DE19722886A1 - Spot-weld connection dismantling tool for re-cycling work - Google Patents

Spot-weld connection dismantling tool for re-cycling work

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DE19722886A1
DE19722886A1 DE1997122886 DE19722886A DE19722886A1 DE 19722886 A1 DE19722886 A1 DE 19722886A1 DE 1997122886 DE1997122886 DE 1997122886 DE 19722886 A DE19722886 A DE 19722886A DE 19722886 A1 DE19722886 A1 DE 19722886A1
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Bernhard Dipl Ing Axmann
Martin Luenemann
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Luenemann Martin Dipl-Ing 30167 Hannover De
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D28/00—Shaping by press-cutting; Perforating
    • B21D28/24—Perforating, i.e. punching holes

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Automatic Assembly (AREA)

Abstract

The sheet is cut in a circle round the spot weld, etc. by means of a high impact energy punch (8) in cylinder shape and spherically depressed on its active face along the cylinder axis so the head of the connection centres the punch unit shortly before this engages the sheet in work. To obtain the cutting angle for punch cutting action, the punch face is milled out at 90 deg offset diametrally normal to the cylinder axis. At their apex the milling cuts are radiused to prevent notch-induced stress concentrations to give four-toothed geometry on the cutting face. This geometry gives rise on punch contact to symmetrically distributed peak stress points which in turn score or crack the sheet surface for progressive penetration of the sheet by the cutting edges of the punch. As it comes to rest on the sheet the punch should be guided in a circular cylindrical guide. The guided diameter of the punch exceeds that of the punch in the cutting area so as to prevent the punch jamming in the guide after the plastic deformation of the punch at the cutting edge in reaction to the sheet.

Description

Die zunehmende Verknappung der Ressourcen sowie die fortschreitende Umweltbelastung erfordern neue Formen des Recyclings, bei dem Produkte nach einer dem nutzungsbedingten Zustand des Geräts angepaßten Aufarbeitung teilweise oder ganz wiederverwendet werden. Dieser ansatzweise gesetzlich schon bestehenden bzw. in Kürze werdenden Verpflichtung der Industrie zur Rücknahme ihrer Produkte wird vielfach argumentativ entgegengestellt, daß die Integration aufgearbeiteter Bauteile und Baugruppen in den Produktionsprozeß teurer ist als wenn Produkte vollständig aus Rohmaterial und Halbzeugen hergestellt würden. Die sich volks- und gesamtwirtschaftlich gesehen nachteilig auswirkende Dezimierung des Rohstoff­ reserven wird wegen der noch fehlenden Sesibilisierung für diese Problematik vielfach übersehen.The increasing scarcity of resources as well as the progressive environmental pollution require new forms of recycling, in which products are used according to their usage Condition of the device adapted processing can be reused partially or completely. This obligation of the Industry to take back their products is often argued that the Integration of refurbished components and assemblies in the production process is more expensive than if products were made entirely from raw materials and semi-finished products. Which Economically and economically disadvantageous decimation of the raw material Reserves are often made due to the lack of sesibilization for this problem overlooked.

Vorausssetzung für die technisch einwandfreie Aufarbeitung eines Produkts ist die vollständige Demontage in seine Einzelteile, wobei dieser Arbeitsgang z. Zt. noch ein Großteil der Recyclingkosten verursacht. Eine wirtschaftliche Optimierung des Recyclingprozesses hängt also von einer Vereinfachung des Demontagevorgangs ab.The prerequisite for the technically perfect refurbishment of a product is the complete one Disassembly into its individual parts, this operation z. Currently a large part of the Recycling costs. An economic optimization of the recycling process depends So from a simplification of the dismantling process.

Beim Recycling von Haushaltsgroßgeräten (Waschmaschinen, Kühlschränken, Herden und Kombinationen dieser Produktgruppen) beispielsweise steht am Anfang des Demontage­ prozesses die Entfernung des Blechgehäuses. Dieser Arbeitsschritt wird erschwert durch die vielen unterschiedlichen Verbindungstypen (Schraubverbindungen, Nietverbindungen, Punkt­ schweißverbindungen etc.), die jeweils ein anderes und ihrer Geometrie spezifisch angepaßtes Werkzeug erfordern. Die Bereitstellung und Verwendung unterschiedlicher Demontage­ werkzeuge verteuert den Demontageprozeß jedoch.When recycling large household appliances (washing machines, refrigerators, stoves and Combinations of these product groups), for example, is at the beginning of the disassembly process the removal of the sheet metal housing. This step is complicated by the many different connection types (screw connections, rivet connections, point welded joints etc.), each of which is different and specifically adapted to its geometry Require tool. The provision and use of different disassembly However, tools make the dismantling process more expensive.

Es ist ferner bekannt, daß die Blechgehäuse transport- und nutzungsbedingt solche Beschädigungen aufweisen, daß sie gemäß ihrer ursprünglichen Bestimmung nicht mehr wiederverwendet, im Sinne des Recyclings aber als Rohstoff der Metallerzeugung im Hüttenwerk zugeführt werden können. Eine unbedeutende Beschädigung der Blechgehäuse hätte folglich keinen Einfluß auf deren Recyclingpotential.It is also known that the sheet metal housing due to transport and use Damages show that they are no longer in accordance with their original purpose reused, but in the sense of recycling but as a raw material for metal production in Metallurgical plant can be fed. Insignificant damage to the sheet metal housing would therefore have no influence on their recycling potential.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein kraftbetätigtes Werkzeug zu entwickeln, daß nach in Eingriffbringen mit dem zu demontierenden Verbindungselement letzteres innerhalb Bruchteilen einer Sekunde demontiert.The invention has for its object to develop a power tool that after engaging with the connector to be dismantled the latter within Disassembled in a split second.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das die Verbindung umgebende Blech nahe dem Verbindungselement getrennt wird, wodurch die ursprüngliche Wirkung des Verbindungselements aufgehoben ist.This object is achieved in that the surrounding the connection Sheet metal is separated near the connecting element, which gives the original effect of the Connection element is canceled.

Die mit der Erfindung erreichten Vorteile bestehen darin, daß ungeachtet von Typ und äußerer Geometie des jeweils zu demontierenden Verbindungselements für die Demontage unterschiedlicher Verbindungselemente nur ein Werkzeug benötigt wird, was die Werkzeugwechselzeiten in einem kontinuierlichen Demontageprozeß erheblich senkt sowie durch Reduktion der Typenvielfalt von Werkzeugen die Kosten für deren Instandhaltung und Ersatzteilbeschaffung verringert. Die Anwendung des in den Patentansprüchen erläuterten Demontagewerkzeugs beschränkt sich nicht nur auf die Demontage von Haushaltsgroßgeräten sondern ist auch für Kraftfahrzeugkarosserien, Transportbehälter, Elektrogeräte etc. geeignet. Die Variante des Demontagewerkzeugs nach den Ansprüchen 1 bis 6 ist vorteilhaft durch die Bereitstellung großer Schlagenergie bei vergleichsweise kompakter Baugröße durch Ausnutzung der in den Kartuschen chemisch gebundenen Energie, die nebenbei aufgrund der Unabhängigkeit von netzgebundenen Energiequellen eine hohe örtliche Einsatzflexibilität des Demontagewerkzeugs bedingt.The advantages achieved with the invention are that regardless of type and external Geometry of the connecting element to be dismantled for dismantling different fasteners only one tool is needed, which is the Tool change times in a continuous dismantling process are significantly reduced as well by reducing the variety of types of tools the costs for their maintenance and Spare parts procurement reduced. The application of that explained in the claims Disassembly tool is not limited to the disassembly of large household appliances but is also suitable for motor vehicle bodies, transport containers, electrical appliances etc. The variant of the dismantling tool according to claims 1 to 6 is advantageous through the Provision of large impact energy with a comparatively compact size Utilization of the chemically bound energy in the cartridges, which is also due to the Independence from network energy sources a high local flexibility of use Disassembly tool conditional.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 1 bis 5 ist in den Ansprüchen 7 und 8 wiedergegeben. Pro ausgeführtem Demontagevorgang ist nicht jeweils eine Treibladungskartusche erforderlich, sondern es kann auf kostengünstig erzeugbare Druckluft aus einem Leitungsnetz zurückgegriffen werden. Eine elektrische Gefährdung während der Handhabung ist damit ebenso ausgeschlossen wie die ergonomisch ungünstigen Belastungen durch Rußentwicklung sowie Geräusch.A further advantageous embodiment of the invention according to claims 1 to 5 is in the Claims 7 and 8 reproduced. Not for each dismantling process carried out a propellant charge cartridge is required, but it can be inexpensively produced Compressed air from a pipe network can be used. An electrical hazard during handling is thus excluded as well as the ergonomically unfavorable Soot pollution and noise.

Die Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben.The embodiments of the invention are illustrated in the drawings and are in following described in more detail.

Es zeigenShow it

Fig. 1 eine (Schnitt-)darstellung des zur Ertüllung des Demontagevorgangs nach Anspruch 1 bis 2 erforderliche, in Anspruch 3 beschriebenen Geometrie des Schneidstempels, Fig. 1 is a (sectional) of the Ertüllung required for the dismounting operation according to claim 1 to 2, geometry described in claim 3 illustration of the cutting punch,

Fig. 2 die den Anforderungen als Demontagewerkzeug angepaßte konstruktive Gestaltung der Frontpartie eines Bolzensetzgerätes im Schnitt mit dem Kolben/Schneidstempel in der Stellung zum Ende des Nutzhubes, Fig. 2, the requirements as a disassembly tool matched structural design of the front part of a bolt setting tool in section, with the piston / cutting punch in the position of the end of the working stroke,

Fig. 3 die den Anforderungen als Demontagewerkzeug angepaßte konstruktive Gestaltung der Frontpartie eines Druckluftnaglers im Schnitt von der Seite gesehen mit dem Kolben/Treiberstange/Schneidstempel in der Stellung zum Ende des Nutzhubes, Fig. 3, the requirements adapted as dismounting tool constructive design of the front part seen a pneumatic nailer in section from the side with the piston / driver rod / cutting punch in the position of the end of the working stroke,

Fig. 4 die den Anforderungen als Demontagewerkzeug angepaßte konstruktive Gestaltung der Frontpartie eines Druckluftnaglers im Schnitt von vorn gesehen mit dem Kolben/Treiberstange/Schneidstempel in der Stellung zum Ende des Nutzhubes. Fig. 4 shows the structural design of the front part of a pneumatic nailer, adapted to the requirements as a dismantling tool, seen in section from the front with the piston / driver rod / cutting punch in the position at the end of the useful stroke.

BezugszeichenlisteReference list

11

Bolzensetzgerät
Bolt setting tool

22nd

Lauf von Run of

11

33rd

Kolben von Piston of

11

44th

Kolbenrückholer von Piston return from

11

55

Schiebehülse von Sliding sleeve from

11

, Funktionsteil Auslösesicherung
, Functional part trigger protection

66

Stoppring, Abbau überschüssiger Energie
Stop ring, depletion of excess energy

77

Mündungsstück, Anpassung nach Anspruch 6
Mouthpiece, adaptation according to claim 6

88th

Schneidstempel, Anspruch 3 bis 5
Cutting punches, claims 3 to 5

99

Kugel, Reibungsbremse
Ball, friction brake

1010th

Druckfeder, Reibungsbremse
Compression spring, friction brake

1111

Senkschraube
Countersunk screw

5050

Druckluftnagler, Gehäuse
Pneumatic nailer, housing

5151

Zylinderbüchse von Cylinder liner from

11

5252

Kolben von Piston of

11

5353

Treiberstange von Driver rod from

11

5454

Gerätefuß, Anpassung nach Anspruch 7 und 8
Device foot, adjustment according to claim 7 and 8

5555

Schneidstempel, Anspruch 3 bis 5
Cutting punches, claims 3 to 5

5656

Kopf
head

5757

Druckfeder
Compression spring

5858

Gestänge, Auslösesicherung
Linkage, trigger protection

5959

Wippe, Auslösesicherung
Rocker, trigger lock

6060

Auslösehebel
Release lever

6161

Zylinderschraube, Befestigung von Cylinder screw, fastening of

5454

an on

11

6262

Zylinderschraube
cylinder head screw

6363

Puffer, Abbau überschüssiger Energie zum Ende des Hubes
Buffer, removal of excess energy at the end of the stroke

6464

Klebung, Verbindung von Bonding, connection of

5252

mit With

5353

6565

Dichtung
poetry

6666

Handgriff, Anspruch 8
Handle, claim 8

Claims (8)

1. Demontagewerkzeug für punktförmige Blechverbindungen, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ausführung des Demontagevorgangs das Blech in unmittelbarer Nähe des Verbindungselements aufgetrennt wird, wobei ein vorzugsweise kreisrunder Schnitt um das Verbindungselement herum entsteht.1. Dismantling tool for punctiform sheet metal connections, characterized in that the sheet is separated in the immediate vicinity of the connecting element to carry out the dismantling process, a preferably circular cut being formed around the connecting element. 2. Demontagewerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Demontage erforderliche Trennung des Blechs durch einen mit hoher Schlagenergie einwirkenden Schneidstempel realisiert wird.2. Disassembly tool according to claim 1, characterized in that the disassembly required separation of the sheet by a high impact energy Cutting punch is realized. 3. Demontagewerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zur Trennung des Blechs verwendete Schneidstempel vorzugsweise zylindrisch ausgeführt ist, auf seiner aktiven Schneidseite kegelförmig in Richtung der Zylinderachse eingesenkt ist, so daß einerseits kurz vor dem Auftreffen des Schneidstempels auf dem Blech die gesamte Einheit durch den Kopf des Verbindungselements zentriert ist, andererseits ein zum Wirksamwerden des Schneidvorgangs erforderlicher Schneidenwinkel entsteht, der Schneidstempel weiterhin auf der Schneidenseite mit vier um jeweils 90° versetzt, diametral angeordneten quer zur Zylinderachse liegenden Ausfräsungen versehen ist, die in ihrem Scheitelpunkt zur Vermeidung von kerbbedingten Spannungsspitzen zu einen Radius ausgebildet sind und in ihrer Gesamtheit zu einer vierzackigen Geometrie auf der Schneidseite führen, die beim Auftreffen des Schneidstempels symmetrisch verteilte Kraftkonzentrationsstellen erzeugen, die letztendlich ein Anriß der Blechoberfläche bewirken und der Trennvorgang auf der fortschreitenden Durchdringung des Blechs durch die Schneidkanten des Schneidstempels beruht.3. Disassembly tool according to claim 1 or 2, characterized in that the for Separation of the sheet metal punch used is preferably cylindrical, is sunk conically in the direction of the cylinder axis on its active cutting side, see above that on the one hand, the entire shortly before the cutting punch hits the sheet Unit is centered by the head of the connecting element, on the other hand one for Effective of the cutting process, the required cutting edge angle arises Cutting punches continue to be offset on the cutting side by four, each 90 °, diametrically arranged cutouts transverse to the cylinder axis is provided, which in their Vertex to avoid notch-related stress peaks to a radius are trained and in their entirety to a four-pointed geometry on the Lead cutting side that symmetrically distributed when hitting the cutting punch Generate force concentration points that ultimately crack the sheet metal surface effect and the separation process on the progressive penetration of the sheet the cutting edges of the cutting punch is based. 4. Demontagewerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schneidstempel während der Phase seines Einwirkens auf das Blech in einer kreiszylindrischen Gleitführung geführt wird, wobei der führungsaktive Durchmesser des Schneidstempels größer gewählt ist als der Durchmesser des Schneidstempels im Bereich der Schneide, wodurch ein Klemmen des Schneidstempels in der Führung nach einer eventuellen plastischen Verformung des Schneidstempels im Bereich der Schneide, bedingt durch den Wirkzusammenhang letzterer mit dem Blech, vermieden wird.4. Disassembly tool according to one of claims 1 to 3, characterized in that the Cutting punch during the phase of its action on the sheet in one circular cylindrical sliding guide is guided, the active guide diameter of the Cutting punch is chosen larger than the diameter of the cutting punch in the area the cutting edge, causing the cutting punch to jam in the guide after a  possible plastic deformation of the cutting punch in the area of the cutting edge is avoided by the operative connection of the latter with the sheet. 5. Demontagewerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zum leichten Auswechseln des Schneidstempels bei eingetretenem Verschleiß der Schneide der Schneidstempel mit dem/der ihn aufnehmenden Kolben/Treiberstange durch ein Gewinde verschraubt ist und die definierte koaxiale Festlegung der Bauteile zueinander mittels eines nicht selbsthemmenden Zentrierkegel erfolgt, so daß der/die Kolben/Treiberstange ungeachtet des Schneidenverschleißes unbegrenzt verwendet werden kann.5. Disassembly tool according to one of claims 1 to 4, characterized in that for easy replacement of the cutting punch if the cutting edge has worn Cutting punch with the piston / driver rod receiving it through a thread is screwed and the defined coaxial fixing of the components to each other by means of a not self-locking centering cone, so that the piston / driver rod can be used indefinitely regardless of cutting edge wear. 6. Demontagewerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufbringung der zum Trennen des Blechs erforderlichen Schlagenergie durch ein den Anforderungen der erfindungsgemäß gelösten Aufgabe angepaßtes, kartuschenbetriebenes Bolzensetzgerät erfolgt, indem die bei der ursprünglichen Verwendung eines Bolzensetzgerätes dem Halten des zu setzenden Eintreibgegenstandes sowie dem Aufsetzen des Bolzensetzgeräts auf der Oberfläche des Montageguts dienende Standplatte gegen ein Mündungsstück ausgetauscht ist, das die sowohl zur Aufnahme eines Stopprings, als auch zur Beibehaltung der Sicherheitsschaltung in diesem Bereich erforderliche Anschlußgeometrie zum Lauf/Gehäuse des Bolzensetzgeräts aufweist und im Innern mit einer derartig tolerierten, zur Symmetrieachse des Mündungsstücks koaxial liegenden Längsbohrung ausgeführt ist, die während der Phase der ursächlich durch die Zündung der Treibladung bewirkten Beschleunigung des im Lauf befindlichen Kolbens eine Führung des Schafts des Kolbens übernimmt und sich weiterhin auf der dem Bolzensetzgerät abgewandten Seite auf den Führungsdurchmesser des Schneidstempels verengt, so daß der Schneidstempel vor dem Ende der Beschleunigungsphase mit der Führung im Mündungsstück in Eingriff gebracht wird und der Demontagevorgang nach Aufsetzen der gesamten Werkzeugeinheit ausgeführt werden kann.6. Disassembly tool according to one of claims 1 to 5, characterized in that the Application of the impact energy required to separate the sheet by a Cartridge-operated requirements adapted to the task solved according to the invention Bolt gun is made by using the original one Bolt-setting device for holding the driving object to be set and putting it on of the bolt-setting tool on the surface of the assembly goods against a stand Mouthpiece is exchanged, which both for receiving a stop ring, as well required to maintain the safety circuit in this area Has connection geometry to the barrel / housing of the bolt gun and inside with one tolerated in this way, lying coaxial to the axis of symmetry of the mouthpiece Longitudinal bore is carried out during the phase of the cause by the ignition of the Propellant charge caused acceleration of the piston in the barrel to guide the Shaft of the piston takes over and continues on the bolt-setting tool opposite side narrowed to the guide diameter of the cutting punch, so that the Cutting punch before the end of the acceleration phase with the guide in the Muzzle is engaged and the disassembly process after putting on entire tool unit can be executed. 7. Demontagewerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufbringung der zum Trennen des Blechs erforderlichen Schlagenergie durch ein den Anforderungen der erfindungsgemäß gelösten Aufgabe angepaßten Druckluftnaglers erfolgt, indem der bei der ursprünglichen Verwendung des Druckluftnaglers zur Zuleitung aus dem Magazin und Führung des Nagels oder Klammer während des Eintreibvorgangs genutzte Gerätefuß unter Beibehaltung der Anschlußmaße und der Auflage für den Puffer gegen einen solchen ausgetauscht ist, der von einer zu seiner Symmetrieachse koaxial liegenden derartig tolerierten Längsbohrung durchzogen ist, daß darin die Führung der mit dem Kolben des Druckluftnaglers verbundenen, den Schneidstempel durch Verschrauben aufnehmenden, Treiberstange während der durch ein Ventil gesteuerten Beaufschlagung der Kolbenoberseite mit Druckluft eingeleiteten Beschleunigungsphase ermöglicht wird, auf dem Außendurchmesser des Gerätefußes ferner ein längsverschieblicher Kopf aufgepaßt ist, dessen größerer der zwei Innendurchmesser dem Außendurchmesser des Gerätefußes entspricht und dessen kleinerer Innendurchmesser dem Führungsdurchmesser des Schneidstempels gleicht, so daß zum Ende der Beschleunigungsphase der Schneidstempel im Kopf geführt wird, nachdem durch Aufsetzen und Andrücken des Demontagewerkzeugs der Kopf auf dem Gerätefuß gleitend gegen die Kraft einer Feder in Richtung Gehäuse verschoben wurde, wodurch mittels des Kopf und Auslösesicherung verbindenen Gestänges die Auslösesicherung freigegeben wurde.7. Disassembly tool according to one of claims 1 to 5, characterized in that the Application of the impact energy required to separate the sheet by a Requirements of the pneumatic nailer which is adapted according to the invention done by using the pneumatic nailer for the supply line out of the magazine and guiding the nail or staple during the driving process used device foot while maintaining the connection dimensions and the support for the buffer is exchanged for one that is coaxial from one to its axis of symmetry  lying such toleranced longitudinal bore is that the guide of the connected to the piston of the pneumatic nailer by screwing receiving, driver rod during the valve controlled actuation of the Piston top with compressed air initiated acceleration phase is made possible a longitudinally displaceable head is also fitted to the outside diameter of the device base, the larger of the two inner diameters the outer diameter of the device base corresponds and whose smaller inside diameter corresponds to the guide diameter of the Cutting punch is the same so that at the end of the acceleration phase the cutting punch in Head is guided after by putting on and pressing the dismantling tool Head sliding on the device base against the force of a spring towards the housing has been moved, which means by means of the linkage connecting the head and the safety device the trip lock has been released. 8. Demontagewerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5 sowie nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenkontur des in Anspruch 7 erwähnten, der Demontageaufgabe angepaßten Gerätefußes des Druckluftnaglers gehäuseseitig vom Verbindungsflansch in einen zylindrischen Körper übergeht, der die Anbringung eines als Zubehör für marktübliche Handbohrmaschinen erhältlichen Handgriffs zur ergonomischen Verbesserung der Handhabung des Demontagewerkzeugs erlaubt.8. Disassembly tool according to one of claims 1 to 5 and according to claim 7, characterized characterized in that the outer contour of that mentioned in claim 7, the dismantling task adapted foot of the pneumatic nailer on the housing side from the connecting flange in a cylindrical body that mounts the attachment of an as an accessory for standard Hand drills available handle for ergonomic improvement of the Handling of the dismantling tool allowed.
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