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HINTERGRUND
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Gebiet der Erfindung
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Diese Erfindung bezieht sich generell auf eine Hydraulikverbinderanordnung. Genauer bezieht sich die Erfindung auf eine Hydraulikverbinderanordnung für ein hydraulisches Fahrradbremssystem.
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Hintergrund der Erfindung
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Fahrradfahren wird eine immer populärere Form der Erholung und Transportmittel. Darüber hinaus ist Fahrradfahren ein sehr populärer Wettkampfsport sowohl für Amateure als auch Profis geworden. Egal ob das Fahrrad zu Zwecken der Erholung, Transport oder Wettbewerb verwendet wird, verbessert die Fahrradindustrie kontinuierlich die diversen Komponenten des Fahrrads.
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Hydraulikverbinderanordnungen mit einer gewöhnlichen Anordnung für hydraulische Fahrradbremssysteme sind etwa aus den Patentschriften
US 2 845 282 A ,
JP 10-30 660 A oder
DE 10 2005 061 903 A1 bekannt. Aus der
US 2 845 282 A ist eine Hydraulikverbinderanordnung bekannt, die ein Schaftelement, einen Ringstutzen, ein Paar von Dichtelementen und ein Ringfixierungselement aufweist. Das Schaftelement hat einen Hydraulikdurchgang und der Ringstutzen erstreckt sich drehbar um das Schaftelement. Das Paar von Dichtelementen ist zwischen dem Schaftelement und dem Ringelement sowie an gegenüberliegenden Seiten der Öffnung angeordnet. Das Ringfixierungselement ist an das Schaftelement befestigt, um den Ringstutzen am Schaftelement zu halten. Das Ringbefestigungselement ist des Weiteren dazu ausgelegt, eine Drehung des Rings bezüglich dem Schaftelement und dem Ringfixierungselement zu erlauben.
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Zusammenfassung
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Hydraulikverbinderanordnung bereitzustellen, die eine hydraulische Ringverbindung (im Fachjargon auch Banjoverbindung genannt) zwischen einem Ringverbinder und einem Schaftelement aufweist, wobei die hydraulische Ringverbindung mit Dichtungen zwischen dem Schaftelement und dem Ring angeordnet ist, und wobei die hydraulische Ringverbindung drehbar um das Schaftelement ist, welches eine hydraulische Bremszangenanordnung stützt.
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Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des unabhängigen Patentanspruches 1 gelöst, wobei zweckmäßige Ausführungsformen durch die Merkmale der abhängigen Ansprüche beschrieben sind.
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Vorgesehen ist dabei eine Hydraulikverbinderanordnung, die ein Schaftelement, einen Ringstutzen, ein Paar von Dichtelementen und ein Ringfixierungselement aufweist. Das Schaftelement hat einen Hydraulikdurchgang und eine Öffnung die sich vom Hydraulikdurchgang zu einer äußeren Fläche des Schaftelements erstreckt. Der Ringstutzen erstreckt sich drehbar um das Schaftelement, die Öffnung bedeckend. Das Paar von Dichtelementen ist zwischen dem Schaftelement und dem Ringelement sowie an gegenüberliegenden Seiten der Öffnung angeordnet. Das Ringfixierungselement oder auch Banjobefestigungselement ist an das Schaftelement befestigt, um den Ringstutzen am Schaftelement zu halten. Das Ringfixierungselement ist des Weiteren dazu ausgelegt, eine Drehung des Rings bezüglich dem Schaftelement und dem Ringfixierungselement zu erlauben. Das Schaftelement 60 weist eine Fahrradbremszangenstützsektion 70, eine Ringstützsektion 72, an welcher die Öffnung 80 angeordnet ist und eine Fahrradrahmenbefestigungssektion 76, die benachbart zu der Ringstützsektion 72 angeordnet ist, auf.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Es wird nun Bezug genommen auf die beigefügten Zeichnungen, die einen Teil dieser Originaloffenbarung bilden:
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1 ist eine Seitenansicht eines Fahrrads, welches einen Fahrradrahmen und ein hydraulisches Bremssystem hat, dass mit einer Hydraulikverbinderanordnung in Übereinstimmung mit einer ersten Ausführungsform ausgerüstet ist;
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2 ist eine perspektivische Ansicht des hydraulischen Bremssystems, welche eine Bremsbetätigungseinrichtung und eine hydraulische Bremszange darstellt, die mit der Hydraulikverbinderanordnung in Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsform ausgerüstet ist;
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3 ist eine Schnittdarstellung eines Fahrradrahmens, einem Abschnitt der hydraulischen Bremszange und der Hydraulikverbinderanordnung, die ein Schaftelement und einen Ring der um das Schaftelement installiert ist, in Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsform zeigt;
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4 ist eine Explosionsansicht der Hydraulikverbinderanordnung, die vom Fahrrad und der hydraulischen Bremszange entfernt gezeigt ist, zeigend das Schaftelement, den Ring, ein Paar von Dichtungen und eine Befestigungsmutter in Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsform;
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5 ist eine Schnittdarstellung eines Abschnitts einer hydraulischen Bremszange und einer Hydraulikverbinderanordnung, die ein Schaftelement und einen Ring zeigt, der um das Schaftelement installiert ist, in Übereinstimmung mit einer zweiten Ausführungsform; und
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6 ist eine Explosionsansicht der Hydraulikverbinderanordnung gezeigt in 5, die vom Fahrrad und der hydraulischen Bremszange entfernt dargestellt ist, zeigend das Schaftelement, den Ring (Banjo), Dichtungen und eine Befestigungsmutter in Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsform.
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Detaillierte Beschreibung der Ausführungsformen
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Es werden nun ausgewählte Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erklärt. Einem Fachmann ist durch diese Offenbarung bewusst, dass die nachfolgenden Beschreibungen der Ausführungsformen allein zur Beschreibung dienen und nicht zum Zwecke der Einschränkung der Erfindung wie sie durch die angefügten Ansprüche und deren Äquivalente definiert ist.
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Anfänglich Bezug nehmend auf 1, ist ein Fahrrad 10 dargestellt, mit einem Hydraulikbremssystem 12 das eine Hydraulikverbinderanordnung 14 in Übereinstimmung mit einer ersten Ausführungsform aufweist. Wie zu sehen in 1 weist das Fahrrad 10 ebenso ein Rad 18 und ein Rahmenelement 20 auf.
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Obwohl nur ein Rad 18 (das Frontrad) in 1 dargestellt ist, soll aus den Zeichnungen und der Beschreibung verstanden werden, dass das Fahrrad 10 ebenso ein Hinterrad mit ähnlichen Merkmalen des Bremssystems inklusive der Hydraulikverbinderanordnung 14 aufweist. Nachdem die Merkmale des vorderen und hinteren Bremssystems gleich sind, werden die Beschreibungen der hinteren Abschnitte des Fahrrads und der hinteren Abschnitte des hydraulischen Bremssystems der Kürze willen nicht gegeben.
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Wie am besten zu sehen in 2 weist das Hydraulikbremssystem 12 eine hydraulische Bremsbetätigungseinrichtung 24 und eine hydraulischen Bremszangenanordnung 26 auf.
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Die hydraulische Bremsbetätigungseinrichtung 24 weist einen Hebel 30, einen Hydraulikkolben 32 und ein Gehäuse 34 auf. Der Hebel 30 ist schwenkbar um eine Schwenkachse, die sich durch das Gehäuse 34 erstreckt. Der Hebel 30 ist demzufolge beweglich zwischen einer Ruheposition (durchgezogene Linien) und einer Bremsbetätigungsposition (gestrichelte Linien). Der Kolben 32 und der Hebel 30 sind derart gekoppelt, dass der Kolben 32 sich bewegt wenn sich der Hebel 30 bewegt. Der Kolben 32 ist teilweise innerhalb einer Bohrung (nicht gezeigt) angeordnet, die sich im Gehäuse 34 befindet. Die Bohrung des Gehäuses 34 ist mit Hydraulikfluid in einer konventionellen Art und Weise gefüllt.
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Bewegung des Hebels 30 und des Kolbens 32 verschiebt Hydraulikfluid innerhalb der hydraulischen Bremsbetätigungseinrichtung bzw. Hydraulikbremsbetätigungseinrichtung 24 und produziert Hydraulikfluiddruck. Der Hydraulikfluiddruck wird dann an die hydraulische Bremszangenanordnung bzw. Hydraulikbremszangenanordnung 26 über eine Hydraulikleitung 36 in einer konventionellen Art und Weise weitergegeben.
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Unter Bezugnahme auf die 2 und 3 wird nun eine Beschreibung der hydraulischen Bremszangenanordnung 26 gegeben. Die hydraulische Bremszangenanordnung 26 weist ein Gehäuse 40, ein Paar von Bremsarmen 42 (nur 2) und ein entsprechendes Paar von Bremsklötzen 44 (nur 2) auf. Wie zu sehen in 3 weist das Gehäuse 40 einen inneren Fluiddurchgang 50 auf. Ein Abschnitt des inneren Fluiddurchgangs 50 des Gehäuses 40 weist Gewinde 54 auf.
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Der innere Fluiddurchgang 50 ist in fluidischer Kommunikation mit der Hydraulikverbinderanordnung 14 wie nachfolgend detaillierter beschrieben. Der innere Fluiddurchgang 50 ist ebenso in fluidischer Kommunikation bzw. Verbindung mit einer hydraulischen Kolbenanordnung (nicht zu sehen) welche die Bremsarme 42 veranlasst, sich zwischen einer Ruheposition und einer Bremseingriffsposition (nicht zu sehen) in einer konventionellen Art und Weise zu bewegen. Insbesondere bewirkt der Hydraulikfluiddruck der hydraulischen Bremsbetätigungseinrichtung 24, dass sich die Bremsarme 42 bewegen und die Bremsklötze 44 in Kontakt oder Berührung mit dem Rad 18 bringen.
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Es wird nun eine Beschreibung der Hydraulikverbinderanordnung 14 unter Bezugnahme auf die 3 und 4 gegeben. Die Hydraulikverbinderanordnung 14 weist grundsätzlich ein Schaftelement 60, einen Ringstutzen (Banjofitting) 62, Dichtmittel 64 und eine Befestigung 66 auf.
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Das Schaftelement 60 ist ein langgestrecktes Element das dazu ausgelegt ist die hydraulische Bremszangenanordnung 26 an das Rahmenelement 20 des Fahrrads 10 zu stützen. Das Schaftelement 60 ist ebenso dazu ausgelegt den Fluss von Hydraulikfluid zwischen der hydraulischen Bremsbetätigungseinrichtung 24 der hydraulischen Bremszangenanordnung 26 zu leiten, wie dies nachfolgend beschrieben wird.
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Das Schaftelement 60 weist im Wesentlichen eine Fahrradbremszangenstützsektion 70, eine Ringstützsektion (Banjostützsektion) 72, einen Ringfixierungsflansch (Banjofixierungsflansch) 74, eine Fahrradrahmenbefestigungssektion 76 und einen HydrauHydraulikdurchgang 78 bzw. hydraulischen Durchgang auf.
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Die Fahrradbremszangenstützsektion 70 weist ein Gewinde auf, welches mit dem Gewinde 54 des inneren Fluiddurchgangs 50 des Gehäuses 40 zusammenpasst. Genauer ist die Fahrradbremszangenstützsektion 70 dazu ausgelegt in den inneren Fluiddurchgang 50 mit ausreichender Festigkeit geschraubt zu werden, um die hydraulische Bremszangenanordnung 26 während des Bremsvorgangs zu stützen.
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Der Hydraulikdurchgang 78 ist zentriert in der Fahrradbremszangenstützsektion 70 und mündet in den inneren Fluiddurchgang 50. Deswegen kann das Hydraulikfluid zwischen dem inneren Fluiddurchgangs 50 und dem Hydraulikdurchgang 78 passieren. Genauer erstreckt sich der Hydraulikdurchgang 78 entlang einer Mittel- oder Zentralachse des Schaftelements 60. Der Hydraulikdurchgang 78 weist ebenso eine Öffnung 80 auf die sich vom Hydraulikdurchgang 78 zu einer äußeren Fläche des Schaftelements 60 erstreckt. Der Hydraulikdurchgang 78 wird durch eine Bohrung gebildet, die sich komplett durch das Schaftelement 60 erstreckt. Weiterhin befindet sich die Öffnung 80 in der Ringstützsektion 72. Auch erstreckt sich die Öffnung 80 senkrecht vom Hydraulikdurchgang 78.
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Die Ringstützsektion 72 hat eine ringförmige Fläche mit einem gleichbleibenden äußeren Durchmesser. Die Ringstützsektion 72 kann zusätzlich mit einem Paar von Nuten 82 ausgeformt sein, die dazu ausgelegt sind Dichtelemente 64 zu halten. Jedoch soll aus den Zeichnungen und der Beschreibung verstanden werden, dass die Nuten 82 zum Halten der Dichtelemente 64 optional und nicht unabdingbar sind.
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Die Ringstützsektion 72 ist zwischen der Fahrradbremszangenstützsektion 70 und der Fahrradrahmenbefestigungssektion 76 relativ zur axialen Richtung des Schaftelements 60 angeordnet.
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Der Ringfixierungsflansch 74 (ein Banjo- bzw. Ringfixierungselement) ist an das Schaftelement 60 gekoppelt um den Ringstutzen 62 am Schaftelement 60 zu halten. Der Ringfixierungsflansch 74 ist dazu ausgelegt bzw. bemessen eine Drehung des Ringstutzens 62 relativ zum Schaftelement 60 zu erlauben. Das Ringbefestigungselement 74 ist einstückig mit dem Schaftelement 60 als ein einzelnes einstückiges Element ausgeführt. Das Ringfixierungselement 74 ist im Wesentlichen ein sich radial erstreckender Absatz oder ein ringscheibenförmiger Abschnitt der benachbart zu der Ringstützsektion 72 und der Öffnung 80 angeordnet ist.
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Die Fahrradrahmenbefestigungssektion 76 ist eine längliche Schaftsektion die dazu ausgelegt ist sich durch eine Bohrung, welche im Rahmenabschnitt 20 ausgeformt ist, zu erstrecken. Die Fahrradrahmenbefestigungssektion 76 hat eine Gewindesektion 86 die dazu ausgelegt ist mit dem Innengewinde der Befestigung 66 zusammen zu passen. In der ersten Ausführungsform ist die Fahrradrahmenbefestigungssektion 76 angrenzend an den Ringfixierungsflansch 74 angeordnet, so dass die Ringstützsektion 72 auf einer Seite des Ringfixierungsflansches 74 ist und die Fahrradrahmenbefestigungssektion 76 auf der anderen Seite des Ringfixierungsflansches 74 angeordnet ist.
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Wie zu sehen in 3 und 4 weist der Ringstutzen 62 ein ringförmiges Element 90 und eine Schlauchanschlusssektion 92 auf.
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Das ringförmige Element 90 des Ringstutzens 62 hat eine zylindrische Form mit einer Zentralbohrung 94 die sich entlang der Mittel- oder Zentralachse des Ringstutzens 62 erstreckt. An einer inneren Fläche der Zentralbohrung 94 ist ein ringförmiger Hydraulikdurchgang bzw. ein ringförmiger hydraulischer Durchgang 96 ausgeformt. Der ringförmige Hydraulikdurchgang 96 ist im Wesentlichen eine ringförmige Aussparung ausgeformt innerhalb der Bohrung 94. Der ringförmige Hydraulikdurchgang 96 hat einen Durchmesser der größer ist als der Durchmesser der Bohrung 94 wie zu sehen in 3. Wenn der Ringstutzen 62 an das Schaftelement 60 und die Ringstützsektion 72 installiert ist, umschließt der ringförmige Hydraulikdurchgang 96 das Schaftelement 60. Genauer erstreckt sich der Ringstutzen 62 drehbar um das Schaftelement 60 und deckt dabei die Öffnung 80 ab. Weiterhin ist der ringförmige Hydraulikdurchgang 96 in fluidischer Kommunikation mit der Öffnung 80 im Schaftelement 60 mit dem Ringstutzen 62 installiert am Schaftelement 60.
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Die Schlauchanschlusssektion 92 erstreckt sich radial zum Ringstutzen 62 und ist als integrales, einstückiges Element mit dem Ringstutzen 62 ausgeformt. Die Schlauchanschlusssektion 92 erstreckt sich in einer Richtung senkrecht zu einer axialen Richtung des Schaftelements 60 mit dem Ringstutzen 62 installiert auf dem Schaftelement 60. Die Schlauchanschlusssektion 92 hat einen Zentraldurchgang 98. Die Hydraulikleitung 36 ist an die Schlauchanschlusssektion 92 in einer konventionellen Art und Weise befestigt. Somit wird der Fluiddruck der hydraulischen Bremsbetätigungseinrichtung 24 durch die Hydraulikleitung 36, den Zentraldurchgang 98, den ringförmigen Hydraulikdurchgang 96, der Öffnung 80, den Hydraulikdurchgang 78 und schließlich hinzu dem inneren Fluiddurchgang 50 der hydraulischen Bremszangenanordnung 26 übertragen.
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Obwohl nicht gezeigt, kann die Zentralbohrung 94 des Ringstutzens 62 Eintiefungen oder konkav ausgeformte ringförmige Nuten aufweisen, die die Dichtelemente 64 halten. Weiterhin können die ringförmigen axialen Endflächen 100 (4) des Ringstutzens 62 mit reibungsbeständigem Material beschichtet sein.
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Die Dichtelemente 64 sind dargestellt, zum Beispiel, als polymere O-Ringe. Jedoch soll von den Zeichnungen und der hier gegebenen Beschreibung verstanden werden, dass die Dichtelemente 64 jede einer Vielzahl von Formen haben können und aus einer Vielzahl von elastischen Materialien hergestellt werden können. Zum Beispiel wenn O-Ringe für die Dichtelemente 64 verwendet werden, haben die O-Ringe eine Kreisform wenn sie in der Schnittdarstellung in 3 gesehen werden. Die Dichtelemente 64 können ebenso mit einer rechteckigen, quadratischen oder elliptischen Form bereitgestellt werden, wenn sie in der Schnittdarstellung gesehen werden.
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Der Ringstutzen 62 ist auf der Ringstützsektion 72 des Schaftelements 60 mit dem Dichtelementen 64 angeordnet zwischen der Ringstützsektion 72 und der Fläche der Zentralbohrung 94 des Ringstutzens 62 installiert. Die Dichtelemente 64 sind auf gegenüberliegenden Seiten der Öffnung 80 und gegenüberliegenden Seiten des ringförmigen Hydraulikdurchgangs 96 positioniert. Die Dichtelemente 64 sind ebenso bevorzugterweise aus einem Material gefertigt das es dem Ringstutzen 62 erlaubt sich um das Schaftelement 60 zu drehen.
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Wie zu sehen in 3 ist der Ringstutzen 62 an dem Schaftelement 60 benachbart zum Ringfixierungsflansch 64 (ein sich radial erstreckender Anschlag- oder Absatzflansch) angeordnet. Weiterhin ist der Ringstutzen 62 zwischen dem Gehäuse 40 der hydraulischen Bremszangenanordnung 26 und dem Ringfixierungsflansch 74 des Schaftelements 60 eingegrenzt. Nachdem die ringförmigen axialen Endflächen 100 des Ringstutzens 62 mit einem reibungsresistenten Material beschichtet sind und die Dichtmittel 64 flexibel und elastisch sind, kann sich der Ringstutzen 62 bezüglich dem Schaftelement 60 drehen.
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Zweite Ausführungsform
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Nun Bezug nehmend auf 5 und 6 wird eine Hydraulikverbinderanordnung 14' in Übereinstimmung mit einer zweiten Ausführungsform erklärt. Angesichts der Ähnlichkeit zwischen der ersten und der zweiten Ausführungsform werden den Teilen der zweiten Ausführungsform die identisch mit den Teilen der ersten Ausführungsform sind die gleichen Bezugszeichen als wie in den Teilen der ersten Ausführungsform gegeben. Des Weiteren wird der Kürze willen die Beschreibungen der Teile der zweiten Ausführungsform die identisch mit den Teilen der ersten Ausführungsform sind unterlassen.
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In der zweiten Ausführungsform ist das Schaftelement 60 der ersten Ausführungsform ersetzt durch das Schaftelement 60'. Jedoch sind in der zweiten Ausführungsform die hydraulischen Bremszangenanordnung 26, das Rahmenelement 20, und der Ringstutzen 62 die gleichen als in der ersten Ausführungsform. Hinzukommend werden Abstandhalter 104 und 106 in der zweiten Ausführungsform verwendet, um die Hydraulikverbinderanordnung 14' und das Gehäuse 40 der hydraulischen Bremszangenanordnung 26 anzuordnen.
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Das Schaftelement 60' weist die Fahrradbremszangenstützsektion 70 der ersten Ausführungsform, eine Ringstützsektion 72', einen Ringfixierungsflansch 74', eine Fahrradrahmenbefestigungssektion 76' und einen Hydraulikdurchgang 78' auf.
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Die Ringstützsektion 72' ist im Wesentlichen dieselbe als die Ringstützsektion 72 der ersten Ausführungsform, aber befindet sich an einer unterschiedlichen Stelle. Genauer weist die Ringstützsektion 72' die Nuten 82 zum Halten der Dichtmittel 64 und Öffnung 80 befindlich zwischen den Nuten 82 auf. Jedoch ist die Ringstützsektion 72' in der zweiten Ausführungsform zwischen dem Ringfixierungsflansch 74' und einem Gewinde versehenen axialen Ende 86' des Schaftelements 60' angeordnet.
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In der zweiten Ausführungsform ist der Ringfixierungsflansch 74' zwischen Fahrradrahmenbefestigungssektion 76' und der Ringstützsektion 72' angeordnet. Die Fahrradrahmenbefestigungssektion 76' befindet sich zwischen dem Ringfixierungsflansch 74' und der Fahrradbremszangenstützsektion 70.
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In der zweiten Ausführungsform erstreckt sich der Hydraulikdurchgang 78' von der Fahrradbremszangensektion 70 durch die Fahrradrahmenbefestigungssektion 76' hin zur Ringstützsektion 72'.
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Eine Befestigung 66' ersetzt die Befestigung 66 der ersten Ausführungsform. Genauer ist die Befestigung 66' größer als die Befestigung 66 und dazu ausgelegt den Ringstutzen 62' am Schaftelement 60' zu sichern. Daher wird die Befestigung 66' (eine Fixierungsmutter) gewindeartig an dem Schaftelement 60' mit den Ringstutzen 62 installiert, welcher zwischen dem Ringfixierungsflansch 74' (einem sich radial erstreckenden Absatzflansch) und der Befestigung 66' eingegrenzt ist.