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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Verbindung zweier Fluidleitungen für ein Zweirad und findet insbesondere für Fahrräder im Mountainbike Sport Anwendung.
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Im Bereich des Mountainbike Sports, insbesondere im Bereich Freestyle steigen die Schwierigkeitsgrade der Sprünge und erfordern immer komplexere Tricks. Hierzu gehören unter anderem das Drehen des Lenkers oder des Fahrradhinterteils um die Lenkachse beziehungsweise um das Steuerrohr des Fahrrades. Derartige Fahrräder sind mit einer vorderen und einer hintere Scheibenbremsanlage ausgerüstet, wobei die Bremssättel mittels einer Bremsleitung mit dem Bremshebel verbunden sind. Das Scheibenbremssystem ist zumeist ein hydraulisches System. Bedingt durch die Verlegung der Bremsleitung zu dem hinteren Bremssattel ist die Anzahl der Rotationen um die Lenkachse jedoch erheblich begrenzt.
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Durch Rotation des Lenkers wird die Bremsleitung um das Steuerrohr des Fahrrads gewickelt, wobei bei Überschreitung einer zulässigen Grenze und Richtung eine Beschädigung des Bremssystems, insbesondere der Abriss der Bremsleitung erfolgt.
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Aus der Druckschrift
DE 297 19 891 U1 ist eine Vorrichtung zur Verbindung zweier Fluidleitungen für ein Zweirad bekannt, wobei die Vorrichtung entlang einer Längsachse an einem Gabelschaft des Zweirads montierbar und mit einem Druckmedium beaufschlagbar ist. Die Vorrichtung weist einen Innenkörper mit einer umfangsseitigen Lauffläche und einen koaxial mit einer Innenfläche auf der Lauffläche angeordneten, drehbaren Laufring auf. Nachteilig ist die große Einbauhöhe der Vorrichtung sowie die Möglichkeit einer Falschmontage durch falsche Schrauben und damit dem Ausfall der Bremswirkung.
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Aus der Druckschrift
DE 10 2006 032 846 B4 ist ein Zweirad mit einer pneumatisch oder hydraulisch betätigbaren Bremse und/oder Kupplung bekannt. Das Zweirad weist eine Vorrichtung auf, die zwei Versorgungsleitungen zwischen zwei zueinander drehbaren Bauteilen verbindet. Die Versorgungsleitungen verbinden den hydraulisch oder pneumatisch betätigbaren Bremssattel mit dem zugehörigen Bremshebel. Die Vorrichtung weist erstes und zweites Drehteil auf, die je einen Leitungsanschluss aufweisen, wobei das zweite Drehteil koaxial zu dem ersten Drehteil auf einer Führung des ersten Drehteils drehbar und mittels einer Verdrehsicherung am Fahrradrahmen in Position gehalten wird. Das erste Drehteil ist mit dem Steuerrohr drehfest verbunden. Die Verdrehsicherung ist fest am Fahrradrahmen angeordnet und umgreift einen, an dem zweiten Drehteil ausgebildeten Vorsprung. Der Vorsprung ist gleichzeitig der Leitungsanschluss. Das erste und zweite Drehteil weisen je einen Leitungsanschluss und eine umlaufende Nut auf, in der das Medium bei Druckbeaufschlagung fließt. Die Nut des zweiten Drehteils wird mittels einer darüber und darunter angeordneten Dichtung abgedichtet.
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Diese Lösung weisen einen komplizierten konstruktiven Aufbau sowie ein erhöhtes Gewicht und eine größere Bauhöhe auf. Nachteilig ist dadurch die Einschränkung bei der Einstellung der Lenkerhöhe.
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In der Druckschrift
DE 200 09 722 U1 ist eine Drehkupplung für einen Bremszug bekannt. Der Bremszug ist in Form einer Hydraulikleitung ausgebildet, wobei mittels der Drehkupplung ein erster Bremszug mit einem zweiten Bremszug verbunden ist. Die Drehkupplung ist um 360° rotierbar und weist einen Fluidkanal mit einem Einlass auf, der in eine umlaufende Nut mit einem daran angrenzenden Auslass auf. Die zwei Hälften der Drehkupplung werden mittels Federn gegeneinandergepresst. Die umlaufende Nut wird mittels einer darüber und darunter angeordnete Ringdichtung abgedichtet. Nachteilig ist der Aufbau mittels Federn und die daraus resultierende Bauhöhen der Drehkupplung sowie deren Eigengewicht.
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Die Druckschrift US 2018 / 0 216 763 A1 beschreibt eine Drehgelenkanordnung mit einem Drehgelenkbolzen und einem Gehäuse, wobei die einzelnen Bauteile aus Stahl oder Aluminium gefertigt sein können.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein eine Vorrichtung zur Verbindung zweier Fluidleitungen für ein Zweirad zu entwickeln, welche einen einfachen konstruktiven Aufbau mit einer hohen Dichtheit, niedriger Bauhöhe und geringem Gewicht aufweist.
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Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des ersten Patentanspruchs gelöst.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Die Vorrichtung zur Verbindung zweier Fluidleitungen für ein Zweirad, ist entlang einer Längsachse an einem Gabelschaft einer Gabel zwischen einem Steuersatz und einem Vorbau, gegebenenfalls mit weiteren Abstandshaltern des Zweirads montierbar und mit einem Druckmedium beaufschlagbar. Die Fluidleitungen verbinden einen Bremshebel mit einem Bremssattel, wobei der Bremshebel an einem Lenker und der Bremssattel im Bereich des Hinterrads an einem Fahrradrahmen des Zweirads montiert ist. Das Druckmedium ist vorteilhafter Weise ein Hydrauliköl einer hydraulischen Scheiben- oder Felgenbremse. Jedoch ist auch ein Druckmedium in Form von Wasser beziehungsweise Wasser mit Glycerin möglich.
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Die Vorrichtung weist einen Innenkörper mit einer umfangsseitigen Lauffläche und einen koaxial mit einer Innenfläche auf der Lauffläche angeordneten, drehbaren Laufring auf, wobei der Innenkörper ein erstes Anschlusselement mit einer Sackbohrung und einen innenliegenden Fluidkanal mit einem, in der Sackbohrung liegenden Einlass und einem ersten Auslass aufweist. An das Anschlusselement ist eine erste Fluidleitung anschließbar. Das erste Anschlusselement dient dem Anschluss der Fluidleitung vom Bremshebel kommend.
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Der Laufring weist eine, an seiner Innenfläche ausgebildete umlaufende Nut mit einem in der Nut angeordneten zweiten Auslass und ein im Bereich des zweiten Auslasses angeordnetes zweites Anschlusselement mit einer Sackbohrung für den Anschluss einer zweiten Fluidleitung auf. Mit dem zweiten Anschlusselement kann die zweite Fluidleitung mit dem am Rahmen montierten Bremssattel verbunden werden.
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Der erste Auslass ist in der Höhe der umlaufenden Nut des Laufrings angeordnet derart, dass das Druckmedium von dem Auslass in dem Innenkörper in die umlaufende Nut strömt.
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Die umlaufende Nut wird von einer ersten und zweiten, in den Laufring eingesetzten, Ringdichtung abgedichtet. Die Ringdichtung weist vorteilhafter Weise eine Vorspannung mittels eines Elastomer-O-Rings auf und ist in Form eines PTFE-Drehteils ausgestaltet. Durch den Einsatz einer solchen Ringdichtung wird der Haftgleiteffekt („Stick-Slip-Effekt“) erheblich reduziert.
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Erfindungsgemäß weist das zweite Anschlusselement ein Ölreservoir in Form einer Vertiefung mit einem Randbereich und einer Durchmesserreduzierung in der Sacklochbohrung auf. Des Weiteren ist der zweite Auslass zumindest bereichsweise in dem Randbereich der Durchmesserreduzierung angeordnet, wobei der zweite Auslass im eingebauten Zustand im höchsten Punkt des Randbereichs der Durchmesserreduzierung angeordnet ist.
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Das Ölreservoir sowie die außermittige Anordnung des zweiten Auslasses im zweiten Anschlusselement dient der Funktionssicherheit und verhindert als mechanische Sperre ein zu weites Eindrehen einer Schraube zur Aufnahme der Fluidleitung. Des Weiteren wird eine kompakte Bauform gegenüber dem Stand der Technik erreicht.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist das erste Anschlusselement ebenfalls ein Ölreservoir in Form einer Vertiefung mit einem Randbereich und einer Durchmesserreduzierung in der Sacklochbohrung aufweist. Auch hier kann mit einer mechanischen Sperre das zu tiefe Eindrehen einer Schraube verhindert werden.
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Bevorzugt weist der Innenkörper an seinem unteren Randbereich der Lauffläche eine umlaufende Nut auf. In dieser Nut ist ein Sicherungsring zur axialen Fixierung des Laufrings angeordnet. Der Sicherungsring dient gleichzeitig als Auflage für den Laufring. Der Laufring kann zur weiteren Reduzierung der Bauhöhe an seiner Unterseite eine kreisförmige Vertiefung zur Aufnahme des Sicherungsrings aufweisen.
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Zur Reduzierung der Reibung zwischen den zueinander verdrehbaren Bauteilen Innenkörper und Laufring, ist zwischen der, in Richtung des Innenkörpers weisenden Stirnseite des Laufrings und der in Richtung des Laufrings weisenden Fläche eine Lagerung angeordnet.
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Zur Reduzierung der Bauhöhe der Vorrichtung weist die Stirnseite des Laufrings und/oder die gegenüberliegende Fläche des Innenkörpers bevorzugt eine umlaufende Vertiefung für die Aufnahme der Lagerung auf. Die Lagerung kann in einer vorteilhaften Ausgestaltung ein Gleitlager, beispielsweise eine Gleitscheibe sein. Alternativ ist ein mehrteiliges Wälzlager, beispielsweise in Form eines Kugel- oder Zylinderrollenlagers denkbar. In einer dieser Vertiefungen oder auch in beiden Flächen kann das Lager eingelassen sein. Des Weiteren kann eine zweite Lagerung zwischen dem Laufring und dem Sicherungsring vorgesehen sein. Dabei kann insbesondere eine zweite Gleitscheibe Anwendung finden, wobei diese entweder direkt auf dem Sicherungsring oder auf einem Scheibenelement zur Vergrößerung der Auflagefläche aufliegt.
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Die Vorrichtung wird mittels des Innenkörpers am Gabelschaft der Gabel geklemmt. Dafür weist der Innenkörper einen kreisrunden Durchbruch mit einem Innendurchmesser auf, der in etwa dem Außendurchmesser des Gabelschafts entspricht. In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist der Innenkörper eine Mehrpunktauflage auf, wobei der Innendurchmesser durch einzelne Kreissegmente erzeugt wird. Besonders bevorzugt wird die Dreipunktauflage mittels drei zueinander gleichmäßig beabstandeten Kreissegmenten erzeugt. Die Kreissegmente sind in einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung in dem kreisrunden Durchbruch gleichmäßig verteilt.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung sind in dem Innenkörper Fixierelemente vorgesehen, mittels derer der Innenkörper an dem Gabelschaft fixierbar ist. Bevorzugt sind zwei zueinander beabstandeten Fixierelemente vorgesehen, die an dem Gabelschaft klemmbar sind. Diese Fixierelemente sind besonders bevorzugt radial zu der Längsachse des Gabelschafts angeordnete Klemmschrauben, die in zwei nebeneinanderliegenden Kreissegmenten in dafür vorgesehenen Gewindebohrungen montiert sind.
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Durch die Nutzung von zwei Fixierelementen und drei Kreissegmenten kann eine bessere Zentrierung der Vorrichtung am Gabelschaft erfolgen. Die Befestigung verhindert eine Verformung beziehungsweise Aufweitung des Innenkörpers und damit einhergehend eine Leckage des Systems.
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Eine Verringerung des Gewichts ist insbesondere bei rotierenden Elementen von großer Bedeutung. Der Innenkörper weist daher bevorzugt bereichsweise Aussparungen auf. Die Aussparungen können in dem ringförmigen Bereich des Innenkörpers zwischen den Fixierelementen und den einzelnen Kreissegmenten angeordnet sein. Diese Aussparungen sind insbesondere in unkritischen Bereichen beziehungsweise in unbelasteten Bereichen der Vorrichtung angeordnet.
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Da der Laufring frei auf dem Innenkörper drehbar und der Innenkörper drehfest mit dem Gabelschaft verbunden ist, kann der Laufring in einer vorteilhaften Ausgestaltung mittels eines Halteelements in Bezug auf ein Steuerrohr eines Fahrradrahmens in einer Position gehalten werden. Das Halteelement ist fest mit dem Fahrradrahmen verbunden und fixiert den Laufring insbesondere im Bereich des zweiten Anschlusselements mittels zweier Anschläge.
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Besonders bevorzugt sind der Innenkörper, der Laufring oder beide Bauteile aus einer hochfesten Aluminiumlegierung ausgebildet. Die zwischen den Bauteilen bestehenden Kontaktflächen sind vorzugsweise eloxiert.
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Die Erfindung wird nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel und zugehörigen Zeichnungen näher erläutert.
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Es zeigen:
- 1 eine montierte Vorrichtung an einem Gabelschaft,
- 2 eine Vorrichtung in einer Rückansicht,
- 3 eine untere Ansicht der Vorrichtung,
- 4 eine seitliche Schnittdarstellung der Vorrichtung,
- 5 eine zweite Schnittdarstellung des ersten und zweiten Anschlusselements,
- 6 eine Schnittansicht mit einer eingesetzten Gleitscheibe,
- 7 eine Vorrichtung mit zwei Gleitscheiben.
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In 1 ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung V zur Verbindung zweier Fluidleitungen für ein Zweirad dargestellt. Die Vorrichtung V weist einen Innenkörper 1 und einen koaxial angeordneten Laufring 2 auf und ist an einem Gabelschaft G einer Gabel eines Fahrrades befestigt, wobei der Gabelschaft G sich entlang einer Längsachse A durch ein Steuerrohr S eines Fahrradrahmens R führt. Die Vorrichtung V wird bevorzugt zwischen dem Fahrradrahmen R und einem nicht dargestellten Vorbau oder weiteren Abstandshaltern zu einem Vorbau verbaut. Gemäß 1 ist zwischen der Vorrichtung V und dem Steuerrohr S ein Steuersatzlager L angeordnet.
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Die Vorrichtung ist mit einem Druckmedium beaufschlagbar, wobei der Innenkörper ein erstes Anschlusselement 3 mit einer Sackbohrung 4 aufweist und wobei an erste das Anschlusselement 3 eine erste nicht dargestellte Fluidleitung anschließbar ist. Die erste Fluidleitung erstreckt sich bevorzugt zwischen dem Bremshebel und der Vorrichtung V. Der Laufring 2 weist ein zweites Anschlusselement 5 mit einer Sackbohrung 6 für den Anschluss einer zweiten nicht dargestellten Fluidleitung auf. Die zweite Fluidleitung verbindet bevorzugt die Vorrichtung V mit einem, im Bereich des Hinterrades angeordneten Bremssattel. Der Bremssattel kann in Form einer Scheibenbremse oder Felgenbremse ausgebildet sein.
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Der Innenkörper 1 weist zur Reduzierung der Masse bevorzugt bereichsweise Aussparungen 7 auf. Die Aussparungen 7 sind gemäß 1 in dem ringförmigen Randbereich an der Oberseite des Innenkörpers 1 ausgebildet.
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Der Laufring 2 wird mittels eines Halteelements H in Bezug auf das Steuerrohr S des Fahrradrahmens R in einer festen Position gehalten. Das Halteelement H ist fest mit dem Fahrradrahmen R verbunden, wobei gemäß 1 das Halteelement H zwischen dem Steuerrohr S und dem Steuersatzlager L verpresst ist. Jedoch sind auch anderweitige Arten der Fixierung denkbar. Der Laufring 2 wird im Bereich des zweiten Anschlusselements 5 mittels zweier Anschläge H1, H2 arretiert.
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Eine rückseitige Darstellung der Vorrichtung V ist in 2 dargestellt. Der Innenkörper 1 wird im unteren Bereich von dem Laufring 2 umschlossen und weist ein erstes Anschlusselement 3 auf. Die Vorrichtung V gemäß der 2 weist drei Aussparungen 7 zur Reduzierung der Masse auf. Dem Anschlusselement 3 gegenüberliegend sind ein erstes und zweites Fixierelement 8, 9 angeordnet, welche bevorzugt als Gewindestifte in dafür vorgesehenen Gewindebohrungen angeordnet sind.
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Die Ausrichtung der Vorrichtung V in Bezug auf einen Gabelschaft erfolgt mittels einer Mehrpunktauflage, wobei die Vorrichtung V entlang der Längsachse einen Durchbruch 10 aufweist, wobei der Innendurchmesser durch einzelne Kreissegmente 11 erzeugt wird. Gemäß 2 findet eine Dreipunktauflage Anwendung, die mittels drei zueinander gleichmäßig beabstandeten Kreissegmente 11 erzeugt wird. Die Kreissegmente 11 sind in dem kreisrunden Durchbruch gleichmäßig verteilt, insbesondere in einem Winkel von 120° zueinander.
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Die Befestigung mittels zweier Fixierelemente 8, 9 und durch die Auflage auf drei Kreissegmenten wird eine Verformung beziehungsweise Aufweitung des Innenkörpers verhindert. Dadurch ist eine erhöhte Dichtheit gegenüber dem Stand der Technik gegeben.
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3 zeigt eine untere Ansicht der Vorrichtung V wobei die Vorrichtung V drei zueinander gleichmäßig beabstandeten Kreissegmente 11 aufweist, die innerhalb des Durchbruchs 10 angeordnet sind. Die Kreissegmente 11 sind in dem kreisrunden Durchbruch 10 gleichmäßig in einem Winkel α von 120° zueinander verteilt.
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In 4 ist eine seitliche Schnittdarstellung der Vorrichtung V gemäß den 1 bis 3 dargestellt. 5 zeigt eine Detailansicht des Fluidkanals. Der Innenkörper 1 weist ein erstes Anschlusselement 3 mit einer Sackbohrung 4 und einen innenliegenden Fluidkanal 12 mit einem, in der Sackbohrung 4 liegenden Einlass 13 und einem ersten Auslass 14 auf, wobei an das erste Anschlusselement 3 eine erste nicht dargestellte Fluidleitung anschließbar ist. Das erste Anschlusselement 3 weist ein Ölreservoir in Form einer Vertiefung 15 mit einem Randbereich und einer Durchmesserreduzierung in der Sacklochbohrung 4 auf.
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Der Laufring 2 weist eine, an seiner Innenfläche ausgebildete umlaufende Nut 16 mit einem in der Nut 16 angeordneten zweiten Auslass 17 auf. Des Weiteren weist der Laufring 2 ein im Bereich des zweiten Auslasses 17 angeordnetes zweites Anschlusselement 5 mit einer Sackbohrung 6 für den Anschluss einer zweiten Fluidleitung auf. Der erste Auslass 14 des Innenkörpers 1 ist in Höhe der umlaufenden Nut 16 des Laufrings 2 angeordnet, wobei das Druckmedium von dem ersten Auslass 14 in die umlaufende Nut 16 strömt. Die Nut 16 wird mittels zweier Ringdichtungen 18 gegen das Austreten des Druckmediums, insbesondere Hydrauliköl, abgedichtet. Das zweite Anschlusselement 5 weist ebenfalls ein Ölreservoir in Form einer Vertiefung 19 mit einem Randbereich und einer Durchmesserreduzierung in der Sacklochbohrung 6 auf.
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Der zweite Auslass 17 reicht in den Randbereich der Vertiefung, wobei der zweite Auslass 17 im eingebauten Zustand im höchsten Punkt des Randbereichs der Durchmesserreduzierung angeordnet ist. Durch die außermittige Anordnung des zweiten Auslass 17 in der Vertiefung 19 kann eine geringere Einbauhöhe der Vorrichtung V erreicht werden.
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Gemäß 4 wird der Laufring 2 axial zwischen einer Lagerung in Form einer Gleitscheibe 20 und einem Sicherungsring 21 geklemmt. Dazu ist an der, in Richtung des Innenkörpers 1 weisenden, Stirnseite des Laufrings 2 und der in Richtung des Laufrings 2 weisenden Fläche die Gleitscheibe 20 angeordnet. Mit dem Verbau einer Gleitscheibe 20 kann die Reibung auf das Minimum reduziert werden.
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Jedoch sind auch anderweitige Lagerungen mit beispielsweise Wälzlagern oder anderweitig ausgestalteten Gleitlagern möglich.
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5 zeigt an der Position des nicht dargestellte Sicherungsrings eine umlaufende Nut 22 in die der Sicherungsring eingreift.
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6 zeigt eine Schnittdarstellung des Innenkörpers 1 ohne den darauf angeordneten Laufring. Die Gleitscheibe 20 ist in einer umlaufenden Vertiefung 23 angeordnet.
Mit der Vertiefung 15 und der Vertiefung 19 wird ein Ölpuffer gebildet, mittels dem ein mechanischer Anschlag für ein Einschraubelement gebildet wird. So kann ein Verschließen des Ein- oder Auslasses verhindert werden.
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In 7 ist eine alternative Ausgestaltung der Vorrichtung gemäß 4 dargestellt, wobei die Vorrichtung eine erste Gleitscheibe 20 wie in den 1 bis 6 sowie eine zweite Gleitscheibe 24 aufweist. Die zweite Gleitscheibe 24 ist zwischen dem Sicherungsring 21 und dem Laufring 2 angeordnet. Auch hier sind anderweitige Lagerungsarten denkbar.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Innenkörper
- 2
- Laufring
- 3
- erstes Anschlusselement
- 4
- Sacklochbohrung
- 5
- zweites Anschlusselement
- 6
- Sacklochbohrung
- 7
- Aussparung
- 8
- Fixierelement
- 9
- Fixierelement
- 10
- Durchbruch
- 11
- Kreissegment
- 12
- Fluidkanal
- 13
- Einlass
- 14
- erster Auslass
- 15
- Vertiefung
- 16
- umlaufende Nut
- 17
- zweiter Auslass
- 18
- Ringdichtung
- 19
- Vertiefung
- 20
- Gleitscheibe
- 21
- Sicherungsring
- 22
- umlaufende Nut
- 23
- Vertiefung
- 24
- zweite Gleitscheibe
- A
- Längsachse
- G
- Gabelschaft
- H
- Halteelement
- H1
- erster Anschlag
- H2
- zweiter Anschlag
- R
- Fahrradrahmen
- S
- Steuerrohr
- L
- Steuersatzlager
