[发明专利]复合层状产品

说明书

技术领域

本发明涉及一种层状产品，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。

本发明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。

本发明还涉及一种用于“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。

背景技术

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(或US 6994135)，EP 1242254(或US 6769465)，US 7201194，WO 00/37269(或US 6640859)，WO2007/085414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，获得了更加均匀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℃到+40℃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℃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。

发明内容

在研究期间，申请人发明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，本发明涉及一种层状产品，该产品形成可变形分格式结构，其特征在于它至少包括：

¤在相同主方向(X)上定向的上部条带和下部条带，

¤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。

本发明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。

根据发明的一个优选实施例，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℃一直到+150℃。