylindre selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le dispositif de détermination de position est disposé au moins en partie à l'intérieur du carter de cylindre, respectivement de la chemise de cylindre (20).

4. Unité piston/cylindre selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le signal électrique pouvant être prélevé est une tension mesurable.

5. Unité piston/cylindre selon la revendication 4, caractérisée en ce qu'un dispositif de commutation est ménagé pour stabiliser la tension pouvant être prélevée, respectivement pour maintenir l'oscillation de résonnance.

6. Unité piston/cylindre selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'un moyen d'évaluation est prévu pour évaluer le signal prélevé et, le cas échéant, pour sortir ou représenter la position du piston.

7. Unité piston/cylindre selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'au moins une inductance (60) supplémentaire est disposée entre le moyen d'excitation et le piston (30) ou entre le moyen d'excitation et la chemise de cylindre (20).

8. Unité piston/cylindre selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'au moins un moyen de blindage supplémentaire, notamment en matière ferromagnétique, est ménagé pour le blindage (70) du dispositif.

9. Unité piston/cylindre selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le contact électrique entre le moyen d'excitation et l'unité piston/cylindre (10), notamment la tige de piston (31), est réalisé au moyen d'un contact glissant.

10. Unité piston/cylindre selon la revendication 9, caractérisée en ce qu'un anneau capacitif (80) est disposé autour de la tige de piston (31) en tant que contact glissant, lequel représente une capacité couplée en série de manière supplémentaire à l'intérieur du circuit oscillant.

11. Unité piston/cylindre selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le moyen d'excitation est en liaison avec l'unité piston/cylindre (10) par l'intermédiaire d'un transformateur (100).

12. Machine de construction ou engin élévateur muni d'une unité piston/cylindre selon l'une quelconque des revendications 1 à 11.

Zeichnung