DE202004011035U1 - Drive unit for the shed formation mechanism, at a loom, has an electromotor with a variable speed and direction reverse, an additional inertia mass and a combined brake/clutch for coupling to the loom drive shaft - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Antriebseinheit für eine Webmaschine mit einem in Drehzahl und Drehrichtung veränderlichen Elektromotor, mit vorzugsweise einer Zusatz-Schwungmasse und mit einer elektromagnetisch schaltbaren Kupplungs-Brems-Kombination.The The invention relates to a drive unit for a weaving machine with a variable in speed and direction of rotation Electric motor, preferably with an additional flywheel and with an electromagnetic switchable clutch-brake combination.
Die Erfindung betrifft ferner eine Webmaschine mit Fachbildemitteln, wobei der Antrieb der Fachbildemittel wahlweise von einer Antriebseinheit der Webmaschine abgeleitet oder ein separater Antrieb ist, mit einer Hauptantriebswelle und wobei die Hauptantriebswelle mit der wenigstens einen Antriebseinheit verbunden ist, wobei die Antriebseinheit wenigstens einen in Drehzahl und Drehrichtung veränderlichen Elektromotor besitzt, welcher Elektromotor mit einem als Frequenzumrichter ausgebildeten leistungselektronischen Stellglied betrieben wird, wobei der Frequenzumrichter ein Spannungszwischenkreisumrichter ist und wobei das leistungselektronische Stellglied netzrückspeisefähig ist, wobei ferner die Webmaschine eine zwischen dem Elektromotor und der Hauptantriebswelle angeordnete elektromagnetisch schaltbare Kupplungs-Brems-Kombination aufweist und wobei die Antriebseinheit vorzugsweise eine Zusatz-Schwungmasse besitzt.The The invention further relates to a weaving machine with shedding means, the drive of the shedding means optionally from a drive unit derived from the weaving machine or a separate drive, with a Main drive shaft and wherein the main drive shaft with the at least a drive unit is connected, the drive unit at least has an electric motor with variable speed and direction of rotation, which electric motor with a power electronic designed as a frequency converter Actuator is operated, the frequency converter is a voltage intermediate circuit converter and the power electronic actuator is capable of regenerative power supply, wherein further the loom one between the electric motor and the main drive shaft arranged electromagnetically switchable Has clutch-brake combination and wherein the drive unit preferably has an additional flywheel.
Die Erfindung betrifft darüber hinaus einen Webmaschinenverbund,umfassend n Webmaschinen mit Fachbildemitteln, wobei der Antrieb der Fachbildemittel wahlweise von dem Hauptantrieb der Webmaschine abgeleitet oder ein separater Antrieb ist, wobei jede Webmaschine eine Hauptantriebswelle besitzt, wobei jede Webmaschine wenigstens eine mit der Hauptantriebswelle wirkverbindbare Antriebseinheit mit einem in Drehzahl und Drehrichtung veränderlichen, aus Rotor und Stator bestehenden Elektromotor besitzt, welcher Elektromotor mit einem als Wechselrichter ausgebildeten leistungselektronischen Stellglied betrieben wird, welches Stellglied Bestandteil der Antriebseinheit ist, und wobei ferner zwischen dem Elektromotor und der Hauptantriebswelle eine elektromagnetisch schaltbare Kupplungs-Brems-Kombination angeordnet ist.The Invention relates above in addition a weaving machine network, comprising n weaving machines with shedding means, the drive of the shedding means optionally from the main drive derived from the weaving machine or a separate drive, whereby each loom has a main drive shaft, with each loom at least one drive unit operably connectable to the main drive shaft with a variable in speed and direction of rotation, consisting of rotor and stator existing electric motor, which electric motor with a designed as an inverter power electronic actuator is operated, which actuator is part of the drive unit and further between the electric motor and the main drive shaft an electromagnetically switchable clutch-brake combination is arranged is.
Bei vorbekannten Antriebslösungen für Webmaschinen treibt ein elektromotorischer Antrieb über Keilriemen eine als Riemenscheibe ausgebildete Schwungmasse an, die mit Hilfe einer elektromagnetischen Kupplungs-Brems-Kombination auf die Hauptantriebswelle der Webmaschine aufgekuppelt wird und somit eine kraftschlüssige Verbindung zwischen dem elektromotorischen Antrieb und der Hauptantriebswelle herstellt.at previously known drive solutions for weaving machines an electric motor drive drives a V-belt as a pulley trained flywheel on with the help of an electromagnetic Clutch-brake combination on the main drive shaft of the weaving machine is coupled and thus a positive connection between the electric motor drive and the main drive shaft.
Eine solche Antriebslösung erfordert aufgrund ihrer offenen Gestaltung einen relativ hohen Bauraum; die Antriebskomponenten unterliegen einem hohen Verschmutzungsgrad und das Betreiben der Webmaschine im Langsamlauf erfordert einen zusätzlichen elektromotorischen Antrieb mit der hierfür notwendigen Elektronik und mit getrieblichen Mitteln, in der Regel einem Untersetzungsgetriebe.A such drive solution requires a relatively large amount of space due to its open design; the drive components are subject to a high degree of contamination and operating the weaving machine at slow speed requires an additional one electric motor drive with the necessary electronics and with gear means, usually a reduction gear.
Aus
Die hier erwähnte Antriebsvorrichtung verzichtet auf einen separaten elektromotorischen Zusatzantrieb zum Betreiben der Webmaschine im Langsamlauf.The mentioned here Drive device dispenses with a separate electromotive Additional drive for operating the weaving machine at slow speed.
Bekannt
ist des weiteren aus
Zu den zweiten anzutreibenden Elementen zählen hier im wesentlichen die Weblade und – im Falle von Greiferwebmaschinen – die Greiferantriebe.To The second elements to be driven essentially include here Weaving shop and - in case of rapier weaving machines - the Gripper drives.
Innerhalb des erwähnten Getriebes ist ein Schaltzahnrad angeordnet, das derart in unterschiedliche Schaltpositionen verstellbar ist, dass in einer Schaltposition eine Antriebsverbindung zwischen dem Hauptantriebsmotor und den ersten und zweiten anzutreibenden Elementen besteht und dass in einer anderen Schaltposition die Antriebsverbindung zu den ersten oder zweiten anzutreibenden Elementen unterbrochen ist.Within of the mentioned Gearbox is a shift gear arranged in different ways Switching positions is adjustable, that in a switching position Drive connection between the main drive motor and the first and second elements to be driven and that in another Switch position the drive connection to the first or second driven elements is interrupted.
Schließlich ist
aus
Vorbekannte Antriebslösungen, die als sogenannten Direktantriebe wirksam sind, verzichten auf eine Kupplungs-Brems-Kombination zwischen elektromotorischem Antrieb und Hauptantriebswelle der Webmaschine.Previously known Drive solutions, which are effective as so-called direct drives do without one Clutch-brake combination between electric motor drive and main drive shaft of the loom.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung eine in geschlossener und kompakter Bauweise ausgeführte, drehzahlveränderliche elektromotorische Hochleistungs-Antriebseinheit für eine Webmaschine zu schaffen, welche mittels einer Kupplungs-Brems-Kombination auf die Hauptantriebswelle der Webmaschine kuppelbar ist.It is therefore an object of the invention in a closed and compact Design, variable speed high-performance electromotive drive unit for a weaving machine to create which by means of a clutch-brake combination the main drive shaft of the weaving machine can be coupled.
Die Antriebseinheit soll dabei in der Lage sein, die Webmaschine innerhalb eines Zeitraumes von einem Webzyklus auf eine vorgebbare Betriebsdrehzahl zu beschleunigen und umgekehrt soll die Webmaschine aus einer Betriebsdrehzahl innerhalb eines Webzyklus zum Stillstand gebracht werden können, also auf die Betriebsdrehzahl 0 heruntergebremst werden.The The drive unit should be able to keep the loom inside a period from a weaving cycle to a predefinable operating speed to accelerate and vice versa the weaving machine from an operating speed can be brought to a standstill within a weaving cycle, that is be braked down to the operating speed 0.
Ferner soll die Antriebseinheit Schwankungen in der Betriebsdrehzahl der Webmaschine weitestgehend vermeiden und geeignet sein, die Webmaschine unter Verzicht auf einen separaten elektromotorischen Antrieb mit zugehöriger elektronischer Steuerung und getrieblichen Mitteln im Langsamlauf zu betreiben.Further should the drive unit fluctuate in the operating speed of the Avoid the weaving machine as much as possible and be suitable for the weaving machine without a separate electric motor drive associated electronic control and gear means in slow speed too operate.
Die Antriebseinheit soll darüber hinaus Wartungsarbeiten, insbesondere an der Kupplungs-Brems-Kombination zulassen, ohne dass ein nennenswerter Montageaufwand an der Antriebseinheit erforderlich wird.The Drive unit should be above maintenance work, especially on the clutch-brake combination allow without significant installation effort on the drive unit is required.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche 1, 16, 19 und 24 gelöst.The The object is achieved by the Characteristics of the independent Expectations 1, 16, 19 and 24 solved.
Die Antriebseinheit für die Webmaschine umfasst einen in Drehzahl und Drehrichtung veränderlichen, aus Rotor und Stator bestehenden Elektromotor, vorzugsweise eine Zusatz-Schwungmasse, eine aus drehfesten Teilen und drehbeweglichen Teilen bestehende, schaltbare Kupplungs-Brems-Kombination sowie eine die drehfesten Teile (Bremsseite) der Kupplungs-Brems-Kombination aufnehmende Montageglocke, deren erstes Ende über geeignete Vorkehrungen mit dem der Webmaschine zugewandten Lagerschild des Elektromotors verbunden ist und deren zweites Ende geeignete Vorkehrungen zur drehfesten Verbindung mit der Webmaschine besitzt.The Drive unit for the weaving machine comprises a variable in speed and direction of rotation, consisting of rotor and stator electric motor, preferably one Additional flywheel mass, one made of non-rotating parts and rotating parts Share existing, switchable clutch-brake combination as well one the non-rotatable parts (brake side) of the clutch-brake combination receiving mounting bell, the first end of which is taken using suitable precautions with the bearing plate of the electric motor facing the loom is connected and the second end of suitable precautions for non-rotatable Has connection with the weaving machine.
Wenn hier vorzugsweise eine Zusatz-Schwungmasse erwähnt ist, so kann diese darin bestehen, dass der Rotor des Elektromotors einen vergleichsweise großen Durchmesser mit einer vergleichsweise großen Masse aufweist, um die Funktion der aus dem Stand der Technik bekannten Schwungmasse zu übernehmen.If An additional flywheel is preferably mentioned here, it can consist in that the rotor of the electric motor has a comparatively large diameter with a comparatively large one Mass has to the function of the flywheel known from the prior art to take over.
Die Zusatz-Schwungmasse kann also erfindungsgemäß integraler Bestandteil des Rotors sein.The Additional flywheel can therefore be an integral part of the invention Be rotors.
Die Zusatz-Schwungmasse kann in weiterer Ausgestaltung der Erfindung ein zusätzliches Bauteil sein, das mit dem freien Ende der Welle des Rotors verbunden ist, und zwar derart, dass die Zusatz-Schwungmasse als rotationssymmetrischer Körper zwischen dem Elektromotor und der Kupplungs-Brems-Kombination angeordnet ist. Die vorgenannten geeigneten Vorkehrungen zur Verbindung der Montageglocke mit dem Motoren-Lagerschild umfassen dabei Mittel, die als vollständige oder teilweise Umhausung der Zusatz-Schwungmasse ausgeprägt sind.The Additional flywheel can in a further embodiment of the invention an additional Be component that is connected to the free end of the shaft of the rotor is such that the additional flywheel mass as a rotationally symmetrical body between the electric motor and the clutch-brake combination is. The aforementioned suitable arrangements for connecting the Assembly bell with the motor end shield include means, the as a complete or partial housing of the additional flywheel is pronounced.
Die Zusatz-Schwungmasse als zusätzliches Bauteil kann auch als Lüfterrad zur Abführung der Motorwärme ausgebildet sein.The Additional flywheel as an additional component can also be used as a fan wheel for removal the engine heat be trained.
Der Elektromotor der Antriebseinheit ist gem. der Erfindung ein Asynchronmotor mit Kurzschlussläufer.The Electric motor of the drive unit is gem. the invention an asynchronous motor with short-circuit rotor.
Zwecks Änderung der Drehrichtung ist der Elektromotor polumschaltbar, wobei die Spulen des Elektromotors eine Wicklung aufweisen, die wenigstens zwei verschiedene Polpaarzahlen besitzt.For the purpose of change the direction of rotation of the electric motor can be switched, the Coils of the electric motor have a winding that at least has two different numbers of pole pairs.
Zum Beispiel zur Änderung seiner Drehzahl wird der Elektromotor mit einem leistungselektronischen Stellglied in Art eines Frequenzumrichters betrieben, der als Spannungszwischenkreisumrichter ausgebildet ist.To the Example of change its speed is the electric motor with a power electronic Actuator operated in the manner of a frequency converter, which is designed as a voltage intermediate circuit converter is.
Soll der Elektromotor und gegebenenfalls die Webmaschine stillgesetzt oder in ihrer Drehzahl verringert werden oder soll eine Drehrichtungsumkehr erfolgen, so muss ein Bremsvorgang erfolgen, bei dem kinetische Energie des Elektromotors, der Zusatz-Schwungmasse, der mitrotierenden Teile der Kupplungs-Brems-Kombination, der Webmaschine selbst und gegebenenfalls weiterer Komponenten über den dann als Wandler (Generator) wirksamen Elektromotor in elektrische Energie umgewandelt wird, die über ein netzrückspeisefähiges leistungselektronisches Stellglied in das elektrische Versorgungsnetz eingespeist wird.Should the electric motor and possibly the weaving machine are stopped or to reduce their speed or to reverse the direction of rotation, a braking process must take place in which the kinetic energy of the Electric motor, the additional flywheel, the rotating parts of the clutch-brake combination, the weaving machine itself and, if necessary, further components via the converter (generator) effective electric motor is converted into electrical energy, the above a regenerative power electronic Actuator is fed into the electrical supply network.
Dazu ist sowohl zur Einspeisung der elektrischen Energie bei motorischem Betrieb der Antriebseinheit als auch zur Netzrückspeisung bei generatorischem Betrieb der Antriebseinheit jeweils eine entsprechend ausgeführte Einspeiseeinheit vorgesehen.To is both for feeding electrical energy into motor Operation of the drive unit as well as for regenerative power supply with generator Operation of the drive unit in each case a correspondingly designed feed unit intended.
Eine Webmaschine gem. dem unabhängigen Anspruch 16 umfasst Fachbildemittel, eine Hauptantriebswelle, wenigstens eine mittels einer Kupplungs-Brems-Kombination auf die Hauptantriebswelle kuppelbare Antriebseinheit, welche Antriebseinheit wenigstens einen in Drehzahl und Drehrichtung veränderlichen, aus Rotor und Stator bestehenden Elektromotor besitzt und welche vorzugsweise mit einer Zusatz-Schwungmasse ausgerüstet ist.A Loom acc. the independent Claim 16 comprises shedding means, a main drive shaft, at least one by means of a clutch-brake combination on the main drive shaft detachable drive unit, which drive unit at least one variable in speed and direction of rotation, has an electric motor consisting of rotor and stator and which is preferably equipped with an additional flywheel.
Der Elektromotor wird mit einem als Frequenzumrichter ausgebildeten leistungselektronischen Stellglied betrieben. Der Frequenzumrichter ist dabei ein Spannungszwischenkreisumrichter und das leistungselektronische Stellglied ist netzrückspeisefähig, um die kinetische Energie aus dem Bremsvorgang der Webmaschine und deren drehangetriebenen Komponenten sowie aus der Antriebseinheit selbst über den als Wandler (Generator) wirksamen Elektromotor der Antriebseinheit als elektrische Energie in das elektrische Versorgungsnetz rückspeisen zu können.The Electric motor is designed with a frequency converter Power electronic actuator operated. The frequency converter is a voltage intermediate circuit converter and the power electronic Actuator is able to regenerate the kinetic energy from the weaving machine braking and their rotary driven components and from the drive unit yourself over the electric motor of the drive unit which acts as a converter (generator) feed back into the electrical supply network as electrical energy to be able to.
Erfindungswesentlich bei einer die vorgenannten Merkmale umfassenden Webmaschine ist nun, dass der Rotor des Elektromotors, die drehbeweglichen Teile der Kupplungs-Brems-Kombination, die wenigstens eine Zusatz-Schwungmasse und die Hauptantriebswelle derart zueinander angeordnet sind, dass sie die selbe Rotationsachse besitzen.essential to the invention in a weaving machine comprising the aforementioned features, that the rotor of the electric motor, the rotatable parts of the Clutch-brake combination that at least one additional flywheel and the main drive shaft are arranged to each other that they have the same axis of rotation.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann der Antrieb der Fachbildemittel dabei entweder von der Hauptantriebswelle der Webmaschine abgeleitet sein oder die Fachbildemittel sind mittels wenigstens eines eigenen Elektromotors angetrieben.In A further embodiment of the invention can drive the shedding means either derived from the main drive shaft of the loom be or the subject training means by means of at least one of their own Electric motor driven.
Eine weitere erfindungsgemäße Lösung sieht vor, mehrere Webmaschinen mit den in Anspruch 16 angegebenen Merkmalen in einem energetischen Verbund, einen sogenannten Webmaschinenverbund, zu betreiben und dabei die Wechselrichter der Antriebseinheiten von mehreren Webmaschinen mit einem gemeinsamen elektrischen Spannungszwischenkreis zu verbinden.A sees further solution according to the invention before, several looms with the features specified in claim 16 in an energetic network, a so-called weaving machine network, to operate and the inverters of the drive units of several looms with a common electrical voltage intermediate circuit connect to.
Ferner ist für die Antriebseinheiten aller Webmaschinen eine gemeinsam genutzte netzrückspeisefähige Gleichrichter-Einspeiseeinheit vorgesehen, welche mit dem elektrischen Spannungszwischenkreis verbunden ist.Further is for the drive units of all weaving machines are shared rectifier supply unit capable of regenerative power supply provided which is connected to the electrical voltage intermediate circuit is.
In einem energetischen Verbund von Webmaschinen kann ferner die Einspeisung elektrischer Energie bei motorischem Betrieb der Antriebseinheiten über eine erste gemeinsame Einspeiseeinheit erfolgen, welche mit einem elektrischen Spannungszwischenkreis verbunden ist, während die Netzrückspeisung bei generatorischem Betrieb der Antriebseinheiten über ein zweite Einspeiseeinheit erfolgt, die ebenfalls mit dem elektrischen Spannungszwischenkreis verbunden ist.In An energetic combination of weaving machines can also be the feed electrical energy during motor operation of the drive units via a first common feed unit, which is an electrical DC link is connected while regenerative power with generator operation of the drive units via second feed unit, which is also connected to the electrical DC link is connected.
Ein weiterer energetischer Verbund von Webmaschinen mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 24 ist dadurch gekennzeichnet, dass die Wechselrichter der Antriebseinheiten von mehreren Webmaschinen mit einem gemeinsamen elektrischen Spannungszwischenkreis verbunden sind und dass für die Antriebseinheiten der Webmaschinen ein gemeinsam genutzter Bremswiderstand vorhanden ist, welcher über geeignete Mittel mit dem elektrischen Spannungszwischenkreis verbunden ist.On further energetic combination of weaving machines with the characteristics of the preamble of claim 24 is characterized in that the Inverters of the drive units of several weaving machines with connected to a common electrical voltage intermediate circuit are and that for the drive units of the weaving machines have a shared braking resistor is present, which over suitable means connected to the electrical voltage intermediate circuit is.
In weiterer Ausgestaltung des energetischen Verbundes mehrerer Webmaschinen kann die wenigstens eine Rückspeiseeinheit oder der wenigstens eine Bremswiderstand so ausgelegt sein, dass die gleichzeitige Stillsetz-Bremsung von mehreren Webmaschinen aus maximaler Betriebsdrehzahl heraus möglich ist.In further design of the energetic network of several weaving machines can the at least one regenerative unit or the at least one braking resistor can be designed such that simultaneous stopping braking from multiple weaving machines maximum operating speed is possible.
Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.The The invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment.
In den Zeichnungen Zeigen:In Show the drawings:
Gem.
Der
Elektromotor
Zum
Erhalt einer geschlossenen und kompakten Bauweise der Antriebseinheit
ist gem. der Erfindung die Kupplungs-Brems-Kombination
Die
Umhausung
Der
Aufbau und die Funktionsweise der Kupplungs-Brems-Kombination
Ein
erfindungswesentliches Merkmal des in den
Anhand
des in
Das
speisende Netz
Im
Spannungszwischenkreis
Der
Wechselrichter
Das
Drehstrom- bzw. Wechselstromsystem
Die
Einspeiseeinheit
Mittels
eines Schalters
Die
kinetische Energie schon des Motors
Erfindungsgemäß ist deshalb,
unter Nutzung eines Wechselrichters
In
So
kann also die unter
Die
Anteile der in Wärme
umgesetzten kinetischen Energie über
den Bremswiderstand
Bei Bedarf kann dies dem Bediener/Betreiber ermöglicht werden, z.B. unter Angabe von Empfehlungen oder es erfolgt eigenständig durch Steuerungsmittel.at If necessary, this can be made possible for the operator / operator, e.g. stating of recommendations or it is done independently by control means.
Gegebenenfalls
kann auf den Schalter
Auch
bei Verwendung einer rückspeisefähigen Einspeiseeinheit
- 11
- Antriebseinheitdrive unit
- 22
- Elektromotorelectric motor
- 2a2a
- Rotorrotor
- 2b2 B
- Statorstator
- 33
- Zusatz-SchwungmasseAdditional flywheel
- 44
- Kupplungs-Brems-KombinationClutch-brake combination
- 4a4a
- drehfestes Teilrotationally fixed part
- 4b4b
- drehbewegliches Teilswivelable part
- 4c4c
- drehbewegliches Teilswivelable part
- 55
- Montageglockemounting bell
- 66
- Umhausungenclosure
- 77
- Lagerschildend shield
- 88th
- Mittelmedium
- 99
- Webmaschineloom
- 1010
- Verbindungsmittelconnecting means
- 1111
- HauptantriebswelleMain drive shaft
- 1212
- Rotationsachseaxis of rotation
- 1313
- Frequenzumrichterfrequency converter
- 1414
- speisendes Netzfeeding network
- 1515
- EinspeiseeinheitSupply
- 1616
- SpannungszwischenkreisVoltage link
- 1717
- Kapazitätcapacity
- 1818
- Wechselrichterinverter
- 1919
- Wechsel- oder Drehstromsystemexchange or three-phase system
- 2020
- Schalterswitch
- 2121
- Bremswiderstandbraking resistor
- 2323
- Frequenzumrichterfrequency converter
- 2424
- speisendes Netzfeeding network
- 2525
- EinspeiseeinheitSupply
- 2626
- SpannungszwischenkreisVoltage link
- 2727
- Kapazitätcapacity
- 2828
- Wechselrichterinverter
- 2929
- Wechsel- oder Drehstromsystemexchange or three-phase system
- 3030
- Schalterswitch
- 3131
- Bremswiderstandbraking resistor
Claims (30)
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
DE202004011035U DE202004011035U1 (en) | 2004-07-15 | 2004-07-15 | Drive unit for the shed formation mechanism, at a loom, has an electromotor with a variable speed and direction reverse, an additional inertia mass and a combined brake/clutch for coupling to the loom drive shaft |
Applications Claiming Priority (1)
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DE202004011035U1 true DE202004011035U1 (en) | 2004-09-30 |
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ID=33103909
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DE (1) | DE202004011035U1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102005014678B3 (en) * | 2005-03-29 | 2007-01-04 | Sew-Eurodrive Gmbh & Co. Kg | Rotor for electric motor |
-
2004
- 2004-07-15 DE DE202004011035U patent/DE202004011035U1/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
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DE102005014678B3 (en) * | 2005-03-29 | 2007-01-04 | Sew-Eurodrive Gmbh & Co. Kg | Rotor for electric motor |
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