DE3022938A1

DE3022938A1 - Drahtspeichenrad und verfahren zu seiner herstellung

Info

Publication number: DE3022938A1
Application number: DE19803022938
Authority: DE
Inventors: William Eric Mitchell
Original assignee: Dunlop Ltd
Current assignee: Dunlop Ltd
Priority date: 1979-06-19
Filing date: 1980-06-19
Publication date: 1981-02-05
Also published as: AU5940080A; US4305622A; JPS565201A

Description

W. 4-3 719/80 - 12/le

Dunlop Limited
London (Großbritannien)

Dr aht sp ei chenr ad
und Verfahren zu seiner Herstellung-

Die Erfindung "betrifft Verbesserungen an Dr aht sp eichenrädern, d. h. bei Rädern derjenigen Art, bei denen die Metallfelge, an welcher ein Luftreifen montiert wird,
mit der Nabe des Rades durch eine Anzahl von Speichen
verbunden ist. Die Speichen treten an ihrem radial äußeren Ende in die Felge ein, die ihrerseits üblicherweise mit radial nach innen gebildeten gewölbten Vertiefungen gebildet ist, in denen liippelköpfe für die Speichen angeordnet sind.

Eines der Problame, welches sich bei Rädern dieser Art ergibt, besteht darin, daß durch das Eindringen der

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Speichen in die Felge die Luftdichtheit gefährdet ist, die erforderlich ist, wenn an der Felge ein schlauchloser Reifen montiert werden seil, d. h. ein Reifen ohne Schlauch.

Es sind mehrere mehr oder weniger zufriedenstellende Lösungen vorgeschlagen worden, die Speichenlöcher einer Felge abzudichten, die in der Reifenmontagevertiefung angeordnet sind. Jedoch treten bei bevorzugten Ausführungsformen von Drahtspeichenrädern wenigstens einige der Speichen in einem der Wulstsitzbereiche in die Felge ein, und es gibt keinen zufriedenstellenden früheren Vorschlag für die Lösung des Sroblemes, Speichenlöcher in einem Wulstsitzbereich einer Felge abzudichten.

In der britischen Patentbeschreibung 2OO9662A wird vorgeschlagen, den gesamten Luftkammerteil einer Felge eines Drahtspeichenrades durch Spritzformung mit Kunststoffmaterial zu "bedecken, um dadurch Speichenlöcher überall dort, wo sie in der Folge vorgesehen sind, abzudichten. Jedoch erfordert die Spritzformtechnik eine komplexe und teure Form, die mit Bezug auf die Felge mit großer Genauigkeit zentriert werden muß. Außerdem wird eine beträchtliche Menge an öinststoffmaterial benötigt. Ein weiteres Problem besteht darin, daß, wenn die Metallfelge mit dem üblichen "Flachbuckel" zwischen dem äußeren Wulstsitz und der Felgenvertiefung bzw. dem Felgenbett versehen ist, um unbeabsichtigte Demontage des äußeren Reifenwulstes zu verhindern, beispielsweise in übereinstimmung mit Standdard Nr. 9, Seite 6-06 des "Tyre and Rim Association Inc. Handbook", der äußere Reifenwulst bei der Montage des Rades das Bestreben hat, das Kunststoffmaterial von dem "Buckel" wegzuschaben oder wegzuziehen. Unabhängig davon,

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ob der "Buckel" aus Metall oder in Übereinstimmung mit der britischen Patentbeschreibung 2OO9662A in Form einer Kunststoffschicht gebildet ist, legt sich bei dem endgültigen Zusammenbau die Zehe des äußeren Eeifenwulstes gegen einen "Buckel" aus Kunststoffmaterial, weiches eine weniger zufriedenstellende Anordnung oder Ausführung schafft gegenüber einer Ausführung mit Kautschuk-Metall-Berührung bekannter Metallfelgen ohne Kunststoffüberzug oder Kunststoffbedeckung.

Ein Hauptzweck der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine verbesserte Abdichtung für die Speichenlöcher in der Felge zu schaffen.

Ein anderer Zweck der Erfindung besteht darin, eine Verbesserung gegenüber einer Ausführung zu schaffen, wie sie in der britischen Patentbeschreibung 2OO9662A beschrieben ist.

Gemäß einem Merkmal der vorlxegenden Erfindung ist ein Drahtspeichenrad geschaffen mit einer Metallfelge, die an gegenüberliegenden axialen Enden des Felgenbettes sich radial nach außen erstreckende Wulsthalteflansche und diesen Planschen benachbart Wulstsitzbereiche des Felgenbettes aufweist, von denen wenigstens der mit Bezug auf das Had äußere Wulstsitzbereich zwischen dem zugeordneten Walsthalteflansch und einem radial nach außen vorragenden Buckel in dem Felgenbett liegt, so daß dieser wenigstens eine Wulstsitz die Gestalt eines flachen Kanales hat, wobei wenigstens einige der Speichen des Rades sich in den genannten einen Wulstsitzbereich in der Felge erstrecken und dort in die Felge eintreten und betreffende Nippelköpfe an der radial äußeren Seite der Felge im Bereich des genannten

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Kanales angeordnet sind. Dieser genannte eine Wulstsitz hat an entsprechenden Stellen entlang der axialen Längen der Wulstsitze kleineren Durchmesser als der andere Wulstsitz, und die Hippelköpfe sind in einem Kunststoff materialstreifen, der in dem genannten Kanal angeordnet ist, an der Felge eingebettet. Die radial äußere Fläche des Streifens, die in dem Kanal freiliegt, liegt auf im wesentlichen dem gleichen Durchmesser wie der andere Wulstsitz, und zwar an entsprechenden Stellen entlang der axialen Länge der Wulstsitze.

Vorzugsweise liegt der Unterschied im Durchmesser der beiden Metallwulstsitze im Bereich von 3 mm, was bedeutet, daß die radiale Dicke des Kunststoffstreifens im Bereich von 1,5 mm liegt.

Gemäß einem anderen Merkmal der Erfindung ist ein Verfahren geschaffen für die Herstellung eines Drahtspeichenrades, welches eine Metallfelge aufweist mit sich radial nach außen erstreckenden Wulsthalteflanschen an gegenüberliegenden axialen Enden eines Felgenbettes, welches den Flanschen benachbart mit Wulstsitzbereichen versehen ist, wobei wenigstens der mit Bezug auf das Rad äußere Wulstsitz kanalartige Gestalt hat und zwischen dem zugeordneten Flansch und einem in der Felge gebildeten radial nach außen vorragenden Buckel liegt. Das Verfahren gemäß der Erfindung umfaßt das Anordnen von Speichenndppelköpfen in dem Kanal zum Halten von Speichen, die in dem Bereich des genannten einen Wulstsitzes in die Felge eintreten, und das Anlegen eines Bandes oder Streifens auö Kunststoffmaterial auf die radial äußere Seite der Felge derart, daß das Band oder der Streifen in dem Kanal angeordnet wird und die Hippelköpfe in das Kunststoffmaterial eingebettet wer-

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den. Die radiale Dicke des Bandes oder Streifens ist derart gewählt, daß die radial äußere Fläche des Bandes oder Streifens auf einem Durchmesser liegt, der an einander entsprechenden Stellen entlang der axialen Länge der Wulstsitze gleich dem Durchmesser des anderen WulstSitzes ist.

Das Anwenden des Verfahrens gemäß der Erfindung auf ein übliches Drahtspeichenrad, bei welchem die Wulstsitzhereiche ursprünglich auf gleichem Durchmesser liegen, umfaßt den vorhergehenden Schritt des Entfernens von Metall von " dem einem WuIstsitzbereich, um Ungleichheit der Durchmesser der Wuistsitzbereiche hervorzurufen. Diese Ungleichheit wird darauffolgend durch das Anlegen des Bandes oder Streifens aus Kunststoffmaterial wieder korrigiert bzw. ausgeglichen.

Die genannte Ungleichheit in dem Bereich von 3 mm in einer Metallfelge mit einem Durchmesser des äußeren Wulstsitzes im Bereich 377*24 mm und einem Durchmesser des inneren Wulstsitzes im Bereich von 380,241- mm mit Toleranzen von + 0,38 mm wird vorzugsweise hervorgerufen durch das Entfernen von Metall in der Weise, daß die Seite des "flachen Buckels" auf der Außenseite der Felge, die dem Wulstsitz dargeboten wird, der vertieft wird,-so nahe wie möglich rechtwinklig zur Felgenachse liegt. Wenn ein Band einer Dicke von 1,5 mm aus Kunststoffmaterial in dem vertieften Wulstsitz angeordnet und darin gegen axiale Verschiebung gesichert wird, legt sich die über dem Kunststoffband freiliegende genannte Seite des "flachen Bukirels" gegen die Zehe eines ßeifenwulstes, der auf dem Kunststoffband sitzt, und ihre Lage rechtwinklig zur Felgenachse bewirkt die Schaffung einer wirksamen "Stufe", um unbeabsichtigte Demontage des Reifenwulstes zu verhin-

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dem. Diese "Stufe" hat eine Höhe, die der Höhe einer Stufe einer üblichen Felge ohne Kunststoffband äquivalent ist. Wenn der vertiefte Wulstsitz durch einen Walzvorgang gebildet wird anstelle durch das Entfernen von Metall von einer vorgeformten Felge, wird dennoch die dem tieferen Wulstsitz dargebotene Seite des "flachen Buckels" so nahe wie möglich rechtwinklig zur IPelgenachse gemacht, wobei ein äußerer Umfang mit dem äußeren Umfang des "flachen Buckels" eine Ecke mit minimalem Radius bildet. Dies kann, erzielt werden durch Eindrücken dieser Ecke bei dem Walzvorgang.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Felge eine einstückige Tiefbettfelge mit einer Reifenmontagevertiefung zwischen den Wulstbitzen, wobei einige der Speichen des Rades sich im Bereich der Vertiefung zur Felge erstrecken und in diese eintreten bzw. durch diese hindurchtreten. In diesem Fall wird ein zweites Kunststoffband auf die radial äußere Seite der Felge innerhalb der Vertiefung angeordnet zum Abdichten der in dieser befindlichen Speichenlöcher.

Vorzugsweise wird das Kunststoffband bzw. werden die Kunatstoffbänder auf die Felge aufgebracht durch Aufsprühen oder Auftropfen von aufeinanderfolgenden Schichten eines geschmolzenen thermoplastischen Materials auf die sich drehende Felge, bis ein Band oder Streifen der erforderlichen Dicke aufgebaut ist.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der einzigen Figur der Zeichnung beispielsweise erläutert. In dieser Figur ist ein Drahtspeichenrad in radialer Schnittansicht dargestellt.

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Das Rad 10 weist eine Nabe 11 und eine Felge 12 auf, die durch, eine Anordnung von Drahtspeichen 13 miteinander verbunden sind, die sich zwischen der Habe 11 und der Felge 12 erstrecken. Wie es an sich bekannt ist, ist die einstückige Felge 12 eine Tiefbettfelge, d.h. eine Felge 12 mit einer Vertiefung 14·, die es ermöglicht, einen schlauchloseü Luftreifen an der Felge 12 derart zu montieren, daß die beiden nicht dargestellten Wulste des Reifens sich gegen jeweils einen betreffenden Wulsthalteflansch 15 der Felge 12 an jeweils einem Wulstsitzbereich 16 bzw. 17 legen. Wie es weiterhin bekannt ist, ist die Vertiefung Inzwischen den Wulstsitzen 16 und 17 nicht symmetrisch angeordnet, so daß bei der Benutzung des Rades deren gemäß der Zeichnung linke Seite auf der Außenseite des Fahrzeuges, und die gemäß der Zeichnung rechte Seite auf der mit Bezug auf das Fahrzeug inneren Seite liegt, wobei auf der Innenseite des Rades ein größerer Raum zur Aufnahme einer nicht dargestellten Bremsvorrichtung vorhanden ist.

Wie es weiterhin bekannt ist und in Übereinstimmung mit Standard Nr. 9 von "The Tyre and Rim Association Inc." ausgeführt ist, sind die axial inneren Enden der Wulstsitze 16 und 17 durch radial nach außen vorragende Vorsprünge oder Buckel 18 und 18a der Felge 12 bestimmt, durch welche die Wulstsitze 16 und 17 kanalartige Gestalt erhalten, wobei durch Anlage an die Zehen der Reifenwulste das Bestreben besteht, deren unbeabsichtigtes Verschieben in die Vertiefung 14- zu verhindern. Der Buckel 18 ist ein flacher Buckel, was bedeutet, daß seine radial äußere Fläche 19 derart abgeflacht ist, daß eine zylindrische Leiste oder ein zylindrischer Steg zwischen dem Wulstsitz 16 und der Vertiefung 1A- gebildet ist.

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Das dargestellte Rad 10 ist von einer Art, "bei welcher die Hippelköpfe an den radial äußerer» Enden der Speichen 13 in betreffenden Vertiefungen oder radial nach innen gerichteten gewölbten Vorsprüngen 20 der Felge 12 in der Vertiefung 14 und in dem Wulstsitz 16 aufgenommen sind, in welche die Speichen 13 sich erstrecken. Der Zweck der Vertiefungen 20 besteht darin, es den Speichen zu ermöglichen, in die Felge 12 in einer Vielzahl von Winkellagen relativ zur Felge 12 einzutreten, ohne daß irgeneiner der Uippelköpfe über den radial äußeren Umfang der Felge 12 vorragt.

Wie in der britischen Patentbeschreibung 2009662A beschrieben, sind die Löcher in der Felge 12, durch welche die Speichennippel, hindurchgehen, durch Kunststoffmaterial abgedichtet, welches auf die radial äußere Fläche der Felge 12 aufgebracht ist.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist jedoch das Kunststoffmaterial begrenzt auf den Bereich der beiden kanalförmigen Teile der Feige 12, in denen Speichenlöcher gebildet sind, nämlich auf die Vertiefung 14 und den Wulstsitz 16. Gemäß der Erfindung ist ein sich in TJmfangsrichtung erstreckendes Kunststoffband 21 im Bereich des Wulstsitzes 16 mit einer solchen Dicke aufgebracht oder angeordnet, daß die radial äußere freiliegende Fläche des Bandes 21 auf einem Durchmesser liegt, der gleich dem Durchmesser des Wulstsitzes 17 ist, und zwar an entsprechenden Stellen entlang der axialen Länge der Wulstsitze 16 und 17. Dies bedeutet, daß an jeder Stelle der axialen Breite des Wulstsitzes 16 (gebildet durch die radial äußere Fläche des Bandes 21) und des Wulstsitzes 17 nach Aufbringen des Bandes 21 der Durchmesser des Wulstsitzes 16 dem Durchmesser des Wulstsitzes 17 gleich ist. Damit dies erzielt werden kann, hat offen-

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sichtlich, der Vulstsitz 16 anfängliche kleineren Durchmesser als der Vulstsitz 17· Entweder wird daher eine neue Felge 12 anfänglich ausgeführt derart, daß der Vulstsitz

16 und der Vulstsitz 17 ungleichen Durchmesser haben, oder eine übliche Felge 12, bei welcher die Vulstsitze 16 und

17 anfänglich gleichen Durchmesser haben, wird modifiziert durch Vertiefen des Kanals des Vulstsitzes 16, beispielsweise durch Entfernen von Metall von der radial äußeren Fläche der Felge 12 im Bereich des Vulstsitzes 16. In der Praxis ist gefunden worden, daß ein Unterschied der Durchmesser der Vulstsitze 16 und 17 von nur 3 mm ausreichend ist, um zu ermöglichen, daß ein danach aufgebrachtes oder angeordnetes Band 21 aus Kunststoffmaterial die Hippelköpfe, die zu den Vertiefungen 20 in dem Vulstsitz 16 ausgenommen sind, vollständig eingebettet, d.h. umgeben und abgedeckt sind, so daß das Band 21 aus Kunststoffmaterial die Speichenlöcher in dem Vulstsitz 16 abdichtet und in dem Vulstsitz 16 eine ununterbrochene Oberfläche darbietet, auf welcher ein Reifenwulst sitzen kann.

Venn das Kunststoffband 21 eine Dicke von 1,5 nun hat, ist die radiale Erstreckung der Seite 23 des flachen Buckels

18 neben dem Kunststoffband 21 äquivalent zu der Gesamthöhe dieser Seite in einer üblichen Metallfelge.

Die Seite 23 des flachen Buckels 18 wird so nahe wie möglich rechtwinklig zur Felgenachse gebildet, und die Ecke 24, welche die Seite 23 mit der Leiste oder dem Steg 19 des flachen Buckels 18 bildet, ist so scharf, wie es möglich ist, ohne daß der darübergehende Reifenwulst beschädigt wird. Venn das Vertiefen des Vulstsitzes 16 ausgeführt wird durch Entfernen von Metall, so kann dies bequem erreicht werden. Venn jedoch die Metallfelge ursprünglich

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mit Wulstsitzen 16, 17 mit ungleichen Durchmessern gebildet ist, wie es dargestellt ist, und zwar beispielsweise mittels eines Walzvorganges, wird die Ecke 24 vorzugsweise mit den Walzen eingedrückt.

Die oben beschriebene Ausführungsform hat eine Anzahl von Vortedlen gegenüber einer Felge, bei welcher der flache Buckel 18 entweder durch Kunststoffmaterial gebildet oder von Kunststoffma'cerial überzogen ist. Ein Vorteil besteht darin, daß das Band 21 in dem Wulstsitz 16 gegen axiale Verschiebung sicher festgelegt ist. Weiterhin besteht kein Bestreben für einen Reifenwulst, beim Bewegen über den Buckel 18 bei der Montage des Reifens eine Kunststoffschicht von dem Buckel 18 wegzuschaben oder wegzubewegen. Beim Gebrauch des Rades legt sich die Zehe des äußeren Eeifenwulstes gegen die Seite 23 des Buckels 18, die aus Metall besteht, und zwar wie bei einer üblichen Felge, und nicht gegen einen nachgiebigen Kunststoffbuckel oder gegen einen mit Kunststoff überzogenen Buckel.

Ein bevorzugtes Verfahren zum Bilden des Bandes 21 besteht darin, das Rad um seine Achse zu drehen, während geschmolzenes thermoplastisches Material auf den Wulstsitz 16 gesprüht oder getropft wird, bis die erforderliche Dicke von beispielsweise 1,5 mm aufgebaut oder erreicht ist.

Bei der dargestellten Ausführungsform sind die Speichenlöcher in der Vertiefung 14 der Fslge 12 in ähnlicher Weise abgedichtet durch ein zweites Kunststoffband 22 innerhalb der Vertiefung 14.

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Es ist zu "bemerken, daß bei einer abgewandelten Ausführungsform, "bei welcher alle Speichen 13 sich in den Wulst sitz 16 erstrecken, das zweite Kunststoffband 22 nicht er forderlich ist.

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Claims

Patentansprüche

MJ Drahtspeichenrad mit einer Metallfelge mit sich radial nach außen erstreckenden Wulsthalteflanschen an gegenüberliegenden axialen Endan eines Bettes der Felge, und mit Reifenwulstsitzbereichen des Felgenbettes neben den Wulsthalteflanschen, wobei wenigstens der beim Gebrauch des Rados außen liegende WuIstsitzbereich zwischen dem zugeordneten Wulsthalteflansch und einem radial nach außen vorragenden Buckel in dem Felgenbett derart liegt, daß dieser Wulstsitz die Gestalt eines flachen Kanaies hat, und wobei wenigstens einige der Speichen des Bades sich zu der Felge in dem Bereich des genannten einen Wulstsitzes erstrecken und dort in die Felge eintreten und Nippelköpfe an der radial äußeren Seite der Felge in dem Kanal vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß der genannte eine Wulstsitz (16) an entsprechenden Stellen entlang der axialen Länge kleineren Durchmesser als der andere Wulstsitz (17) hat, die Mppelköpfe in einem Kunststoffstreifen (21) an der Felge (12) eingebettet sind, der in dem Kanal angeordnet ist, und daß die radial äußere Fläche des Streifens, die in dem Kanal freiliegt, auf einem Durchmesser liegt, der an entsprechenden Stellen entlang der axialen Länge des Wulstsitzes (16) im wesentlichen gleich dem Durchmesser des anderen Wulstsitzes (17) ist.

2. Had nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Unterschied des Durchmessers der beiden Metallwulstsitze (16, 17) im Bereich von 3 mm liegt und dement-

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sprechend die radiale Dicke des Kunststoffstreifens (21) im Bereich von 1,5 μ liegt.

3. Verfahren zum Herstellen eines Drahtspeichenrades mit einer Metallfelge mit sich radial nach außen erstrekkenden Wulsthalteflanschen an gegenüberliegenden axialen Eiden eines Felgenbettes, und mit ■Reifenwulstsitzbereichen neben den Flanschen, wobei wenigstens einer der Wulstsitzbereiche, der beim Gebrauch des Rades auf der äußeren Seite liegt, kanalartige Gestalt hat und zwischen dem zugeordneten Wulsthalteflansch und einem radial nach außen vorragenden Buckel in der !Felge liegt, und wobei Speichennippelköpfe in dem Kanal angeordnet sind, um Speichen zu halten, welche im Bereich des genannten einen Wulstsitzbereiches in die Felge eintreten, dadurch gekennzeichnet, daß ein Band aus Kunststoffmaterial auf die radial äußere-Seite der Felge derart aufgebracht wird, daß es in dem Kanal des genannten einen Wulstsitzes angeordnet ist derart, daß die Nippelköpfe in das Kunststoffmaterial des Bandes eingebettet sind, und daß eine radiale Dicke für das Band gewählt wird derart, daß seine radial äußere Fläche auf einem Durchmesser liegt, der en entsprechenden Stellen entlang der axialen Länge des genannten einen Wulstsitzes gleich dem Durchmesser des anderen Wulstsitzes ist.

*»'·. Verfahren nach Anspruch 3» wobei die Wulstsitzbereiche anfänglich gleichen Durchmesser haben, dadurch gekennzeichnet, daß von dem genannten einen Wulstsitzbereich Metall entfernt wird, um eine Ungleichheii, der Wulst-

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sitzdurchmesser zu erzeugen, die nachfolgend durch das Aufbringen des Kunststoffbandes korrigiert wird.

5· Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchmesserungleichheit hervorgerufen wird durch Entfernen von Metall derart, daß die auf der Außenseite der Felge liegende Seite des flachen Bukkels, die dem genannten einen Vulstsitz dargeboten wird, der vertieft wird, sich so nahe wie möglich in einer Lage rechtwinklig zur Felgenachse befindet.

6. Verfahren nach Anspruch 4-, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchmesserungleichheit hervorgerufen wird mit einem Walzvorgang und die dem tieferen Wulstsitz dargebotene Seite des flachen Buckels so gebildet wird, daß sie sich so nahe wie möglich in einer Lage rechtwinklig zur Felgenachse befindet, und daß ein äußerer Umfang mit dem äußeren Umfang des flachen Buckels eine Ecke mit minimalem Radius bildet durch Eindrücken dieser Ecke bei dem Walzvorgang.

7· Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 6,' dadurch gekennzeichnet, daß das Kunststoffband auf die Felge aufgebracht wird, indem auf die 3ich drehende Felge aufeinanderfolgende Schichten eines geschmolzenen thermoplastischen Materials aufgesprüht oder aufgetropft werden, bis ein Band der erforderlichen Dicke aufgebaut ist.

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