DE102017205750A1 - Vehicle fluid tank with an approximately cup-shaped cover part - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Fahrzeug-Fluidtank, insbesondere Kraftstofftank, mit einem eine Tankwand-Öffnung verschließenden und mittels eines Halterings an einer Tankwand befestigten zumindest näherungsweise topfförmigen Deckelteil, dessen Boden in den Tank hineinragt und somit in einer anderen Ebene liegt als der Haltering. Dabei ist auf dem Boden des Deckelteils ein Verstärkungselement vorgesehen, welches am Haltering abgestützt ist. Das Verstärkungselement kann zumindest annähernd flächig ausgebildet sein und an dessen Umfang können eine umlaufende Wand vorgesehen ist oder mehrere Stützstreben vorgesehen sein, über die die Abstützung am Haltering erfolgt. Zumindest einige der Stützstreben können an ihrem dem Verstärkungselement abgewandten Ende über ein Bindeglied miteinander verbunden sein.

Figure DE102017205750A1_0000
The invention relates to a vehicle fluid tank, in particular fuel tank, with a tank wall opening closing and attached by means of a retaining ring on a tank wall at least approximately cup-shaped cover part, the bottom of which protrudes into the tank and thus lies in a different plane than the retaining ring. In this case, a reinforcing element is provided on the bottom of the cover part, which is supported on the retaining ring. The reinforcing element may be formed at least approximately flat and on the circumference of a circumferential wall is provided or a plurality of support struts may be provided, via which the support is made on the retaining ring. At least some of the support struts can be connected to one another at their end facing away from the reinforcing element via a connecting link.
Figure DE102017205750A1_0000

Description

Die Erfindung betrifft einen Fahrzeug-Fluidtank und insbesondere einen Kraftstofftank, mit einem eine Tankwand-Öffnung verschließenden und mittels eines Halterings an einer Tankwand befestigten zumindest näherungsweise topfförmigen Deckelteil, dessen Boden in den Tank hineinragt und somit in einer anderen Ebene liegt als der Haltering. Zum Stand der Technik wird beispielshalber auf die DE 10 2014 211 500 A1 verwiesen.The invention relates to a vehicle fluid tank and in particular a fuel tank, with a tank wall opening closing and secured by a retaining ring on a tank wall at least approximately cup-shaped cover part, the bottom of which protrudes into the tank and thus lies in a different plane than the retaining ring. The prior art is by way of example on the DE 10 2014 211 500 A1 directed.

Fluidtanks kommen an Fahrzeugen zu unterschiedlichen Zwecken zum Einsatz, so bspw. als Kraftstofftanks für ein Fzg.-Antriebsaggregat oder für einen anderen Energiewandler, als Behälter für irgendwelche Additive, bspw. zur Abgasnachbehandlung einer Brennkraftmaschine, oder als Wasserbehälter, wobei das Wasser wieder für unterschiedliche Anwendungszwecke mitgeführt werden kann. In solchen Tanks können bspw. Fördereinheiten oder dgl. vorgesehen sein, für deren Montage aber auch zu deren Wartung eine geeignete Öffnung in einer Wand des Fluidtanks vorgesehen ist, welche üblicherweise mittels eines Deckelteils verschlossen ist. Eine bevorzugte Möglichkeit zur Befestigung des Deckels am Tank ist eine Fixierung insbesondere des (üblicherweise kreisförmigen) Deckelrandes mittels eines Halterings, welcher seinerseits geeignet an einem die Öffnung umgebenden Tankwand-Abschnitt befestigt ist. Die letztgenannte Befestigung kann bspw. formschlüssig und/oder kraftschlüssig in Form eines Gewindes oder einer bajonettverschlussartig gestalteten Verbindung ausgebildet sein.Fluid tanks are used on vehicles for different purposes, so for example. As fuel tanks for a Fzg. Drive unit or for another energy converter, as a container for any additives, eg. For exhaust aftertreatment of an internal combustion engine, or as a water tank, the water again for different Applications can be carried. In such tanks, for example. Fördereinheiten or the like. Be provided for the assembly but also for their maintenance, a suitable opening is provided in a wall of the fluid tank, which is usually closed by means of a cover part. A preferred way of attaching the lid to the tank is a fixation in particular of the (usually circular) lid edge by means of a retaining ring, which in turn is suitably fixed to a tank wall portion surrounding the opening. The last-mentioned attachment can, for example, be formed in a form-fitting and / or non-positive manner in the form of a thread or a bayonet-type connection.

Aufgrund von Skaleneffekten kann es gewünscht sein, einen im wesentlichen baugleichen Fluidtank für verschiedene Fahrzeugmodelle verwenden zu können, wobei sich diese verschiedenen Modelle auch hinsichtlich des innerhalb des Tanks im Betrieb herrschenden möglichen Druckniveaus unterscheiden können. Beispielsweise können im Kraftstofftank eines ausschließlich von einer Brennkraftmaschine angetriebenen Kraftfahrzeugs Druckwerte (gegenüber Umgebungsdruck) im Bereich von -30 mbar bis +100 mbar vorliegen, während bei einem Kraftfahrzeug, welches zeitweise alternativ auch von einem mit geeignet gespeicherter elektrischer Energie versorgten Elektromotor angetrieben werden kann, im Kraftstofftank der Brennkraftmaschine Druckwerte (gegenüber Umgebungsdruck) im Bereich von -100 mbar bis +400 mbar vorliegen können. Während dabei der Tank als solcher in der Lage ist, den betragsmäßig höheren Druckwerten standzuhalten, gilt dies jedenfalls bei der der vorliegenden Erfindung zugrunde liegenden Problematik nicht für das zugeordnete Deckelteil, welches in einem konkreten Anwendungsfall topfförmig ausgebildet ist und unter anderem auch bereits Teile einer Fördereinheit oder anderer Komponenten für den im Kraftstofftank gespeicherten Kraftstoff trägt. Solche Teile einer Fördereinheit (oder andere Komponenten) sind an der dem Tank-Innenraum zugewandten Seite des sog. Bodens des topfförmigen Deckelteils angeordnet.Due to economies of scale, it may be desirable to be able to use a substantially identical fluid tank for various vehicle models, and these different models may also differ with respect to the potential pressure level prevailing within the tank during operation. For example, in the fuel tank of a motor vehicle driven exclusively by an internal combustion engine, pressure values (in relation to ambient pressure) may be in the range of -30 mbar to +100 mbar, while in a motor vehicle, which may alternatively be driven by an electric motor supplied with suitably stored electrical energy, in the fuel tank of the internal combustion engine pressure values (relative to ambient pressure) in the range of -100 mbar to +400 mbar can be present. While in this case the tank as such is able to withstand the magnitude higher pressure values, this does not apply to the problem underlying the present invention for the associated lid part, which is cup-shaped in a specific application and, among other things already parts of a conveyor unit or other components for the fuel stored in the fuel tank. Such parts of a conveyor unit (or other components) are arranged on the tank interior facing side of the so-called. Floor of the cup-shaped cover part.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, aufzuzeigen, wie ein topfförmiges Deckelteil eines Fahrzeug-Fluidtanks nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 einfach dahingehend umgestaltet werden kann, dass es an einem Fluidtank montiert werden kann, innerhalb dessen höhere Differenz-Druckwerte gegenüber Umgebungsdruck als bei der ursprünglichen Festigkeits-Auslegung des Deckelteils auftreten können.The object of the invention is therefore to show how a cup-shaped cover part of a vehicle fluid tank according to the preamble of the claim 1 can simply be redesigned so that it can be mounted on a fluid tank, within which higher pressure differential values can occur to ambient pressure than in the original strength design of the cover part.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und ist für einen Fluidtank nach dessen Oberbegriff durch ein außenseitig auf dem Boden des Deckelteils vorgesehenes Verstärkungselement, welches am Haltering abgestützt ist, gekennzeichnet. Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen sind Inhalt der Unteransprüche.The solution to this problem arises with the features of the claim 1 and is for a fluid tank according to the preamble thereof by a provided on the outside of the bottom of the lid part reinforcing element, which is supported on the retaining ring, characterized. Advantageous embodiments and further developments are content of the dependent claims.

Erfindungsgemäß ist eine einfache Verstärkung für das standardmäßig, d.h. bei einem Fluidtank mit geringeren Differenzdruckwerten (bspw. wie genannt zwischen -30 mbar bis +100 mbar gegenüber Umgebung) verbaute Deckelteil vorgesehen, um dieses Deckelteil auch bei höheren Differenzdruckwerten (bspw. wie genannt zwischen -100 mbar bis +400 mbar gegenüber Umgebung) verbauen zu können. Dieses Verstärkungselement liegt außenseitig auf dem am Fluidtank montierten Deckelteil auf dessen Boden auf und hindert diesen somit daran, sich unter höherem Überdruck im Tank nach außen zu wölben. Um dabei das besagte Verstärkungselement einfach montieren zu können und dem topfförmigen Deckelteil gesamthaft eine ausreichende Stabilität zu verleihen ist das erfindungsgemäße Verstärkungselement seinerseits am Haltering abgestützt, mit welchem das Deckelteil an einer Tankwand befestigt ist.According to the invention, a simple amplification for the standard, i. in the case of a fluid tank with lower differential pressure values (eg between -30 mbar and +100 mbar relative to the environment), the cover part is provided to obstruct this cover part even at higher differential pressure values (eg between -100 mbar and +400 mbar compared to surroundings) to be able to. This reinforcing element rests on the outside of the lid mounted on the fluid tank on the bottom and thus prevents it from bulging under higher pressure in the tank to the outside. In order to be able to easily assemble the said reinforcing element and to give the pot-shaped cover part overall sufficient stability, the reinforcing element according to the invention is in turn supported on the retaining ring with which the cover part is attached to a tank wall.

Das Verstärkungselement selbst kann zumindest annähernd flächig ausgebildet sein und somit den Boden des Deckelteils soweit als möglich - d.h. insbesondere unter Freihaltung von irgendwelchen den Boden durchdringenden Leitungen oder dergleichen - abdecken; alternativ kann das Verstärkungselement aber auch quasi durch eine oder mehrere streifenartige Sekante(n) oder eine Ringstruktur bezüglich des üblicherweise kreisförmigen Bodens des näherungsweise topfförmigen Deckelteils gebildet sein. Im übrigen kann insbesondere dann, wenn das Verstärkungselement mit dem Boden des Deckelteils geeignet kraftübertragend verbunden ist, auch ein „Einbeulen“ des Deckelteil-Bodens quasi in den Fluidtank hinein (und hervorgerufen durch Unterdruck im Tank) verhindert werden.The reinforcing element itself may be formed at least approximately flat and thus the bottom of the lid part as far as possible -. in particular, free from any penetrating the ground lines or the like - cover; Alternatively, however, the reinforcing element may also be formed, as it were, by one or more strip-like secants or a ring structure with respect to the usually circular bottom of the approximately cup-shaped cover part. Incidentally, in particular when the reinforcing element is connected to the bottom of the cover part suitably force-transmitting, also a "denting" of the cover part bottom quasi into the fluid tank (and caused by negative pressure in the tank) can be prevented.

Von einem bzw. dem Verstärkungselement abgehend kann eine vorzugsweise ähnlich dem Haltering umlaufende Wandstruktur vorgesehen sein, welche am Haltering abgestützt ist. Es können aber auch zumindest zwei oder allgemeine mehrere einzelne Stützstreben vorgesehen sein, über die ausgehend vom Verstärkungselement dessen Abstützung am Haltering erfolgt. Zur Stabilitätserhöhung können die mehreren oder zumindest einige der Stützstreben an ihrem dem Verstärkungselement abgewandten Ende über ein geeignet geformtes Bindeglied, welches seinerseits zur Abstützung am Haltering anliegt, miteinander verbunden sein.From one or the reinforcing element outgoing, a preferably similar to the Retaining ring circumferential wall structure may be provided, which is supported on the retaining ring. But it can also be provided at least two or more general several individual support struts, on the basis of which starting from the reinforcing element whose support on the retaining ring. To increase stability, the plurality or at least some of the support struts may be connected to one another at their end facing away from the reinforcing element via a suitably shaped link, which in turn abuts against the retaining ring for support.

Die beigefügten Figuren zeigen jeweils auf das wesentliche abstrahiert in perspektivischer Darstellung mögliche Ausführungsbeispiele, wobei gleiche Elemente stets mit den gleichen Bezugsziffern gekennzeichnet sind. In den 1, 2 ist jeweils ein Viertel eines erfindungsgemäß verstärkten Deckelteils (ausgeschnitten) gezeigt, wobei vom Fluidtank nur ein kleiner Abschnitt der Wand neben einer mittels des Deckelteils verschlossenen Öffnung gezeigt ist, während in 3 lediglich ein erfindungsgemäßes Verstärkungselement (ohne Deckelteil und Fluidtank) dargestellt ist.The attached figures show in each case on the essential abstracted in perspective representation possible embodiments, wherein like elements are always identified by the same reference numerals. In the 1 . 2 in each case a quarter of an inventively reinforced cover part (cut out) is shown, wherein the fluid tank only a small portion of the wall is shown next to an opening closed by means of the lid part, while in 3 only one inventive reinforcing element (without lid part and fluid tank) is shown.

So trägt eine Wand eines Fluidtanks bzw. Kraftstofftanks eines Kraftfahrzeugs die Bezugsziffer 1. In dieser üblicherweise oberen Tankwand 1 ist eine kreisförmige Öffnung 2 vorgesehen, welche mittels eines topfförmigen Deckelteils 3, dessen Boden 3a eine gegenüber der Öffnung 2 entsprechend geringere Kreisfläche aufweist, verschlossen ist. Mit einem vom dem Boden 3a abgewandten Ende der Topfwand 3b des Deckelteils 3 nach außen abragenden Kragen 3c liegt das Deckelteil 3 unter Zwischenlage einer Dichtung 4 auf der Außenseite der die Öffnung 2 umgebenden Tankwand 1 auf. Auf nicht näher dargestellte Weise ist dabei das Deckelteil 3 an dieser Tankwand 1 mittels eines Halterings 5 befestigt. Dieser Haltering 5 kann bspw. wie das in der eingangs genannten DE 10 2014 211 500 A1 in der dortigen 4 unter der Bezugsziffer 110 dargestellte Verschlusselement bajonettverschlussartig ausgebildet sein.Thus, a wall of a fluid tank or fuel tank of a motor vehicle carries the reference numeral 1 , In this usually upper tank wall 1 is a circular opening 2 provided, which by means of a cup-shaped cover part 3 whose bottom 3a one opposite the opening 2 has correspondingly smaller circular area, is closed. With one from the ground 3a opposite end of the pot wall 3b of the lid part 3 outwardly projecting collar 3c lies the lid part 3 with the interposition of a seal 4 on the outside of the opening 2 surrounding tank wall 1 on. In a manner not shown here is the lid part 3 on this tank wall 1 by means of a retaining ring 5 attached. This retaining ring 5 can, for example, as in the aforementioned DE 10 2014 211 500 A1 in the local 4 under the reference number 110 Shut-off element shown to be formed like a bayonet.

Um den Boden 3a des Deckelteils 3 wahlweise, d.h. nur in bestimmten Einbaufällen verstärken zu können, ist ein Verstärkungselement 6 vorgesehen, welches beim Ausführungsbeispiel nach 1 als eine im wesentlich vollflächig auf dem Boden 3a aufliegende Platte ausgebildet ist. Vom Außenumfang dieser Platte bzw. des Verstärkungselements 6 ragt annährend senkrecht hierzu eine somit umlaufende Wandstruktur 7 nach oben ab, welche praktisch konzentrisch zur Topfwand 3b innerhalb dieser verläuft. Mit ihrem dem Verstärkungselement 6 abgewandten Ende ist diese Wandstruktur 7 am Haltering 5 abgestützt, da dieser hier - wie 1 zeigt - gegenüber dem Kragen 3c des Deckelteils 3 sowie dessen Topfwand 3b in Radialrichtung des Bodens 3a betrachtet nach innen geringfügig übersteht, so dass die Wandstruktur 7 quasi zwischen dem Haltering 5 und dem Verstärkungselement 6 eingeklemmt ist. Somit ist das Verstärkungselement 6 über die Wandstruktur 7, welche entweder mit dem Verstärkungselement 6 zusammenhängend bzw. einstückig oder als ein separates Bauelement ausgebildet sein kann, am oder gegenüber dem Haltering 5 abgestützt. Beim Ausführungsbeispiel nach 1 ist die hier einstückig mit dem Verstärkungselement 6 ausgebildete Wandstruktur 7 mit ihrem dem Haltering 5 zugewandten Ende abschnittsweise über mehrere Schweißraupen 8a verschweißt. Dabei können der Haltering 5 und die Wandstruktur 7 (und ebenso das Verstärkungselement 6) aus einem geeigneten Metallwerkstoff bestehen, alternativ jedoch auch aus geeignetem (vorzugsweise faserverstärkten) Kunststoffmaterial, wobei als eine alternative stoffschlüssige Verbindung der Wandstruktur 7 (oder dgl.) mit dem Haltering 5 auch eine Klebeverbindung vorgesehen sein kann.To the ground 3a of the lid part 3 optional, ie to be able to reinforce only in certain cases, is a reinforcing element 6 provided, which in the embodiment according to 1 as a substantially full surface on the ground 3a resting plate is formed. From the outer periphery of this plate or the reinforcing element 6 protrudes approximately perpendicularly thereto a thus revolving wall structure 7 upwards, which is practically concentric with the pot wall 3b runs within this. With her the reinforcing element 6 opposite end is this wall structure 7 on the retaining ring 5 supported, because this here - how 1 shows - opposite the collar 3c of the lid part 3 as well as its pot wall 3b in the radial direction of the ground 3a considered slightly inward, so that the wall structure 7 almost between the retaining ring 5 and the reinforcing element 6 is trapped. Thus, the reinforcing element 6 over the wall structure 7 , which either with the reinforcing element 6 contiguous or in one piece or may be formed as a separate component, on or opposite the retaining ring 5 supported. According to the embodiment 1 is this one piece with the reinforcing element 6 trained wall structure 7 with her the retaining ring 5 facing end in sections over several weld beads 8a welded. In this case, the retaining ring 5 and the wall structure 7 (and also the reinforcing element 6 ) consist of a suitable metal material, but alternatively also of suitable (preferably fiber-reinforced) plastic material, wherein as an alternative cohesive connection of the wall structure 7 (or the like.) With the retaining ring 5 also an adhesive connection can be provided.

Nun auf das Ausführungsbeispiel von 2 Bezug nehmend ist das Deckelteil 3 wie bei 1 gestaltet. Das Verstärkungselement 6 hingegen ist als ein geeignet geformter im Querschnitt näherungsweise wannenförmiger Bügel ausgebildet, welcher quasi auf einen Durchmesser des topfförmigen Deckelteils 3 senkrecht projiziert dieses Deckelteil 3 quasi durchquert. Das Verstärkungselement 6 bzw. dieser Bügel ist dabei solchermaßen gebogen, dass es/er in einem relativ großen Bereich zwischen einander gegenüberliegenden Abschnitten der Topfwand 3b auf dem Boden 3a des Deckelteils pressend einwirkend aufliegt, während es/er mit seinem beiden Enden auf dem Haltering 5 aufliegt und dort mit diesem stoffschlüssig verbunden, d.h. über eine Schweißnaht 8b verschweißt ist.Now on the embodiment of 2 Referring to the cover part 3 as in 1 designed. The reinforcing element 6 however, is formed as a suitably shaped in cross-section approximately trough-shaped bracket, which virtually to a diameter of the cup-shaped cover part 3 Vertically projects this cover part 3 almost crossed. The reinforcing element 6 or this bracket is bent so that it / he in a relatively large area between opposite portions of the pot wall 3b on the ground 3a the lid member press-actingly rests while it / he with both ends on the retaining ring 5 rests and connected there with this cohesively, ie via a weld 8b is welded.

Beim Ausführungsbeispiel nach 3 ist das Verstärkungselement 6 wie bei 1 durch eine im wesentlichen vollflächig auf dem Boden 3a des Deckelteils 3 aufliegende Platte gebildet. Hier insgesamt vier Stützstreben 9 ragen vergleichbar der Wandstruktur (7) von 1 von diesem plattenförmigen Verstärkungselement 6 nach oben im Einbauzustand im (hier nicht gezeigten) Deckelteil (3) zum (hier ebenfalls nicht gezeigten) Haltering (5) hin ab. Dabei sind jeweils zwei Stützstreben 9 an ihren freien Enden über ein Bindeglied 10 miteinander verbunden, wobei diese dann beiden Bindeglieder 10 vergleichbar dem freien Ende der Wandstruktur (7) von 1 am Haltering (5) anliegen und mit diesem stoffschlüssig verbunden sind bzw. verbunden sein können. Auch die Verbindung zwischen dem jeweiligen Bindeglied 10 und den Stützstreben 7 sowie zwischen den Stützstreben 7 und dem Verstärkungselement 6 ist vorzugsweise eine stoffschlüssige Schweißverbindung 8c.According to the embodiment 3 is the reinforcing element 6 as in 1 by a substantially full surface on the ground 3a of the lid part 3 formed lying plate. Here a total of four struts 9 protrude comparable to the wall structure ( 7 ) from 1 from this plate-shaped reinforcing element 6 upwards in the installed state in the cover part (not shown here) ( 3 ) to (also not shown here) retaining ring ( 5 ) down. There are two struts each 9 at their free ends via a link 10 connected to each other, these then two links 10 comparable to the free end of the wall structure ( 7 ) from 1 on the retaining ring ( 5 ) and are connected to this cohesively or can be connected. Also the connection between the respective link 10 and the struts 7 as well as between the struts 7 and the reinforcing element 6 is preferably a cohesive welded joint 8c ,

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102014211500 A1 [0001, 0010]DE 102014211500 A1 [0001, 0010]

Claims (5)

Fahrzeug-Fluidtank, insbesondere Kraftstofftank, mit einem eine Tankwand-Öffnung (2) verschließenden und mittels eines Halterings (5) an einer Tankwand (1) befestigten zumindest näherungsweise topfförmigen Deckelteil (3), dessen Boden (3a) in den Tank hineinragt und somit in einer anderen Ebene liegt als der Haltering (5), gekennzeichnet durch ein außenseitig auf dem Boden (3a) des Deckelteils (3) vorgesehenes Verstärkungselement (6), welches am Haltering (5) abgestützt ist.Vehicle fluid tank, in particular fuel tank, with a tank wall opening (2) closing and by means of a retaining ring (5) on a tank wall (1) fixed at least approximately cup-shaped cover part (3) whose bottom (3a) protrudes into the tank and thus in a different plane than the retaining ring (5), characterized by a on the outside on the bottom (3a) of the cover part (3) provided reinforcing element (6) which is supported on the retaining ring (5). Fahrzeug-Fluidtank nach Anspruch 1, wobei das Verstärkungselement (6) zumindest annähernd flächig ausgebildet ist.Vehicle fluid tank after Claim 1 , wherein the reinforcing element (6) is formed at least approximately flat. Fahrzeug-Fluidtank nach Anspruch 2, wobei am Umfang des flächigen Verstärkungselements (6) eine umlaufende Wand (7) vorgesehen ist oder mehrere Stützstreben (9) vorgesehen sind, über die die Abstützung am Haltering (5) erfolgt.Vehicle fluid tank after Claim 2 , wherein on the circumference of the planar reinforcing element (6) has a circumferential wall (7) is provided or a plurality of support struts (9) are provided, via which the support on the retaining ring (5). Fahrzeug-Fluidtank nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei zumindest einige der Stützstreben (9) an ihrem dem Verstärkungselement (6) abgewandten Ende über ein Bindeglied (10) miteinander verbunden sind.Vehicle fluid tank according to one of the preceding claims, wherein at least some of the support struts (9) are connected to one another at their end facing away from the reinforcing element (6) via a link (10). Fahrzeug-Fluidtank nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die umlaufende Wand (7) oder die Stützstreben (9) oder das Bindeglied (10) mit dem Haltering (5) stoffschlüssig verbunden ist oder sind.Vehicle fluid tank according to one of the preceding claims, wherein the peripheral wall (7) or the support struts (9) or the link (10) with the retaining ring (5) is or are integrally connected.
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