复合层状产品制造技术

一种形成可变形分格式结构的层状产品（１），其特征在于，该产品至少包括：在相同的主方向（Ｘ）上定向的上部条带（２）和下部条带（３）；－在两个条带之间并且在称为锚定区域的区域（４）中连接所述两个条带的一系列（５Ａ，５Ｂ，５Ｃ）的圆柱形结构（５），所述一系列在方向Ｘ上延伸，所述圆柱形结构被称为连接圆柱形结构并且在方向Ｘ上不接触；每个连接圆柱形结构（５）包括多个优选同心的基础圆柱体（５ａ，５ｂ），所述基础圆柱体的母线沿着垂直于方向Ｘ的轴线Ｙ定向，所述基础圆柱体被一个安装在另一个中并且在每个锚定区域（４）相互连接。所述基础圆柱体特别是包括纤维的复合圆柱体，所述纤维嵌入在树脂基体中。这种层状产品可被用作对于弯曲／压缩应力具有高抵抗性以及对于重复或交替应力具有高耐久性的弹性梁，特别是作为非充气柔性车轮中的剪切条带。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种层状产品，也就是说涉及一种由结合在一起的平面或非平面形式 的多个层或者条带制成的例如分格式型或者蜂窝型产品。本专利技术更准确地涉及一种层状产品，该层状产品的特有几何形状使其能够获得可 变形分格式结构，该可变形分格式结构可被用作对于弯曲/压缩应力具有抵抗性的梁，特 别是当这些层状产品是复合产品时，该层状产品的全部或者部分由涂覆有树脂基体的纤维 所构成。本专利技术还涉及一种用于“非充气”型机动车辆的轮胎或者弹性(柔性)车轮，也就 是说不需要充气气体(例如空气)使其呈现出它们的可用形式。
技术介绍
非充气柔性车轮或轮胎对于本领域技术人员而言是公知的。它们在大量专利文 献中进行了描述，例如在专利或者专利申请EP 1242254(或US 6769465)，EP 1359028 ( ^ US 6994135)，EP 1242254 (或 US 6769465)，US 7201194，WO 00/37269 (或 US 6640859)， W02007/085414 中。对于这种非充气轮胎，当它们与任意刚性的、用于在柔性轮胎与车轮轮毂之间提 供连接的机械元件联系在一起时，对由充气轮胎、轮圈和刹车盘所组成的组件进行更换在 大多数目前的公路车辆上而言是公知的。特别地，前面提到的专利US 7201194中描述了一种非充气的、在结构上得到支承 (即，没有内部压力)的轮胎，该轮胎的主要特征包括支承轮胎上载荷的加强环形条带以及 多个支承元件或轮辐，所述支承元件或轮辐具有极低压缩刚度，在拉伸下进行操作从而在 环形条带与车轮轮毂之间传递力。该环形条带(或者剪切条带)包括两个隔膜，该隔膜由本质上不能伸展的绳线所 形成，所述绳线涂覆有天然或合成橡胶，这些隔膜通过剪切层而分开，所述剪切层自身由橡 胶制成。这种条带的操作原理是剪切层的剪切模量远远小于两个隔膜的拉伸模量，同时足 以能够适当地将力从一个隔膜传递到另一个隔膜以及由此使得所述条带在剪切模式下工作。通过这个环形条带，能够制造出非充气车轮或轮胎，所述非充气车轮或轮胎能够 在艰苦或严酷条件下运行，而不会出现任何刺穿的风险并且不存在必须在轮胎内部保持空 气压力的缺点。此外，与现有技术中的非充气轮胎相比，获得了更加均勻分布的地面接触压力，由 此使轮胎获得了更好的运转、改进的抓地力以及改进的耐磨性。然而，这种橡胶剪切条带并非没有缺点。首先，在常规操作温度下，例如在-30°c到+40°C之间，这种橡胶剪切条相对滞后， 也就是说，提供用于滚动的部分能量以热量形式损耗(丧失)。接下来，对于明显更低的操 作温度，例如在极地型地理区域中存在的通常低于_50°C或者更低，公知的是橡胶迅速地变脆、易碎以及由此不能使用。此外可以理解的是，在这种极端环境下，大量且快速的温度波 动连同相对较高的机械应力，会导致两个隔膜与剪切层之间的粘附问题，存在剪切条带连 同隔膜局部发生扭曲以及最终耐久性退化的风险。
技术实现思路
在研究期间，申请人专利技术了一种新颖的层状产品，该产品特别地被用作如上所述 非充气轮胎或车轮中的剪切条带，这使得能够至少部分地克服前面提到的缺点。由此，根据第一主题，本专利技术涉及一种层状产品，该产品形成可变形分格式结构， 其特征在于它至少包括α在相同主方向(X)上定向的上部条带和下部条带，Q在两个条带之间并且在称为锚定区域的区域中连接所述两个条带的一系列的 圆柱形结构，所述一系列在方向X上延伸，所述圆柱形结构被称为连接圆柱形结构并且在 方向X上不接触，每个连接圆柱形结构包括多个(也就是说两个或多于两个)基础、优选同心的圆 柱体，所述圆柱体的母线沿着垂直于方向X的轴线Y定向，所述基础圆柱体被一个安装在另 一个中并且在每个锚定区域相互连接。本专利技术的层状产品具有高度通气的可变形分格式结构，该结构被证明出人意料地 展现出对于弯曲和/和压缩应力的高抵抗性以及对于这种重复或交替应力的高耐久性。它 具有非迟滞的优点。根据专利技术的一个优选实施例，该层状产品是复合层状产品，其中连接圆柱形结构 的部件、至少基本圆柱体包括嵌入在树脂基体中的纤维。此外，根据一个特别优选实施例，当这些基础圆柱体和上部及下部条带全部由基 于纤维(特别是玻璃纤维和/或碳纤维)的复合材料构成以及所述纤维嵌入到聚酯或者乙 烯基酯型的热固性树脂中时，该复合层状产品进一步证明了不仅能够抵抗极低温度而且能 够被用于非常广泛的温度范围，通常从-250°C—直到+150°C。本专利技术还涉及到这种层状产品作为任何成品的结构性元件的使用，以及包括根据 本专利技术层状产品的任意成品。本专利技术尤其涉及到将这种层状产品作为非充气车轮或轮胎的加强元件的使用，特 别是作为这种轮胎或者这种车轮的剪切条带。附图说明根据接下来的详细描述和示例性实施例以及于这些示例相关的附图，本专利技术以及 它的优点将会容易地得到理解，所述附图示意性地(没有按照具体的比例)图1以横截面的形式显示出根据本专利技术的层状产品的示例，该产品沿着直线形式 的主方向X定向；图2以横截面的形式显示出根据本专利技术另一个实施例的层状产品的另一个示例， 该产品沿着曲线形式的主方向X定向；图3显示出图1中横截面的透视图；图4和图5以径向截面的形式显示出包括根据本专利技术层状产品的非充气弹性车轮的两个示例；以及图6显示出包括根据本专利技术层状产品的非充气弹性车轮的示例的完全透视图。定义在本说明书中，除非另外指出，否则所有百分比(％ )都表示重量％。此外，在本申请中，应用以下定义_“复合物”，在涉及到任何材料或物体时包括涂覆在树脂基体中的短纤维或连续 纤维的材料或物体；-“层”或“条带”与其它尺寸相比具有较小厚度的薄片或者任意其它元件，层可 能是或者可能不是同质的或者内聚性；-“圆柱体”:术语最广泛理解为任意中空(即无底的)圆柱体，也就是说具有任意 平的(正交的)横截面的任意圆柱形状的物体，也就是说它的轮廓限定出封闭线条而没有 拐点(例如圆形、卵形或椭圆形横截面的情况)或者具有拐点；根据这种定义，可以理解的 是，术语例如管、圆柱形管、圆柱形管部、管状元件、管状柱、圆柱形元件全都表示所述“圆柱 体，，；-“单向纤维”一组基本上彼此平行的纤维，也就是说，沿着一个且相同的轴线定向；_“非充气”，当涉及车轮或轮胎时车轮或轮胎被设计成能够在没有膨胀压力的情 况下承受相当大的负载，也就是说不需要充气气体(例如空气)来呈现出它的可用形式以 及支承负载；-“沿着一轴线或者在一方向上定向”，当涉及任意元件例如条带、纤维或者其它细 长加强元件时元件基本上平行于该轴线或该方向定向，也就是说该元件与该轴线或该方 向所形成的角度不会偏差超过10度(也就是说零度或者最多等于10度)，优选地不会超过 5度；-“垂直于一轴线或者一方向定向”，当涉及任意元件例如条带、纤维或者其它细长 加强元件时元件基本上垂直于该轴线或该方向定向，也就是说该元件与垂直于该轴线或 者该方向的线条所形成的角度不会偏离超过10度，优选地不会超过5度；-“沿径向定向”，当涉及车轮(或轮胎)元件时在穿过车轮(或轮胎)的旋转轴 线并且基本上垂直于该方向的任意方向上定向，也就是说与该方向所形成的角度不会偏离 超过10度，优选地不会超过5度；-“沿圆周定向”，当涉及车轮(或轮胎)元件时基本上平行于车轮本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种形成可变形分格式结构的层状产品（１），其特征在于，该产品至少包括：－在相同的主方向（Ｘ）上定向的上部条带（２）和下部条带（３）；－在两个条带之间并且在称为锚定区域的区域（４）中连接所述两个条带的一系列（５Ａ，５Ｂ，５Ｃ）的圆柱形结构（５），所述一系列在方向Ｘ上延伸，所述圆柱形结构被称为连接圆柱形结构并且在方向Ｘ上不接触；每个连接圆柱形结构（５）包括多个基础圆柱体（５ａ，５ｂ），所述基础圆柱体的母线沿着垂直于方向Ｘ的轴线Ｙ定向，所述基础圆柱体被一个安装在另一个中并且在每个锚定区域（４）相互连接。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：A德尔菲诺，R埃罗，JP梅拉尔达，
申请(专利权)人：米其林技术公司，米其林研究和技术股份公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]