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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Prüfen wenigstens einer Antriebskomponente für ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
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Ein solches Verfahren zum Prüfen wenigstens einer für einen Einbau in ein Kraftfahrzeug hergestellten und vorgesehenen Antriebskomponente ist beispielsweise bereits der
DE 35 45 335 A1 als bekannt zu entnehmen. Bei dem Verfahren wird die Antriebskomponente nach ihrer Herstellung und vor ihrem Einbau in das Kraftfahrzeug mittels einer Prüfeinrichtung geprüft, indem die Antriebskomponente einem Prüfprozess unterzogen wird. Der Prüfprozess wird speziell beziehungsweise gezielt für das Prüfen der Antriebskomponente mittels der Prüfeinrichtung durchgeführt, das heißt von der Prüfeinrichtung bewirkt.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zu schaffen, mittels welchem Antriebskomponenten besonders platzsparend und kostengünstig geprüft werden können.
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Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.
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Um ein Verfahren der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art derart weiterzuentwickeln, dass sich eine besonders platzsparende und kostengünstige Prüfung der Antriebskomponenten beziehungsweise von mehreren Antriebskomponenten realisieren lässt, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass als die Prüfeinrichtung eine weitere, für einen Einbau in das Kraftfahrzeug oder in ein weiteres Kraftfahrzeug, insbesondere vollständig, hergestellt und vorgesehene Antriebskomponente vor deren Einbau und nach der Herstellung der weiteren Antriebskomponente verwendet wird. Mit anderen Worten ist es erfindungsgemäß vorgesehen, zum Prüfen der ersten Antriebskomponente nicht ein speziell beziehungsweise gesondert zum Prüfen der Antriebskomponente vorgesehenes Prüfelement zu verwenden, sondern die Antriebskomponente wird mittels der weiteren Antriebskomponente geprüft. Die weitere Antriebskomponente ist wie auch die erste Antriebskomponente zum Einbau und zur Nutzung in ein beziehungsweise einem Kraftfahrzeug beziehungsweise in dem Kraftfahrzeug vorgesehen. Dies bedeutet insbesondere, dass die Antriebskomponenten - nachdem die erste Antriebskomponente geprüft wurde - in dasselbe Kraftfahrzeug oder in jeweilige Kraftfahrzeuge eingebaut werden und somit in fertig hergestelltem Zustand des jeweiligen Kraftfahrzeugs Bestandteile und somit Komponenten des jeweiligen Kraftfahrzeugs sind, welches mittels der jeweiligen Antriebskomponente angetrieben werden kann.
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Der Erfindung liegen insbesondere die folgenden Erkenntnisse zugrunde: Herkömmlicherweise werden Produkte wie beispielsweise Antriebskomponenten am Ende eines Herstellungs- oder Montagebandes geprüft, mittels welchen das jeweilige Produkt hergestellt wird. Eine solche Prüfung wird auch als End-off-Line-Prüfung bezeichnet. Bei typischen End-off-Line-Prüfungen für Produkte wie beispielsweise Antriebskomponenten von Antriebssträngen für Kraftfahrzeuge werden die beispielsweise als Aggregate ausgebildeten Antriebskomponenten üblicherweise durch gesonderte, speziell für die Prüfung vorgesehene Prüfstandsmaschinen gezielt belastet, um eine jeweilige Funktion und Güte des jeweiligen Produkts zu überprüfen. Die Prüfstandsmaschinen müssen hohe Lasten erzeugen und sind daher kosten- und bauraumintensiv. Außerdem wird für den Betrieb der jeweiligen Prüfstandsmaschine eine gesonderte, speziell und gesondert für die jeweilige Prüfstandsmaschine vorgesehene Umrichtertechnik benötigt, für die beispielsweise in einer Halle, in welcher die Prüfung durchgeführt wird, Platz freigehalten werden muss.
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Da es nun erfindungsgemäß vorgesehen ist, die Antriebskomponente nicht durch eine spezielle, gesonderte Prüfstandsmaschine, sondern durch die weitere Antriebskomponente zu prüfen, welche ihrerseits für den Einbau in ein Kraftfahrzeug vorgesehen und hergestellt ist, wobei die Antriebskomponente mittels der weiteren Antriebskomponente geprüft wird, bevor die Antriebskomponenten in das jeweilige Kraftfahrzeug eingebaut werden und nachdem die Antriebskomponenten hergestellt wurden, können platz- und kostenintensive, gesonderte Prüfstandsmaschinen vermieden werden.
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Die Antriebskomponenten sind beispielsweise gleiche oder gleichwertige Produkte, welche dadurch, dass die erste Antriebskomponente mittels der weiteren Antriebskomponente geprüft wird, miteinander verknüpft werden, insbesondere im Rahmen einer End-off-Line-Prüfung. Im Vergleich zu herkömmlichen Prüfungen können gesonderte Prüfstands- beziehungsweise Antriebsmaschinen sowie dafür extra benötigte Umrichtertechniken entfallen oder zumindest reduziert werden, da Prüffunktionen in der Prüfstandsmaschine durch die Antriebskomponente selbst übernommen wird. Hierzu weist beispielsweise zumindest die weitere Antriebskomponente eine Prüfstandssoftware beziehungsweise ein entsprechendes Computerprogrammprodukt auf, welches beispielsweise in einer elektronischen Speichereinrichtung der weiteren Antriebskomponente gespeichert ist.
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Insgesamt ist erkennbar, dass durch die Erfindung kostenintensive Prüfstandskomponenten sowie Platz gespart werden können. Auch können Wartungsaufwände und die Komplexität von Prüfständen im Vergleich zu herkömmlichen Lösungen gesenkt werden. Auch kann vermieden werden, dass kostenintensive Ersatzteile für extra vorgesehene Prüfstandsmaschinen vorgehalten werden. Außerdem kann beispielsweise durch die Antriebskomponenten ein Prüfstand mit einer doppelten Prüfkapazität geschaffen werden. Hierbei ist es beispielsweise vorgesehen, dass - nachdem die erste Antriebskomponente mittels der weiteren Antriebskomponente geprüft wurde - die weitere Antriebskomponente mittels der ersten Antriebskomponente geprüft wird, insbesondere nachdem die Antriebskomponenten hergestellt wurden und bevor die Antriebskomponenten in dem jeweiligen Kraftfahrzeug verbaut werden. Die Antriebskomponenten können sich somit gegenseitig prüfen, sodass beide Antriebskomponenten platzsparend und kostengünstig geprüft werden können. Die jeweilige Prüfstandskomponente stellt beispielsweise eine Last bereit, welche auf die jeweils andere, zu prüfende Antriebskomponente wirkt beziehungsweise gegen die die jeweils andere Antriebskomponente arbeitet oder wirkt. In der Folge kann die jeweilige Antriebskomponente besonders effektiv, platz- und kostensparend geprüft werden.
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In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass als die jeweilige Antriebskomponente eine elektrische Antriebskomponente zum elektrischen Antreiben des Kraftfahrzeugs verwendet wird.
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In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die jeweilige Antriebskomponente eine elektrische Maschine und ein von der elektrischen Maschine antreibbares Differentialgetriebe aufweist.
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In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass ein den Prüfprozess bewirkendes Computerprogramm in einer elektronischen Speichereinrichtung der weiteren Antriebskomponente gespeichert ist.
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In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass nach dem Prüfen der ersten Antriebskomponente die weitere Antriebskomponente mittels der ersten Antriebskomponente geprüft wird.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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Die Zeichnung zeigt in:
- 1 eine schematische Darstellung von zwei Antriebskomponenten, welche sich gegenseitig überprüfen, wobei 1 der Erläuterung eines erfindungsgemäßen Verfahrens dient; und
- 2 ein Diagramm zum Veranschaulichen des Verfahrens.
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1 zeigt in einer schematischen Darstelllung eine für einen Einbau in ein Kraftfahrzeug, insbesondere einen Kraftwagen und dabei beispielsweise einen Personenkraftwagen, hergestellte und vorgesehene Antriebskomponente 10 nach deren Herstellung und vor dem Einbau in das Kraftfahrzeug. Im Folgenden wird anhand von 1 und 2 ein Verfahren zum Prüfen der Antriebskomponente 10 beschrieben, wobei die Antriebskomponente 10 mittels des Verfahrens geprüft wird, nachdem die Antriebskomponente 10 hergestellt wurde und bevor die Antriebskomponente 10 in das Kraftfahrzeug eingebaut, das heißt montiert beziehungsweise verbaut wird.
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Beispielsweise wird die Antriebskomponente 10 entlang oder mittels eines Montagebands hergestellt, sodass es sich bei dem im Rahmen des Verfahrens durchgeführten Prüfen um eine sogenannte End-off-Line-Prüfung der Antriebskomponente 10 handelt.
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Bei dem in den Fig. gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Antriebskomponente 10 eine elektrische Antriebskomponente, mittels welcher in vollständig hergestellten Zustand des Kraftfahrzeugs das Kraftfahrzeug, insbesondere rein elektrisch angetrieben werden kann. Hierzu umfasst die Antriebskomponente 10 wenigstens eine elektrische Maschine und eine der elektrischen Maschine zugeordnete Leistungselektronik 12, über welche die elektrische Maschine mit elektrischer Energie beziehungsweise elektrischem Strom versorgbar ist. Außerdem umfasst die Antriebskomponente 10 ein einfach auch als Differential bezeichnetes Differentialgetriebe 14, über welches Räder des Kraftfahrzeugs von der elektrischen Maschine angetrieben werden können.
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Wie im Folgenden noch genauer erläutert wird, wird bei dem Verfahren die Antriebskomponente 10 nach ihrer Herstellung und vor ihrem Einbau in das Kraftfahrzeug mittels einer Prüfeinrichtung geprüft, indem die Antriebskomponente 10 wenigstens einem Prüfprozess unterzogen wird. Der Prüfprozess wird speziell, das heißt gesondert und/oder gezielt für das Prüfen der Antriebskomponente 10 mittels der Prüfeinrichtung durchgeführt. Hierzu führt beispielsweise die Prüfeinrichtung speziell und somit beispielsweise ausschließlich für das Prüfen der Antriebskomponente 10 vorgesehene Prüfschritte durch, welche in Summe den Prüfprozess ergeben. Im Rahmen des Prüfens stellt beispielsweise die Prüfeinrichtung eine Last, eine Energie oder einen Widerstand bereit, gegen welchen die Antriebskomponente 10 arbeitet. Hierdurch kann wenigstens eine Funktion der Antriebskomponente 10 im Rahmen des Prüfens überprüft werden.
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Um nun die Antriebskomponente 10 beziehungsweise mehrere, für jeweilige Kraftfahrzeuge vorgesehene Antriebskomponenten platzsparend und kostengünstig prüfen zu können, ist es bei dem Verfahren vorgesehen, dass als die Prüfeinrichtung eine weitere, für den Einbau in ein weiteres Kraftfahrzeug, insbesondere vollständig hergestellte und vorgesehene Antriebskomponente 16 vor deren Einbau nach der Herstellung der weiteren Antriebskomponente 16 verwendet wird. Die weitere Antriebskomponente 16 ist bei dem in den Fig. gezeigten Ausführungsbeispiel identisch beziehungsweise baugleich zu beziehungsweise mit der Antriebskomponente 10, sodass auch die Antriebskomponente 16 eine elektrische Antriebskomponente ist, mittels welcher das weitere Kraftfahrzeug in dessen vollständig hergestellten Zustand rein elektrisch angetrieben werden kann. Die vorigen und folgenden Ausführungen zur Antriebskomponente 10 können auch ohne weiteres auf die Antriebskomponente 16 übertragen werden und umgekehrt. Demzufolge umfasst auch die Antriebskomponente 16 wenigstens eine elektrische Maschine und eine Leistungselektronik 18, über welche die elektrische Maschine der Antriebskomponente 16 mit elektrischer Energie beziehungsweise elektrischem Strom versorgt werden kann. Außerdem weist auch die Antriebskomponente 16 ein einfach auch als Differential bezeichnetes Differentialgetriebe 20 auf, über welches Räder des weiteren Kraftfahrzeugs von der elektrischen Maschine der Antriebskomponente 16 angetrieben werden können. Die elektrische Maschine der Antriebskomponente 16 wird auch als weitere elektrische Maschine bezeichnet. Nachdem die Antriebskomponente 10 mittels der Antriebskomponente 16 geprüft wurde und beispielsweise nachdem die Antriebskomponente 16 mittels der Antriebskomponente 10 geprüft wurde, wird die Antriebskomponente 10 insbesondere in dem hergestellten Zustand, in dem die Antriebskomponente 16 geprüft wurde, in das korrespondierende Kraftfahrzeug eingebaut. Außerdem wird dann beispielsweise die Antriebskomponente 16, insbesondere in dem hergestellten Zustand, in welchem die Antriebskomponente 16 getestet wurde, in das weitere Kraftfahrzeug eingebaut. Auf diese Weise können die Antriebskomponenten 10 und 16 ohne zusätzliche, gesonderte Prüfstandsmaschinen geprüft werden.
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Insgesamt ist aus 1 ein Prüfstand 21 erkennbar, welcher zumindest teilweise durch die Antriebskomponenten 10 und 16 gebildet ist. Außerdem ist beispielsweise eine gesonderte Prüfstandssteuerung 22 vorgesehen, mittels welcher die Antriebskomponente 16 beim Prüfen der Antriebskomponente 10 und/oder die Antriebskomponente 10 beim Prüfen der Antriebskomponente 16 betrieben, insbesondere gesteuert oder geregelt wird. Ein den Prüfprozess bewirkender Algorithmus beziehungsweise Computerprogrammprodukt ist beispielsweise in einer elektronischen Speichereinrichtung der Prüfstandssteuerung 22 und/oder in einer elektronischen Speichereinrichtung 24 beziehungsweise 26 der Antriebskomponente 10 beziehungsweise 16 gespeichert, um mittels des Computerprogrammprodukt den Prüfprozess zu bewirken beziehungsweise durchzuführen und somit die Antriebskomponenten 10 beziehungsweise 16 einfach und kostengünstig zu prüfen. Außerdem umfasst der Prüfstand 21 beispielsweise eine insbesondere und zusätzliche Spannungsversorgung 28, mittels welcher die Antriebskomponenten 10 und/oder 16 beim Prüfen der Antriebskomponente 10 und/oder die Antriebskomponente 10 und/oder 16 beim Prüfen der Antriebskomponente 16 versorgt wird.
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Bei einem klassischen Prüfstandsaufbau arbeitet ein zu prüfendes und auch als Prüfaggregat bezeichnetes Aggregat wie beispielsweise die Antriebskomponente 10 gegen zwei gesonderte Prüfstandsmaschinen, um eine Prüflast aufzubauen, gegen die das Prüfaggregat arbeitet. Die Prüfstandsmaschinen werden durch einen Umrichter mit elektrischer Energie versorgt. Solche, gesonderte Prüfstandsmaschinen und ein solcher Umrichter können nun vermieden werden, da sich die Antriebskomponenten 10 und 16 gegenseitig prüfen. Dadurch können im Vergleich zu herkömmlichen Lösungen der Wartungsaufwand und die Komplexität sowie die Kosten reduziert werden. Insbesondere kann auf Maschinenumrichter und Abtriebs- beziehungsweise Antriebsmotoren zum Prüfen der Antriebskomponenten 10 und 16 verzichtet werden.
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Die jeweilige Leistungselektronik 12 beziehungsweise 18 weist beispielsweise ein auch als Prüfstaubaustein bezeichnetes Prüfmodul auf, welches beispielsweise den zuvor genannten Algorithmus aufweist beziehungsweise speichert. Mittels des Prüfprozesses wird beispielsweise eine Drehzahl beziehungsweise eine Drehzahlregelung der jeweiligen Antriebskomponente 10 beziehungsweise 16 geprüft. Insbesondere ist es denkbar, die Antriebskomponenten 10 und 16 gleichzeitig zu prüfen. Dabei ist beispielsweise eine starre Welle 30 vorgesehen, um die Differentialgetriebe 14 und 20 beziehungsweise deren Differentialfunktion zu blocken. Außerdem sind beispielsweise, insbesondere verschiebbare, Wellen 32 und 34 vorgesehen, welche zum Abdocken beziehungsweise zum gegenseitigen Koppeln der Antriebskomponenten 10 und 16 genutzt werden. Beispielsweise werden die Antriebskomponenten 10 und 16, insbesondere über die Wellen 32 und 34, mittels wenigstens eines Riementriebs 36 miteinander gekoppelt, sodass sich die Antriebskomponenten 10 und 16 gegenseitig prüfen können. Der Riementrieb 36 umfasst beispielsweise wenigstens einen oder mehrere, als Riemen ausgebildete Zugmittel 38. Der Riementrieb 36 kommt für eine geräuschoptimierte und mechanische Kopplung der Antriebskomponenten 10 und 16 zum Einsatz. Der zuvor genannte Prüfbaustein ist ein Softwarebaustein beziehungsweise ein Softwareteil der Leistungselektronik 24 beziehungsweise 26, wobei mittels des Softwarebausteins eine Prüfungsansteuerung und dabei eine Drehzahlregelung durchgeführt werden, um dadurch den jeweiligen Prüfprozess durchzuführen und somit die jeweilige Antriebskomponente 10 beziehungsweise 16 im Rahmen des jeweiligen Prüfprozesses zu prüfen.
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Zur insbesondere gegenseitigen Prüfung der Antriebskomponenten 10 und 16 sind diese beispielsweise geräuscharm mechanisch miteinander gekoppelt, um beispielsweise eine eigentliche Prüfung eines jeweiligen Geräuschverhaltens der jeweiligen Antriebskomponente 10 beziehungsweise 16 nicht negativ zu beeinträchtigen. Das Prüfen des Geräuschverhaltens wird auch als NVH-Prüfung (NVH - Noise Vibration Harshness) bezeichnet. Die Differentialfunktion der Differentialgetriebe 14 und 20 wird mechanisch unterbunden, und die Prüfstandssteuerung 22 kann die zwei Antriebskomponenten 10 und 16 gleichzeitig verwalten beziehungsweise ansteuern, um die Antriebskomponenten 10 und 16 gleichzeitig zu prüfen. Insgesamt ist erkennbar, dass bei dem Prüfstand 21 ein Tandembetrieb möglich ist, in dessen Rahmen die Antriebskomponenten 10 und 16 gleichzeitig geprüft werden. Insgesamt können durch das Verfahren die folgenden Vorteile realisiert werden:
- - keine zusätzlichen elektrischen Maschinen zum Prüfen der Antriebskomponenten 10 und 16 erforderlich
- - Reduktion Ersatzteilhaltung
- - reduzierte Umrichtertechnik
- - zumindest nahezu doppelte Prüfkapazität bei nur geringem räumlichen Mehraufwand
- - voller Leistungsumfang im Bereich Dauerlast abprüfbar
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2 zeigt Diagramme, auf deren Abszissen 40 und 42 die Zeit aufgetragen ist. Auf der Ordinate 44 ist eine jeweilige Drehzahl der jeweiligen Antriebskomponente 10 beziehungsweise 16 aufgetragen und auf der Ordinate 46 ist eine Last, insbesondere ein Newton Meter aufgetragen. Ein Verlauf 48 veranschaulicht die jeweiligen Drehzahlen der Antriebskomponenten 10 und 16. Während einer ersten Prüfphase P1 ist ein Drehzahlbetrieb der Antriebskomponente 16 vorgesehen, wobei die Antriebskomponente 10 eine Last und dabei beispielsweise ein Zugmoment bereitstellt. Das Zugmoment wird als Schubmoment der Antriebskomponente 16 aufgenommen, was durch einen Verlauf 52 veranschaulicht ist. Somit wird beispielsweise während der ersten Prüfphase P1 die Antriebskomponente 16 geprüft. Während einer Prüfphase P2 ist ein Drehzahlbetrieb der Antriebskomponente 10 vorgesehen, sodass während der Prüfphase P2 die Antriebskomponente 10 geprüft wird. Hierbei stellt die Antriebskomponente 16 ein Zugmoment bereit, was als Schubmoment von der Antriebskomponente 10 aufgenommen wird. Da die Prüfphasen P1 und P2 zeitlich aufeinanderfolgen, werden die Antriebskomponenten 10 und 16 nacheinander geprüft, wobei jedoch zwischen den Prüfphasen P1 und P2 eine Aufhebung der mechanischen Kopplung der Antriebskomponenten 10 und 16 unterbleibt. Dadurch können beide Antriebskomponenten 10 und 16 besonders zeit-, kostengünstig und platzsparend geprüft werden.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Antriebskomponente
- 12
- Leistungselektronik
- 14
- Differentialgetriebe
- 16
- Antriebskomponente
- 18
- Leistungselektronik
- 20
- Differentialgetriebe
- 21
- Prüfstand
- 22
- Prüfstandssteuerung
- 24
- elektronische Speichereinrichtung
- 26
- elektronische Speichereinrichtung
- 28
- Spannungsversorgung
- 30
- Welle
- 32
- Welle
- 34
- Welle
- 36
- Riementrieb
- 38
- Zugmittel
- 40
- Abszisse
- 42
- Abszisse
- 44
- Ordinate
- 46
- Ordinate
- 48
- Verlauf
- 50
- Verlauf
- 52
- Verlauf
- P1
- Prüfphase
- P2
- Prüfphase
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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