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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Reifenvulkanisierform, einen Reifen
und ein Herstellungsverfahren.
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In letzter Zeit gibt es bei Schwerlastreifen für LKW, Busse und desgleichen
eine Tendenz in Richtung einer breiteren Lauffläche.
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Bei einem derartigen Reifen mit breiter Lauffläche, wie er in Fig. 7 gezeigt
ist, der dem Oberbegriff der Ansprüche 1 und 3 entspricht, sind die
Schulterabschnitte (b) der Lauffläche (a) mit sich in Umfangsrichtung
erstreckenden, schmalen Rillen (c) versehen, um ein Phänomen eines schlechten
Geradeauslaufs zu verringern, wenn der Reifen über höhenverschiedene
Teile auf der Straßenoberfläche, wie eine Radspur, oder desgleichen fährt.
Die schmalen Rillen (c) werden während des Vulkanisierens des Reifens
durch Lamellen (e) gebildet, die in der Reifenvulkanisierform angeordnet
sind und in den Laufflächenkautschuk gepreßt werden, wie es in der
Figur gezeigt ist. Die Lamellen (e) teilen den Kautschuk in zwei Teile (g1)
und (g2), jedoch wird die Strömung des Kautschukes durch die Lamellen
(e) behindert. Deshalb tritt neben dem oberen Ende (1) des axial äußeren
Teils (g2) der Lamellen (e) eine Schwindestelle aus Mangel an Kautschuk
besonders leicht auf.
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Bisher ist deshalb bei einem Versuch, dies zu verhindern, die Form mit
allgemein bekannten Entlüftungslöchern (d) versehen worden, die sich von
dem oberen Ende (f) des außen liegenden Teils (g2) erstrecken. Daher
weist der geformte Reifen eine große Anzahl von Austrieben auf, die durch
die Entlüftungslöcher gebildet werden, und es ist notwendig, später nach
der Reifenvulkanisation die Austriebe abzuschneiden.
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Es ist leicht, die Austriebe in relativ steifen Laufflächenelementen in einem
relativ flachen zentralen Laufflächenabschnitt maschinell abzuschneiden.
Jedoch ist es schwierig, die Austriebe in dem axial äußeren Teil (g2)
abzuschneiden, ohne den Gummi abzureißen, weil dieser Teil (g2) dünn und
somit nicht robust ist. Es ist außerdem schwierig, die Austriebe
abzuschneiden, ohne die Laufflächenoberfläche im Schulterabschnitt
einzuschneiden oder zu verletzen, weil der Reifendurchmesser in diesem Teil
kleiner als derjenige im zentralen Abschnitt ist, wodurch es schwierig ist,
einen Kontakt der Schneidemesser mit dem zentralen Abschnitt zu
vermeiden. Deshalb wird das Aussehen des Reifens leicht verschlechtert.
Wenn die Austriebe mittels Handwerkzeugen abgeschnitten werden, ist
der Produktionswirkungsgrad sehr gering.
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Inder offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. JP-A-5-138656 ist
eine Reifenvulkanisierform offenbart, bei der, wie es in Fig. 8 gezeigt ist,
das Entlüftungsloch (j) einen schmalen, schlitzähnlichen, inneren Teil (j1),
der neben dem zu bildenden Reifen angeordnet ist, einen dickeren
äußeren Teil (j2) und einen abgeschrägten mittleren Teil (j3) umfaßt. Da der
innere Teil (j1) ein schmaler Schlitz ist, nimmt der Widerstand gegenüber
Strömung zu und das Austriebwachstum in das Entlüftungsloch kann
kontrolliert werden.
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Wenn diese Art von Entlüftungsloch als das oben erwähnte
Entlüftungsloch (d) in dem außenliegenden Teil (g2) angewandt wird, wird der spitze
oder Randabschnitt dieses Teils (g2) zusammen mit den Austrieben
abge
rissen, wenn der Reifen ausgeformt wird, weil der außen liegende Teil (g2)
ähnlich wie der innere Teil (j1) dünn ist. Somit wird das Aussehen des
Reifens verschlechtert, so daß der Handelswert vermindert wird.
Außerdem verbleibt abgerissener Gummi in der Form und verstopft die
Entlüftungslöcher.
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Es ist deshalb ein Hauptziel der vorliegenden Erfindung, einen Luftreifen
zu schaffen, der in den gerundeten oder abgeschrägten
Schulterabschnitten mit schmalen Rillen versehen ist, um das Phänomen eines schlechten
Geradeauslaufs zu verbessern, und der weder einen Austrieb noch eine
Spur in den Schulterabschnitten aufweist, wodurch das Aussehen des
Reifens verbessert wird.
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Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Vulkanisierform
für den oben erwähnten Luftreifen zu schaffen, durch die der Mangel an
Kautschuk in den Reifenschulterabschnitten, insbesondere axial
außerhalb der schmalen Rillen verhindert wird, ohne daß Austriebe gebildet
werden oder das Problem, daß Entlüftungslöcher durch abgerissenen
Gummi verstopft werden.
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Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum
Herstellen des oben erwähnten Luftreifens unter Verwendung der oben
erwähnten Vulkanisierform zu schaffen.
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Um diese Ziele zu erreichen, stellt die vorliegende Erfindung eine Form
und einen Reifen mit den Eigenschaften bereit, die in den unabhängigen
Ansprüchen 1 und 3 beschrieben sind.
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Erfindungsgemäß umfaßt eine Reifenvulkanisierform eine
Laufflächenformfläche zum Bilden der Laufflächenoberfläche eines Reifens, zwei
Schulterzonenformflächen zum Bilden der Schulterzonenabschnitte des
Reifens, zwei gerundete oder abgeschrägte Schulterformflächen zum
Bilden der Schulterabschnitte des Reifens, die sich jeweils zwischen einem
der axialen Enden der Laufflächenformfläche und dem radial äußeren
Ende von einer der Schulterzonenformflächen erstrecken, wobei die
Laufflächenformfläche mit Entlüftungslöchern versehen ist und jede der
Schulterformflächen mit einem Vorsprung zum Bilden der sich in
Umfangsrichtung erstreckenden Rille des Reifens versehen ist, wobei der Vorsprung
mit Schlitzen zum Bilden von Trennwänden in der Rille des Reifens und
Entlüftungsrillen mit einer Breite und Tiefe im Bereich zwischen 0,5 und
2,0 mm versehen ist, die sich jeweils von einem der Schlitze in der
Schulterformfläche in die Laufflächenformfläche hinein erstrecken.
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Die axialen Enden der Laufflächenformfläche bedeuten die axial äußeren
Kanten der Laufflächenformfläche bzw. die Schnittpunkte zwischen der
Laufflächenformfläche und der Schulterformfläche im Fall eines
gerundeten Schulterabschnittes. Das radial äußere Ende von einer der
Schulterzonenformflächen bedeutet die radial äußere Kante von einer der
Schulterzonenformflächen, bzw. der Schnittpunkt zwischen einer der
Schulterzonenformflächen und der jeweiligen Schulterformfläche im Fall einer
gerundeten Schulterformfläche.
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Jede der Entlüftungsrillen erstreckt sich vorzugsweise zu einem der
Entlüftungslöcher in der Laufflächenformfläche von einem der Schlitze in der
Schulterformfläche aus, wodurch eine Entlüftung gebildet ist, die sich
kontinuierlich von der axialen Außenseite des Vorsprungs zur Außenseite
der Form erstreckt.
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Nun werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ausführlich
in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen beschrieben, in denen:
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Fig. 1 eine Querschnittsansicht ist, die eine Reifenvulkanisierform
gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt,
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Fig. 2 eine Perspektivansicht ist, die einen Luftreifen gemäß der
vorliegenden Erfindung zeigt,
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Fig. 3 eine schematische Perspektivansicht ist, die ein
Entlüftungsloch 22 und eine Entlüftungsrille 21 und einen Vorsprung 16
und Schlitze 19 zeigt, die in den Formflächen der Form
vorgesehen sind,
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Fig. 4 eine vergrößerte Perspektivansicht ist, die eine der
Entlüftungsrillen zeigt,
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Fig. 5 eine vergrößerte Perspektivansicht ist, die den Übergang der
Entlüftungsrillen und des Entlüftungslochs zeigt,
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Fig. 6 eine vergrößerte Perspektivansicht ist, die den
Schulterabschnitt des Luftreifens zeigt, und
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Fig. 7 und 8 schematische Querschnittsansichten sind, die jeweils
einen Stand der Technik zeigen.
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In den Fig. 1 und 2, die eine Reifenvulkanisierform 1 und den geformten
Reifen 2 gemäß der vorliegenden Erfindung zeigen, ist der Reifen 2 ein
Luftreifen mit einem Laufflächenabschnitt 4, zwei Wulstabschnitten, zwei
Seitenwandabschnitten 3, die sich zwischen den Laufflächenkanten und
Wulstabschnitten erstrecken, einer torusförmigen Karkasse 5A, die sich
zwischen den Wulstabschnitten erstreckt; und einem Gürtel 5B. Der
Luftreifen 2 ist vom sogenannten Schrägschultertyp, der in Fig. 2 gezeigt ist,
oder Rundschultertyp (nicht gezeigt), bei dem jeder Schulterabschnitt 9,
der zwischen einer der axial äußeren Kanten der Laufflächenoberfläche 6
und der radial äußere Kante des Reifenschulterzonenabschnitts 7
festgelegt ist, axial nach außen hin abgeschrägt oder gerundet ist.
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Bei dieser Ausführungsform ist der Schrägenwinkel der
Schulterabschnitte 9 konstant und liegt im Bereich von 30 bis 60 Grad in bezug auf
die Reifenachse.
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Hier ist der Schulterzonenabschnitt 7 der radial äußerste Teil des
Seitenwandabschnitts 3. Die Laufflächenoberfläche 6 bedeutet die
Bodenkontaktfläche, wenn der Reifen auf eine Standardfelge aufgezogen und auf
einen normalen Innendruck aufpumpt und dann mit einer normalen Last
belastet ist. Die Standardfelge ist die Felge, die für den Reifen offiziell von
beispielsweise JATMA (Japan), TRA (USA), ETRTO (Europa) und
dergleichen zugelassen ist, die normale Felge oder Meßfelge genannt wird. Der
normale Innendruck und die normale Last sind der maximale Luftdruck
und die maximale Last, die für den Reifen von der gleichen Vereinigung
oder Organisation spezifiziert sind.
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Der Laufilächenabschnitt 4 ist mit einem Laufflächenprofil P versehen,
das sich in Umfangsrichtung erstreckende Rillen und Axialrillen umfaßt,
die in der Bodenkontaktfläche 6 angeordnet sind.
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Bei dieser in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform erstrecken sich drei breite
Rillen und zwei schmale Rillen gerade in der Umfangsrichtung des
Reifens. Axialrillen erstrecken sich ebenfalls zwischen den axial äußeren
breiten Umfangsrillen und den benachbarten schmalen Umfangsrillen.
Zickzack-Einschnitte erstrecken sich zwischen der zentralen, breiten
Umfangsrille und den schmalen Umfangsrillen.
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In jedem der Schulterabschnitte 9 ist eine sich in Umfangsrichtung
erstreckende, gerade, schmale Rille 10 angeordnet, um den Geradeauslauf
zu verbessern, wie es oben erläutert ist, wodurch der Schulterabschnitt 9
in zwei Teile unterteilt ist, und zwar einen axial inneren Teil 9A und einen
axial äußeren Teil 9B.
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Ferner sind Axialrillen 11 derart angeordnet, daß sie die schmale Rille 10
kreuzen. Die Axialrillen 11 erstrecken sich von der axial äußersten
Hauptrille innerhalb der Laufflächenoberfläche 6 zur Außenfläche des
Reifenschulterzonenabschnitts 7 und des Schulterabschnitts 9.
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In einem Querschnitt des Reifens, der die Reifenachse umfaßt, ist die
Laufflächenoberfläche 6 durch einen konvexen Bogen definiert, dessen
Mitte auf dem Reifenäquator liegt und der einen einzigen
Krümmungsradius R 1 zwischen 400 und 1500 mm aufweist. Die Außenfläche des
Reifenschulterzonenabschnitts 7 ist durch eine geneigte gerade Linie oder
einen konkaven Bogen definiert.
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Andererseits umfaßt die Form 1 zum Vulkanisieren des Reifens 2 bei
dieser Ausführungsform eine Hauptform 12, wie sie in Fig. 1 gezeigt ist. Die
Hauptform 12 umfaßt einen oberen Teil 12A, einen unteren Teil 12B,
einen ringförmigen Teil 12C, die gemeinsam durch mehrere in
Umfangsrichtung angeordnete Sektorplatten gebildet sind. Diese Teile 12A-12C
bilden gemeinsam einen Reifenvulkanisierhohlraum H, in den ein
Rohreifen eingesetzt werden kann.
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Eine Reifenformfläche 13 zum Bilden der Laufflächenoberfläche 6, eine
Schulterzonenformfläche 14 zum Bilden des Schulterzonenabschnitts 7
und eine Schulterformfläche 15 zum Bilden des Schulterabschnitts 9 sind
als die Innenflächen des ringförmigen Teils 12C vorgesehen, wie es in Fig.
3 gezeigt ist.
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Die Schulterformfläche 15 ist mit einem Vorsprung 16 versehen, um die
schmale Rille 10 des Reifens zu bilden, sowie einem Rippenblock 17, um
die Axialrille 11 des Reifens zu bilden.
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Der Vorsprung 16 ist mit mehreren dünnen Schlitzen 19 versehen, die
sich über dessen gesamte Höhe erstrecken, wodurch der Vorsprung 16 in
mehrere Stücke 16A unterteilt ist.
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Bei dieser Ausführungsform sind die Schlitze 19 neben den Rippenblöcken
17 angeordnet, wie es am besten in Fig. 3 und Fig. 2 gezeigt ist.
Infolgedessen umfassen die oben erwähnten Stücke 16A kleinere Stücke 16A1,
die zwischen den Schlitzen 19 und dem Rippenblock 17 angeordnet sind.
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Ferner ist der ringförmige Teil 12C in der Laufflächenformfläche 13 mit
Entlüftungslöchern 22 versehen, die die Hauptform 12 durchdringen:
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Außerdem ist der ringförmige Teil 12C in der Innenfläche mit
Entlüftungsrillen 21 versehen. Jede Entlüftungsrille 21 ist eine kleine Rille mit einer
Breite (Wb) zwischen 0,5 und 2,0 mm und einer Tiefe (Ha) zwischen 0,5
und 2,0 mm und erstreckt sich von den Schlitzen 19 durch die
Schulterformfläche 15 in die Laufflächenformfläche 13. Die Entlüftungsrille 21
umfaßt einen ersten Rillenteil 21A und einen zweiten Rillenteil 21B. Der
erste Rillenteil 21A erstreckt sich in der Schulterformfläche 15 durch den
Schlitz 19, während er entlang der Wurzeln des Stücks mit schmaler
Breite 16A1 und des Rippenblocks 17 gekrümmt ist. Der zweite Rillenteil
21B setzt sich von dem ersten Rillenteil 21A fort und erstreckt sich in der
Laufflächenformfläche 13. Bei diesem Beispiel ist ein Ende des zweiten
Rillenteils 21B mit einem der Entlüftungslöcher 22 verbunden.
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Während des Vulkanisierens des Reifens kann somit der
Laufflächenkautschuk zwischen dem innen liegenden Teil 9A und dem außen liegenden
Teil 9B des Schulterabschnitts 9 durch die Schlitze 19 des Vorsprungs 16
strömen. Luft, die gewöhnlich in dem außenliegenden Teil 9B verblieb,
kann auch aus dem Entlüftungsloch 22 durch die Entlüftungsrille 21
ausgetragen werden. Deshalb ist es möglich, das Auftreten eines Mangels
an Laufflächenkautschuk vollständig zu kontrollieren.
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Da sich die Entlüftungsrillen 21 zu den Entlüftungslöchern 22, die sich in
der Laufflächenformfläche 13 befinden, erstrecken, wird kein Austrieb im
Schulterabschnitt 9 gebildet. Dementsprechend kann ein
Laufflächenschaden, der aus dem Abschneiden von Austrieben in dem
Schulterab
schnitt resultiert, verhindert werden. Ferner kann verhindert werden, daß
die Entlüftungslöcher durch den von dem außen liegenden Teil (g2)
abgerissenen Gummi verstopft werden.
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Da sich die Entlüftungsrille 21 entlang der Wurzeln des Stücks 16A1 und
des Rippenblocks 17 erstreckt, wird ferner eine Einbuße beim Aussehen
des Reifens verhindert.
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Außerdem können die herkömmlichen Entlüftungslöcher als die
Entlüftungslöcher 22 verwendet werden, mit denen die Entlüftungsrillen 21
verbunden sind, und die Anzahl der Entlüftungslöcher kann verkleinert
werden.
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Nun wieder dem durch eine derartige Form gebildeten Reifen, wie er in
Fig. 6 gezeigt ist, zugewandt, sind in der schmalen Rille 10 dünne
Trennwände 23 vorgesehen, die durch die Schlitze 19 gebildet werden, und die
oberen Oberflächen der Trennwand 23 und des Schulterteils 9 und die
Laufflächenoberfläche 6 sind mit einer kontinuierlichen Rippe mit geringer
Höhe 24 versehen, die durch die Entlüftungsrille 21 gebildet wird. Somit
weist die Rippe 24 eine Höhe zwischen 0,5 und 2,0 mm und eine Breite
zwischen 0,5 und 2,0 mm auf.
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Die Breite (Ws) der Schlitze 19 oder der Trennwände ist im wesentlichen
gleich der Breite (Wb) der Entlüftungsrillen 21 oder der Rippe 24.
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Der Durchmesser D der Entlüftungslöcher 22 beträgt 0,5 bis 2,0 mm.
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Wenn die Breite (Wb), die Tiefe (Ha), die Breite (Ws) und der Durchmesser
(D) kleiner als 0,5 mm sind, kann das Auftreten von
Gummischwindestellen nicht vollständig vermieden werden, und es ist schwierig, die Form
herzustellen. Wenn die Breite (Wb), die Tiefe (Ha), die Breite (Ws) und der
Durchmesser (D) kleiner als 2,0 mm sind, sind die Größen der Trennwand
23, der Rippe 24 und der Austriebe groß und das Aussehen des Reifens
wird schlechter.
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Vorzugsweise liegt die Breite (Wb) im Bereich zwischen 0,8 und 1,0 mm,
die Tiefe (Ha) liegt im Bereich zwischen 0,5 und 1,0 mm, die Breite (Ws)
liegt im Bereich zwischen 0,8 und 1,0 mm, und der Durchmesser (D) liegt
im Bereich zwischen 0,8 und 1,5 mm.
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Für die Ausgestaltung der Öffnung der Entlüftungslöcher 22, können
runde Formen, z. B. kreisförmig, oval und desgleichen, und auch
vieleckige Formen, die eine schlitzähnliche Form einschließen, verwendet werden.
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Die Entlüftungsrillen 22 sind vorzugsweise derart gebildet, daß sie eine
konstante Tiefe und eine konstante Breite aufweisen. Jedoch können die
Breite (Wb) und Tiefe (Ha) innerhalb der oben erwähnten Bereiche
teilweise oder allmählich entlang ihrer Längsrichtung verändert werden.
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Um den oben erwähnten Luftreifen herzustellen, kann ein Verfahren
verwendet werden, das dem herkömmlichen Verfahren ähnlich ist. Wie es aus
der vorstehenden Erläuterung zu verstehen gewesen ist, liegt der
Unterschied oder die Verbesserung davon hauptsächlich in den Schritten des
Vulkanisierens eines Rohreifens in der oben erwähnten Form.
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Ein Verfahren zum Herstellen des Luftreifens umfaßt die Schritte, daß: ein
Rohreifen hergestellt wird, indem eine Rohkarkasse und zwei Wulstkerne
auf eine ausdehnbare Reifenaufbautrommel gewickelt werden, die
Reifenaufbautrommel ausgedehnt wird, um die Karkasse zu einer Torusform zu
formen, der Gürtel um die Karkasse herum aufgebracht wird, und
Kautschukstreifen für die Lauffläche, die Seitenwand und die Wulstabschnitte
auf die Anordnung aufgebracht werden, der zusammengesetzte Rohreifen
in die oben erwähnte Form gesetzt wird, der Rohreifen in der Form zur
Vulkanisierung erwärmt wird, der vulkanisierte Reifen aus der Form
herausgenommen wird, und wahlweise die Austriebe in dem
Laufflächenabschnitt maschinell abgeschnitten werden. Jedoch ist der Arbeitsgang des
Abschneidens von Austrieben für die Schulterabschnitte nicht notwendig,
weil es in den Schulterabschnitten keinen Austrieb gibt.
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Wie es oben erläutert ist, weist der Luftreifen weder einen Austrieb noch
eine Spur in den Schulterabschnitten auf. Somit wird das Aussehen des
Reifens verbessert. Die Reifenvulkanisierform kann Schwindestellen von
Kautschuk in den Reifenschulterabschnitten verhindern, ohne Austriebe
zu bilden, und kann auch verhindern, daß Entlüftungslöcher durch
abgerissenen Gummi verstopft werden. Bei dem Verfahren ist der Arbeitsgang
des Abschneidens von Austrieben für die Schulterabschnitte weggelassen,
und die Produktivität kann verbessert werden.