JP3751211B2 - Beam front and rear drive mechanism in transfer device of forging press - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、鍛造プレス機のトランスファ装置、特にその被加工物を搬送するフィンガ用ビームの前後(開閉)駆動機構に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
例えば、トランスファ装置付鍛造プレス機Aは、図1及び図2を参照して説明すると、下金型Q上に各プレス位置P1 、P2 、P3 、P4 、P5 を定め、トランスファ装置Bの上下左右及び前後に動くビームFのフィンガーbで被加工物aを掴む動作(挟む動作)と離す動作を繰り返すことにより、被加工物aを各プレス位置P1 ……に順々に移行させて、プレス加工をする。このとき、プレス位置P1 又は前位置P0 に被加工物aが供給され、プレス位置P5 からプレス完了品が運び出される(払い出される)。その運び出しは、適宜な手段によってコンベアに移されて所要の位置に移行される。
【0003】
この種の鍛造プレス機Aにおけるトランスファ装置Bは、鍛造プレス機Aの両端にそのフレームケーシングGをそれぞれ設け、その両フレームケーシングG、G間に上記対の前後のビームF、Fを渡し、そのフレームケーシングGに設けた駆動手段によって、両ビームF、Fを上下方向(Z方向)、前後方向(Y方向)及び左右方向(X方向)に、すなわち3次元に移動するのが一般的である。
【0004】
そのビームFの上下方向の動きによって、被加工物aを下金型Qに出し入れ(リフト・ダウン動作)、両ビームF、Fの前後方向の接離の動きによって、フィンガbを接離させて被加工物aを挟持したり離し(クランプ・アンクランプ動作)、ビームFの左右方向の動きによって、被加工物aを次工程に送って後退する(アドバンス・リターン動作)。
【0005】
このビームFをXYZの3軸方向に移動させる機構として、図7に示すように、フレームケーシングGに上下動フレーム10をガイド11を介して取付け、このフレーム10をフレームケーシング固定のモータ12によりねじ13c及びねじ軸受13bを介して上下方向に移動可能とし、フレーム10には、サーボモータ14駆動のボールねじ15を設け、このボールねじ15にボールナット16を介してビームFの支持アーム17を移動可能とした構成のもの等がある。図中、13aはフレームケーシングGに固定のねじ13c支持用軸受である。
【0006】
この構成などにおいて、ビームF、Fの前後(開閉)駆動機構としては、特開平6−304690号公報(公報1)に開示され、図7に示すように、ボールねじ15をその中程から左右を逆ねじ15a、15bとしたもの、また、特開平5−92228号公報(公報2)に開示されている、サーボモータによりボールねじを回転させ、そのボールねじにねじ込ませたボールナットの動きをリンク機構によってビームF、Fの開閉動作に変換して伝達するもの、等がある。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
公報1記載のビーム前後駆動機構は、ボールねじを左右逆ねじに形成しているため、実質的に2本のボールねじとなって長くなり、トランスファ装置Bの前後方向の幅を大きくする必要がある。また、ビームFがボールナット16を介して左右のねじ15a、15bにねじ合っていることから、その両ビームF、F間も広くなり、それだけ、鍛造プレス本体のそのビームFが挿入している開口(作業窓)も大きくなって、鍛造プレス機Aの左右のコラムHが揺れ易くなり、揺れれば、加工精度に影響するため、その加工精度の点から鍛造プレス機A(コラムH)の剛性を高くする必要がある。
【0008】
公報2記載のビーム前後駆動機構は、ビームFの前後動時、リンク機構からビームFには上下方向円弧状に駆動力が働くため、その前後動とともにビームFを上下動させて、その上下の動きを吸収する制御を行っている。しかし、この制御は非常に煩雑である。特に、被加工物aの大きさが変われば、その挾持幅、すなわちビームF、Fの前後動幅も変化し、それに応じてその制御も代えなければならず、非常に煩わしい。
【0009】
この発明は、上記問題を解決することを課題とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、この発明は、まず、ガイド軸にビームを摺動自在に係止して前後に移動するようにしたのである。ガイド軸は軸状(直線状)であって、それに係止して移動すれば、ビームはその開閉時に直線状に移動するため、上述の円弧状の動きはない。
【0011】
つぎに、この発明は、駆動機とビームをリンク機構によって連結することとしたのである。ポースリエ機構、ハート機構などのリンク機構によれば、駆動機の作動力をビームの直線状の動きとして伝達可能だからである。このとき、作動力は直線状でも回転状でもよく、直線状作動力は、シリンダ、ボールねじ結合などが考えられ、シリンダの場合は、シリンダ基部を揺動自在にフレームに取付け、そのピストンロッドをリンクに連結すれば、リンク連結点の揺動をその基部の揺動で吸収し得る。
【0012】
【発明の実施の形態】
この発明の実施形態としては、直列した複数プレス位置のその列方向に沿う対のビームを上下、左右及び前後に移動させ、そのビームのフィンガにより、被加工物を挟持する動作と、離す動作を繰り返して、被加工物を前記各プレス位置に順々に移行させる鍛造プレス機のトランスファ装置における前記ビームを前後に移動させる機構において、フレームに前後方向のガイド軸を設け、このガイド軸に前記ビームをそれぞれ摺動自在に係止して前後方向に移動可能とするとともに、両ビームをリンク機構を介してその前後用駆動機に連結した構成を採用し得る。
【0013】
上記リンク機構としては、上記両ビームにそれぞれその開閉リンクをその開閉リンクの回転による上下動を吸収して連結し、その両開閉リンクを同一高さでフレームに回転自在に取付けるとともに、その両リンクを回転中心の上下で伝達リンクにより連結し、その両開閉リンクの伝達リンクとの連結点からそれぞれの回転中心までの長さを同じとするとともに、両開閉リンクの回転中心からビームへのそれぞれの連結点までの長さを同じとし、かつ、開閉リンクの一方を上記駆動機に連結して揺動する構成等を採用する。
【0014】
このリンク機構においては、両開閉リンクの回転中心が同一高さで、その両回転中心から両ビームへの連結点までの長さが同じとしたことにより、両ビームは同一高さで前後に動くこととなる。また、伝達リンクにより、両開閉リンクをその回転中心の上下で連結しているため、一方の開閉リンクの動きにつれて他の開閉リンクも動き、その動きは両ビームを開閉(接離)する動きとなる。さらに、両開閉リンクの伝達リンクとの連結点からそれぞれの回転中心までの長さを同じにしているため、一方の開閉リンクの回転角度と他方の開閉リンクの回転角度が同じとなる。すなわち、一方の開閉リンクの動作によって、両ビームが同一高さを前後動する。
【0015】
このリンク機構において、上記駆動機による開閉リンクの力点から回転中心までの長さを、その回転中心からビームへの連結点までの長さと同じにすれば、開閉リンクの力点の移動長さとビームの移動長さが同一となって、ビームの前後動の制御が容易となる。逆に、同じとしない場合には、その長さ比の割合で、力点の移動長さに対してビームの移動長さを長短にすることができる。
【0016】
駆動機としては、制御のし易さ及び精度上からサーボモータが適しており、この場合には、例えば、上記フレームにそのサーボモータにより回転されるボールねじを設け、このボールねじにねじ合ったボールナットにリンクを介して上記開閉リンクの一方を連結した構成を採用する。このとき、フレームにはボールナットの移動範囲を規制するストッパを設けるとよい。
【0017】
【実施例】
一実施例を図1乃至図6に示し、この実施例に係るトランスファ装置B付の鍛造プレス機Aは、上述のように、5個の上下金型P1 〜P5 、Q1 〜Q5 を備え、トランスファフィード装置Bの上下左右及び前後に動くビームFのフィンガbで被加工物(ビレット)aを挟む動作と離す動作を繰り返すことにより、被加工物aを、各金型P1 、Q1 ……P5 、Q5 間に順々に移行させて、プレス加工をする。以下、上金型P1 〜P5 の下降位置をプレス(工程)位置として、P1 〜P5 で示す。
【0018】
このプレス加工時、図示しないビレット供給装置により、インダクションヒータからのビレットaが鍛造プレス機Aの前位置P0 にプレス動作に対応して送り込まれ、そのビレットaがトランスファ装置Bにより、各プレス位置P1 〜P5 に順々に送られて、製品a5 とされる。すなわち、前位置P0 のビレットaは、第1プレス位置P1 でツブシ加工、第2プレス位置P2 で荒仕上げ加工、第3プレス位置P3 で成形加工、第4プレス位置P4 で精密仕上げ加工、第5プレス位置P5 で内外のバリの同時抜き加工がなされる。
【0019】
トランスファ装置Bは、鍛造プレス機Aの左右コラムHにそれぞれフレームケーシングGを設け、この両フレームケーシングG、G間に対のビームF、Fを渡している。このビームF、Fは、フレームケーシングG内のクランプ・アンクランプ動作機構(前後動機構)、リフト・ダウン動作機構(上下動機構)及びアドバンス・リターン動作機構(左右動機構)によって前後・上下及び左右に動かされる。なお、両側のフレームケーシングG、G内は、アドバンス・リターン動作機構を除いて同一構成である。
【0020】
そのリフト・ダウン動作機構及びアドバンス・リターン動作機構は、上記各公報1、2および特開2000−246378号公報などに記載の周知・公知のものを採用し、この実施例にあっては、クランプ・アンクランプ動作機構を特異なものとしている。
【0021】
すなわち、図3乃至図6に示すように、各種手段によって上下動及び左右動されるフレーム10下部にガイド軸21を設け、その中央の軸受22を境にしてガイド軸21の左右にスライダ23を軸方向に移動自在に嵌めている。この両スライダ23に下向きのアーム24がそれぞれ設けられ、このアーム24にビームFが支持されている。両ビームF、Fはガイド軸21の中心線Oを軸として左右対称位置にある。このように、ガイド軸21でビームFを支えると、リンク機構への負荷が軽減されるとともに、加工精度も高く、さらに、経済的な設計である。
【0022】
フレーム10上部には、ボールねじ25とガイド軸26が平行に軸受27を介して設けられており、そのボールねじ25はサーボモータ28によりカップリング29を介して正逆転される。また、ボールねじ25にはボールナット30がねじ合って、そのボールナット30はガイド軸26のスライダ31と一体になっており、ボールねじ25が回転すると、ボールナット30(スライダ31)が前後(図4矢印方向)に移動する。その移動量は、両側のストッパ32によって規制される。
【0023】
フレーム10の中程には、その中心線Oの左右に三叉状駆動リンク33と二叉状(く字状)従動リンク34が回転自在に取付けられており、その回転中心33a、34aは中心線Oに対し対称位置(同一高さ)にある。駆動リンク33の上端33bは補助リンク35を介して上記ボールナット30に連結され(その連結点33b)、駆動及び従動の両リンク33、34の下端33c、33cは同じく補助リンク35を介して両ビームF、Fのそれぞれのアーム24、24に連結されている。また、駆動リンク33の中程の突出端33dと従動リンク34の中程34d(く字状折曲部)は伝達リンク36によって連結されている。
【0024】
駆動リンク33の回転中心33aからボールナット30との連結点(力点)33bまでの長さ、駆動・従動リンク33、34の回転中心33a、34aからそれぞれのアーム24の連結点(作用点)33c、34cまでの長さは、同一L1 となっており、また、駆動リンク33の回転中心から33aから伝達リンク36との連結点33dまでの長さと従動リンク34の回転中心34aから伝達リンク36との連結点34dまでの長さは、同一L2 となっており、かつ、各補助リンク35の両端連結点間の長さは全て同一L3 となっている。この長さL1 、L2 、L3 の設定により、ボールナット30の移動量と両ビームFの移動量が同じとなる。なお、補助リンク35に代えて、一方にピン、他方にそのピンが動く長孔を形成して、その嵌合構造によって、各連結部の変位を吸収するようにし得る。
【0025】
なお、駆動リンク33及び従動リンク34は図1において左右に対に設けられて、図5に示すように、フレーム10に回転軸37を設け、この軸37にリンク33、34のボス38を嵌めて回転自在となっている。
【0026】
この実施例は、以上のように構成されており、トランスファ装置Bの制御器からの指令により、サーボモータ28が駆動して、ボールねじ25を回転させ、駆動リンク33等から成るリンク機構を介してビームF、Fを前後に移動する。その動作における被加工物aのクランプ時(閉止時)を図3に、被加工物aの開放時を図6に示す。その両位置はストッパ32によって決定される。
【0027】
【発明の効果】
この発明は、以上のようにガイド軸との係止でもってビームを直線的に動き得るようにしたので、リンク機構によっても、ビームの開閉動作制御が容易、かつ正確となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】一実施例に係るトランスファ装置付鍛造プレス機の概略一部切断平面図
【図2】同概略一部切断正面図
【図3】同実施例の要部切断側面図
【図4】図3の平面図
【図5】図3の要部切断概略側面図
【図6】同実施例の作用説明用要部切断側面図
【図7】従来例の概略斜視図
【符号の説明】
A 鍛造プレス機
B トランスファ装置
F ビーム
G フレームケーシング
P1 、P2 、P3 、P4 、P5 プレス位置
a 被加工物
b フィンガ
O 両ビーム間中心線
10 フレーム
11 フレーム昇降用ガイド
21 ガイド軸
23 スライダ
24 ビーム用アーム
25 ボールねじ
26 ガイド軸
28 サーボモータ
30 ボールナット
31 スライダ
32 ストッパ
33 駆動リンク
33a 駆動リンクの回転中心
33b 駆動リンクの力点
33c 駆動リンクの作用点
33d 駆動リンクの伝達リンクとの連結点
34 従動リンク
34a 従動リンクの回転中心
34c 従動リンクの作用点
34d 従動リンクの伝達リンクとの連結点
35 補助リンク
36 伝達リンク[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a transfer device of a forging press, and more particularly to a front / rear (open / close) drive mechanism of a finger beam for conveying the workpiece.
[0002]
[Prior art]
For example, the forging press A with transfer device will be described with reference to FIG. 1 and FIG. 2. Each press position P 1 , P 2 , P 3 , P 4 , P 5 is determined on the lower die Q, and the transfer is performed. By repeating the operation of gripping the workpiece a with the fingers b of the beam F moving up and down, left and right and back and forth of the apparatus B and the separating operation, the workpiece a is sequentially moved to each press position P 1. Move and press work. At this time, the workpiece a is supplied to the press position P 1 or the front position P 0 , and the press-completed product is carried out (dispensed) from the press position P 5 . The unloading is transferred to a conveyor by an appropriate means and transferred to a required position.
[0003]
The transfer device B in this type of forging press A is provided with frame casings G at both ends of the forging press A, and the pair of front and rear beams F and F are passed between the frame casings G and G. It is general that the beams F and F are moved in the vertical direction (Z direction), the front-rear direction (Y direction), and the left-right direction (X direction), that is, three-dimensionally, by driving means provided in the frame casing G. .
[0004]
The workpiece a is moved in and out of the lower mold Q by the vertical movement of the beam F (lift / down operation), and the finger b is moved close to and separated by the longitudinal movement of both beams F and F. The workpiece a is clamped or released (clamping / unclamping operation), and the workpiece F is moved back to the next process by the movement of the beam F in the horizontal direction (advance / return operation).
[0005]
As a mechanism for moving the beam F in the XYZ triaxial directions, as shown in FIG. 7, a vertically moving
[0006]
In this configuration and the like, the front / rear (open / close) drive mechanism of the beams F and F is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 6-304690 (Patent 1), and as shown in FIG. Is a
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
In the beam front-rear drive mechanism described in the
[0008]
The beam back-and-forth drive mechanism described in Gazette 2 has a driving force acting on the beam F from the link mechanism to the beam F in the vertical direction when the beam F moves back and forth. Control to absorb movement. However, this control is very complicated. In particular, if the size of the workpiece a changes, the holding width, that is, the longitudinal movement width of the beams F and F also changes, and the control must be changed accordingly, which is very troublesome.
[0009]
This invention makes it a subject to solve the said problem.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention first moves the beam back and forth by slidably locking the beam to the guide shaft. The guide shaft has an axial shape (linear shape). If the guide shaft is engaged and moved, the beam moves linearly when the guide shaft is opened and closed.
[0011]
Next, according to the present invention, the drive unit and the beam are connected by a link mechanism. This is because the link mechanism such as the Porsche mechanism and the heart mechanism can transmit the driving force of the driving machine as the linear motion of the beam. At this time, the operating force may be linear or rotational. The linear operating force may be a cylinder or ball screw connection. In the case of a cylinder, the cylinder base is pivotably attached to the frame, and the piston rod is attached. When connected to the link, the swing of the link connecting point can be absorbed by the swing of its base.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
As an embodiment of the present invention, a pair of beams along a line direction of a plurality of press positions in series are moved up and down, left and right, and front and back, and an operation of sandwiching a workpiece by a finger of the beam and an operation of separating the workpiece are performed. In a mechanism for moving the beam back and forth in the transfer device of the forging press machine that sequentially transfers the workpiece to the respective press positions, a front and rear direction guide shaft is provided on the frame, and the beam is attached to the guide shaft. Can be slidably locked to be movable in the front-rear direction, and a structure in which both beams are connected to the front-rear drive machine via a link mechanism can be employed.
[0013]
As the link mechanism, the opening and closing links are connected to the beams by absorbing the vertical movement caused by the rotation of the opening and closing links, and both the opening and closing links are rotatably attached to the frame at the same height. Are connected by transmission links at the top and bottom of the rotation center, and the length from the connection point of both the opening and closing links to the respective rotation centers is the same, and the rotation centers of the both opening and closing links are respectively connected to the beam. The length etc. which make the length to a connection point the same, and connect one side of an opening-and-closing link with the said drive machine, etc. are employ | adopted.
[0014]
In this link mechanism, the rotation centers of both opening and closing links are the same height, and the length from the rotation center to the connection point to both beams is the same, so that both beams move back and forth at the same height. It will be. In addition, since the two open / close links are connected by the transmission link above and below the rotation center, the other open / close link also moves along with the movement of one open / close link, and the movement is a movement of opening / closing (contacting / separating) both beams. Become. Furthermore, since the length from the connection point of both open / close links to the transmission link to the respective rotation centers is the same, the rotation angle of one open / close link and the rotation angle of the other open / close link are the same. That is, both beams move back and forth at the same height by the operation of one opening / closing link.
[0015]
In this link mechanism, if the length from the force point of the opening / closing link to the center of rotation by the drive unit is the same as the length from the center of rotation to the connection point to the beam, the movement length of the force point of the opening / closing link and the beam The movement length becomes the same, and the control of the back and forth movement of the beam becomes easy. Conversely, if they are not the same, the moving length of the beam can be made shorter or longer with respect to the moving length of the power point at the ratio of the length ratio.
[0016]
As the driving machine, a servo motor is suitable from the viewpoint of ease of control and accuracy. In this case, for example, a ball screw rotated by the servo motor is provided on the frame, and the ball screw is screwed. The structure which connected one side of the said opening-and-closing link via the link to the ball nut is employ | adopted. At this time, the frame may be provided with a stopper for restricting the movement range of the ball nut.
[0017]
【Example】
An embodiment is shown in FIGS. 1 to 6, and a forging press A with a transfer device B according to this embodiment has five upper and lower molds P 1 to P 5 and Q 1 to Q 5 as described above. By repeating the operation of sandwiching the workpiece (billet) a with the finger b of the beam F moving up and down, left and right and back and forth of the transfer feed device B, and separating the workpiece a, the workpiece a is moved to each mold P 1 , Q 1 ..., P 5 and Q 5 are sequentially transferred to perform press working. Hereinafter, the lowering positions of the upper molds P 1 to P 5 are indicated as P 1 to P 5 with the press (process) positions being set.
[0018]
At the time of this pressing, the billet a from the induction heater is sent to the front position P 0 of the forging press A corresponding to the pressing operation by a billet supply device (not shown), and the billet a is transferred to each press position by the transfer device B. Sequentially sent to P 1 to P 5 to be product a 5 . In other words, the billet a at the front position P 0 has a smoothing process at the first press position P 1 , a rough finishing process at the second press position P 2 , a forming process at the third press position P 3 , and a precision at the fourth press position P 4 . finishing, simultaneous punching of the inside and outside of Bali is made in the fifth press position P 5.
[0019]
In the transfer device B, a frame casing G is provided on each of the left and right columns H of the forging press A, and a pair of beams F and F are passed between the frame casings G and G. The beams F and F are moved forward and backward, up and down by a clamping / unclamping operation mechanism (back and forth movement mechanism), a lift / down operation mechanism (up and down movement mechanism) and an advance / return operation mechanism (left and right movement mechanism) in the frame casing G. Moved left and right. The frame casings G on both sides have the same configuration except for the advance / return operation mechanism.
[0020]
As the lift / down operation mechanism and the advance / return operation mechanism, well-known and known ones described in the
[0021]
That is, as shown in FIGS. 3 to 6, a
[0022]
A
[0023]
In the middle of the
[0024]
The length from the
[0025]
The
[0026]
This embodiment is configured as described above, and the
[0027]
【The invention's effect】
According to the present invention, the beam can be moved linearly by being engaged with the guide shaft as described above, so that the opening / closing operation of the beam can be easily and accurately controlled by the link mechanism.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic partially cut plan view of a forging press with transfer device according to one embodiment. FIG. 2 is a partially cut front view of the same. FIG. Fig. 5 is a plan view of the main part of Fig. 3; Fig. 6 is a side view of the main part of the same embodiment; Fig. 7 is a schematic perspective view of the conventional example;
A Forging press B Transfer device F Beam G Frame casing P 1 , P 2 , P 3 , P 4 , P 5 Press position a Work piece b Finger O Center line between both
Claims (4)
フレーム10に前後方向のガイド軸21を設け、このガイド軸21に上記ビームF、Fをそれぞれ摺動自在に係止して前後方向に移動可能とするとともに、両ビームF、Fをリンク機構を介してその前後用駆動機28に連結し、
上記リンク機構は、上記両ビームF、Fに、それぞれその開閉リンク33、34を、同一連結長さの補助リンク35又はその補助リンク35に代えてピンとそのピンが嵌って動く長孔との嵌合構造を介してその開閉リンクの回転による上下動を吸収して連結し、その両開閉リンク33、34を同一高さでフレーム10に回転自在に取付けるとともに、その両リンク33、34を回転中心33a、34aの上下で伝達リンク36により連結し、その両開閉リンク33、34の伝達リンク36との連結点33d、34dからそれぞれの回転中心33a、34aまでの長さを同じL2とするとともに、両開閉リンク33、34の回転中心33a、33aからビームF、Fへのそれぞれの連結点33c、34cまでの長さを同じL1とし、かつ、開閉リンクの一方33を上記駆動機28に連結して揺動する構成としたことを特徴とする鍛造プレス機のトランスファ装置におけるビーム前後駆動機構。A pair of beams F, F along the row direction of a plurality of press positions P 1 , P 2 , P 3 , P 4 , P 5 in series are moved up and down, left and right, and back and forth, and the finger F of the beam F It is a mechanism that moves the beam F back and forth in the transfer device B of the forging press A that moves the workpiece a to the respective press positions in order by repeating the operation of clamping and releasing the workpiece a. And
The frame 10 is provided with a guide shaft 21 in the front-rear direction, and the beams F and F are slidably engaged with the guide shaft 21 so as to be movable in the front-rear direction. Connected to the front-rear drive machine 28 via
Said link mechanism, said both beams F, to F, the their respective opening and closing links 33 and 34, moves the pin and the pin is fitted in place of the same coupling length of the auxiliary link 35 or the auxiliary link 35 elongated hole The vertical movement due to the rotation of the opening / closing link is absorbed and connected through the fitting structure, and both the opening / closing links 33, 34 are rotatably attached to the frame 10 at the same height. Are connected by transmission links 36 above and below the rotation centers 33a, 34a, and the lengths from the connection points 33d, 34d of the open / close links 33, 34 to the transmission links 36 to the respective rotation centers 33a, 34a are the same L 2. In addition, the lengths from the rotation centers 33a, 33a of the both opening / closing links 33, 34 to the respective connection points 33c, 34c to the beams F, F are set to the same L 1 , and Beam back and forth drive mechanism either 33 of ink in the transfer apparatus of forging press you characterized in that it is configured to swing in and coupled to the drive motor 28.
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