專利名稱：復(fù)合層狀產(chǎn)品的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種層狀產(chǎn)品，也就是說涉及一種由結(jié)合在一起的平面或非平面形式 的多個(gè)層或者條帶制成的例如分格式型或者蜂窩型產(chǎn)品。本發(fā)明更準(zhǔn)確地涉及一種層狀產(chǎn)品，該層狀產(chǎn)品的特有幾何形狀使其能夠獲得可 變形分格式結(jié)構(gòu)，該可變形分格式結(jié)構(gòu)可被用作對(duì)于彎曲/壓縮應(yīng)力具有抵抗性的梁，特 別是當(dāng)這些層狀產(chǎn)品是復(fù)合產(chǎn)品時(shí)，該層狀產(chǎn)品的全部或者部分由涂覆有樹脂基體的纖維 所構(gòu)成。本發(fā)明還涉及一種用于“非充氣”型機(jī)動(dòng)車輛的輪胎或者彈性(柔性)車輪，也就 是說不需要充氣氣體(例如空氣)使其呈現(xiàn)出它們的可用形式。
背景技術(shù)：
非充氣柔性車輪或輪胎對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是公知的。它們?cè)诖罅繉＠?獻(xiàn)中進(jìn)行了描述，例如在專利或者專利申請(qǐng)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。對(duì)于這種非充氣輪胎，當(dāng)它們與任意剛性的、用于在柔性輪胎與車輪輪轂之間提 供連接的機(jī)械元件聯(lián)系在一起時(shí)，對(duì)由充氣輪胎、輪圈和剎車盤所組成的組件進(jìn)行更換在 大多數(shù)目前的公路車輛上而言是公知的。特別地，前面提到的專利US 7201194中描述了一種非充氣的、在結(jié)構(gòu)上得到支承 (即，沒有內(nèi)部壓力)的輪胎，該輪胎的主要特征包括支承輪胎上載荷的加強(qiáng)環(huán)形條帶以及 多個(gè)支承元件或輪輻，所述支承元件或輪輻具有極低壓縮剛度，在拉伸下進(jìn)行操作從而在 環(huán)形條帶與車輪輪轂之間傳遞力。該環(huán)形條帶(或者剪切條帶)包括兩個(gè)隔膜，該隔膜由本質(zhì)上不能伸展的繩線所 形成，所述繩線涂覆有天然或合成橡膠，這些隔膜通過剪切層而分開，所述剪切層自身由橡 膠制成。這種條帶的操作原理是剪切層的剪切模量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于兩個(gè)隔膜的拉伸模量，同時(shí)足 以能夠適當(dāng)?shù)貙⒘囊粋€(gè)隔膜傳遞到另一個(gè)隔膜以及由此使得所述條帶在剪切模式下工作。通過這個(gè)環(huán)形條帶，能夠制造出非充氣車輪或輪胎，所述非充氣車輪或輪胎能夠 在艱苦或嚴(yán)酷條件下運(yùn)行，而不會(huì)出現(xiàn)任何刺穿的風(fēng)險(xiǎn)并且不存在必須在輪胎內(nèi)部保持空 氣壓力的缺點(diǎn)。此外，與現(xiàn)有技術(shù)中的非充氣輪胎相比，獲得了更加均勻分布的地面接觸壓力，由 此使輪胎獲得了更好的運(yùn)轉(zhuǎn)、改進(jìn)的抓地力以及改進(jìn)的耐磨性。然而，這種橡膠剪切條帶并非沒有缺點(diǎn)。首先，在常規(guī)操作溫度下，例如在-30°c到+40°C之間，這種橡膠剪切條相對(duì)滯后， 也就是說，提供用于滾動(dòng)的部分能量以熱量形式損耗(喪失)。接下來(lái)，對(duì)于明顯更低的操 作溫度，例如在極地型地理區(qū)域中存在的通常低于_50°C或者更低，公知的是橡膠迅速地變脆、易碎以及由此不能使用。此外可以理解的是，在這種極端環(huán)境下，大量且快速的溫度波 動(dòng)連同相對(duì)較高的機(jī)械應(yīng)力，會(huì)導(dǎo)致兩個(gè)隔膜與剪切層之間的粘附問題，存在剪切條帶連 同隔膜局部發(fā)生扭曲以及最終耐久性退化的風(fēng)險(xiǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
在研究期間，申請(qǐng)人發(fā)明了一種新穎的層狀產(chǎn)品，該產(chǎn)品特別地被用作如上所述 非充氣輪胎或車輪中的剪切條帶，這使得能夠至少部分地克服前面提到的缺點(diǎn)。由此，根據(jù)第一主題，本發(fā)明涉及一種層狀產(chǎn)品，該產(chǎn)品形成可變形分格式結(jié)構(gòu)， 其特征在于它至少包括α在相同主方向(X)上定向的上部條帶和下部條帶，Q在兩個(gè)條帶之間并且在稱為錨定區(qū)域的區(qū)域中連接所述兩個(gè)條帶的一系列的 圓柱形結(jié)構(gòu)，所述一系列在方向X上延伸，所述圓柱形結(jié)構(gòu)被稱為連接圓柱形結(jié)構(gòu)并且在 方向X上不接觸，每個(gè)連接圓柱形結(jié)構(gòu)包括多個(gè)(也就是說兩個(gè)或多于兩個(gè))基礎(chǔ)、優(yōu)選同心的圓 柱體，所述圓柱體的母線沿著垂直于方向X的軸線Y定向，所述基礎(chǔ)圓柱體被一個(gè)安裝在另 一個(gè)中并且在每個(gè)錨定區(qū)域相互連接。本發(fā)明的層狀產(chǎn)品具有高度通氣的可變形分格式結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)被證明出人意料地 展現(xiàn)出對(duì)于彎曲和/和壓縮應(yīng)力的高抵抗性以及對(duì)于這種重復(fù)或交替應(yīng)力的高耐久性。它 具有非遲滯的優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，該層狀產(chǎn)品是復(fù)合層狀產(chǎn)品，其中連接圓柱形結(jié)構(gòu) 的部件、至少基本圓柱體包括嵌入在樹脂基體中的纖維。此外，根據(jù)一個(gè)特別優(yōu)選實(shí)施例，當(dāng)這些基礎(chǔ)圓柱體和上部及下部條帶全部由基 于纖維(特別是玻璃纖維和/或碳纖維)的復(fù)合材料構(gòu)成以及所述纖維嵌入到聚酯或者乙 烯基酯型的熱固性樹脂中時(shí)，該復(fù)合層狀產(chǎn)品進(jìn)一步證明了不僅能夠抵抗極低溫度而且能 夠被用于非常廣泛的溫度范圍，通常從-250°C—直到+150°C。本發(fā)明還涉及到這種層狀產(chǎn)品作為任何成品的結(jié)構(gòu)性元件的使用，以及包括根據(jù) 本發(fā)明層狀產(chǎn)品的任意成品。本發(fā)明尤其涉及到將這種層狀產(chǎn)品作為非充氣車輪或輪胎的加強(qiáng)元件的使用，特 別是作為這種輪胎或者這種車輪的剪切條帶。


根據(jù)接下來(lái)的詳細(xì)描述和示例性實(shí)施例以及于這些示例相關(guān)的附圖，本發(fā)明以及 它的優(yōu)點(diǎn)將會(huì)容易地得到理解，所述附圖示意性地(沒有按照具體的比例)圖1以橫截面的形式顯示出根據(jù)本發(fā)明的層狀產(chǎn)品的示例，該產(chǎn)品沿著直線形式 的主方向X定向；圖2以橫截面的形式顯示出根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的層狀產(chǎn)品的另一個(gè)示例， 該產(chǎn)品沿著曲線形式的主方向X定向；圖3顯示出圖1中橫截面的透視圖；圖4和圖5以徑向截面的形式顯示出包括根據(jù)本發(fā)明層狀產(chǎn)品的非充氣彈性車輪的兩個(gè)示例；以及圖6顯示出包括根據(jù)本發(fā)明層狀產(chǎn)品的非充氣彈性車輪的示例的完全透視圖。定義在本說明書中，除非另外指出，否則所有百分比(％ )都表示重量％。此外，在本申請(qǐng)中，應(yīng)用以下定義_“復(fù)合物”，在涉及到任何材料或物體時(shí)包括涂覆在樹脂基體中的短纖維或連續(xù) 纖維的材料或物體；-“層”或“條帶”與其它尺寸相比具有較小厚度的薄片或者任意其它元件，層可 能是或者可能不是同質(zhì)的或者內(nèi)聚性；-“圓柱體”:術(shù)語(yǔ)最廣泛理解為任意中空(即無(wú)底的)圓柱體，也就是說具有任意 平的(正交的)橫截面的任意圓柱形狀的物體，也就是說它的輪廓限定出封閉線條而沒有 拐點(diǎn)(例如圓形、卵形或橢圓形橫截面的情況)或者具有拐點(diǎn)；根據(jù)這種定義，可以理解的 是，術(shù)語(yǔ)例如管、圓柱形管、圓柱形管部、管狀元件、管狀柱、圓柱形元件全都表示所述“圓柱 體，，；-“單向纖維”一組基本上彼此平行的纖維，也就是說，沿著一個(gè)且相同的軸線定向；_“非充氣”，當(dāng)涉及車輪或輪胎時(shí)車輪或輪胎被設(shè)計(jì)成能夠在沒有膨脹壓力的情 況下承受相當(dāng)大的負(fù)載，也就是說不需要充氣氣體(例如空氣)來(lái)呈現(xiàn)出它的可用形式以 及支承負(fù)載；-“沿著一軸線或者在一方向上定向”，當(dāng)涉及任意元件例如條帶、纖維或者其它細(xì) 長(zhǎng)加強(qiáng)元件時(shí)元件基本上平行于該軸線或該方向定向，也就是說該元件與該軸線或該方 向所形成的角度不會(huì)偏差超過10度(也就是說零度或者最多等于10度)，優(yōu)選地不會(huì)超過 5度；-“垂直于一軸線或者一方向定向”，當(dāng)涉及任意元件例如條帶、纖維或者其它細(xì)長(zhǎng) 加強(qiáng)元件時(shí)元件基本上垂直于該軸線或該方向定向，也就是說該元件與垂直于該軸線或 者該方向的線條所形成的角度不會(huì)偏離超過10度，優(yōu)選地不會(huì)超過5度；-“沿徑向定向”，當(dāng)涉及車輪(或輪胎)元件時(shí)在穿過車輪(或輪胎)的旋轉(zhuǎn)軸 線并且基本上垂直于該方向的任意方向上定向，也就是說與該方向所形成的角度不會(huì)偏離 超過10度，優(yōu)選地不會(huì)超過5度；-“沿圓周定向”，當(dāng)涉及車輪(或輪胎)元件時(shí)基本上平行于車輪(或輪胎)的圓 周方向定向，也就是說與該方向所形成的角度不會(huì)偏離超過10度，優(yōu)選地不會(huì)超過5度；_“層狀產(chǎn)品”，在國(guó)際專利分類的含義內(nèi)包括連接到一起的平坦或非平坦形式的 至少兩個(gè)層或條帶的任意產(chǎn)品；表達(dá)方式“結(jié)合”或者“連接”應(yīng)當(dāng)以廣泛的方式解釋，從而 包括所有的結(jié)合或裝配方式，例如通過粘合、釘合、鉚接或螺栓連接；-“樹脂”:任意熱塑性或者熱固性類型(對(duì)于后者，也被稱作可固化、可聚合或者 可交聯(lián))的合成樹脂，以及甚至于基于所述樹脂并且另外包括一種或多種添加劑(例如固 化劑)的任何合成物或者配方表示的延伸范圍。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的層狀產(chǎn)品(1)具有包括至少以下主要特征(參考圖1、圖2和圖3)
Π都在相同主方向⑴上定向的上部條帶⑵和下部條帶⑶；Π在兩個(gè)條帶之間并且在稱為錨定區(qū)域的區(qū)域(4)中連接所述兩個(gè)條帶的一系 列(5A，5B，5C)的圓柱形結(jié)構(gòu)(5)，所述一系列在方向X上延伸，所述圓柱形結(jié)構(gòu)被稱為連接 圓柱形結(jié)構(gòu)并且在方向X上不接觸，每個(gè)連接圓柱形結(jié)構(gòu)(5)還具有主要特征包括多個(gè)(即至少兩個(gè))基礎(chǔ)圓柱體 (5a, 5b)，所述基礎(chǔ)圓柱體的母線沿著垂直于方向X的軸線Y定向(至少在未變形結(jié)構(gòu)中)， 所述基礎(chǔ)圓柱體被一個(gè)安裝在另一個(gè)中并且在每個(gè)錨定區(qū)域(4)中在所述上部條帶(2)和 下部條帶(3)處相互連接(安裝)。在每個(gè)連接圓柱形結(jié)構(gòu)的兩個(gè)錨定區(qū)域(上部區(qū)域4a、下部區(qū)域4b)的外部，該區(qū) 域也可被稱為“固定區(qū)域”或者“連接區(qū)域”，每個(gè)連接圓柱形結(jié)構(gòu)都直接或者間接地錨定、 連接到層狀產(chǎn)品的兩個(gè)條帶(上部條帶2和下部條帶3)，該基本圓柱體(5a、5b等)是各個(gè) 連接圓柱形結(jié)構(gòu)(5A、5B、5C等)的組成部分，在它們之間具有或者不具有間隙，彼此之間獨(dú) 立地操作。本領(lǐng)域技術(shù)人員在閱讀本申請(qǐng)時(shí)將會(huì)容易地理解到靜止時(shí)，基礎(chǔ)圓柱體可能會(huì) 或者可能不會(huì)彼此接觸，但是在正常操作中，在所述錨定區(qū)域的外部，這些基礎(chǔ)圓柱體優(yōu)選 地沒有彼此連接、沒有彼此固定，從而使得它們以最佳方式發(fā)揮作用，也就是說彼此之間獨(dú) 立地(在兩個(gè)基礎(chǔ)圓柱體的情況下)或者相互之間獨(dú)立地(在超過兩個(gè)基礎(chǔ)圓柱體的情況 下)發(fā)揮作用。使用多個(gè)(也就是說兩個(gè)或者超過兩個(gè)，例如三個(gè)或四個(gè))堆疊、優(yōu)選同心的基礎(chǔ) 圓柱體而不是單個(gè)圓柱體有利地使得本發(fā)明層狀產(chǎn)品的同樣剛度能夠限制連接圓柱形結(jié) 構(gòu)中的應(yīng)力以及由此增加組件的可允許位移?；A(chǔ)圓柱體(5a，5b)從一個(gè)到另一個(gè)可具有不同的厚度，它們優(yōu)選地具有比較明 顯的卵形形狀，從而優(yōu)化(增加)所述圓柱體、特別是最外部圓柱體(5a)在各自錨定區(qū)域 (4a,4b)內(nèi)與兩個(gè)條帶(2,3)的接觸面積。如圖1到3中所示，在每個(gè)連接圓柱形結(jié)構(gòu)都具有兩個(gè)基礎(chǔ)圓柱體(5a，5b)的情 況下，應(yīng)當(dāng)理解的是，內(nèi)部基礎(chǔ)圓柱體(5b)的外部直徑(即沿著軸線Z的尺寸)小于或者最 多等于外部基礎(chǔ)圓柱體(5a)的內(nèi)部直徑(沿著Z的尺寸)(最靠近上部條帶和下部條帶、 基本上與所述條帶相切的基礎(chǔ)圓柱體)。對(duì)于被一個(gè)安裝在另一個(gè)中的各個(gè)基礎(chǔ)圓柱體而言優(yōu)選的是，從一個(gè)圓柱體到下 一個(gè)具有盡可能接近的直徑(沿著軸線Z的尺寸)，從而使得形成連接圓柱形結(jié)構(gòu)的組件的 整體耐久性得到優(yōu)化以及最終使得本發(fā)明層狀產(chǎn)品的整體耐久性得到優(yōu)化。本發(fā)明的層狀產(chǎn)品由此形成了中空的、完整的蜂巢式結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)可被描述成“分 格式”，就其意義而言在兩個(gè)條帶與連接圓柱形結(jié)構(gòu)(根據(jù)定義，由中空且無(wú)底的圓柱體形 成)之間不需要任何其它材料。該可變形分格式結(jié)構(gòu)可被用作(平坦的或非平坦的)彈性梁，該彈性梁對(duì)于彎曲/ 壓縮應(yīng)力具有高抵抗性以及對(duì)于這種重復(fù)或交替應(yīng)力具有高耐久性，其原因是該結(jié)構(gòu)能夠 在各種拉伸、彎曲或者壓縮應(yīng)力作用下產(chǎn)生與兩個(gè)條帶之間的剪切相類似的變形能力。主方向X如圖1或圖3(透視橫截面與圖1的橫截面相對(duì)應(yīng))中所示的直線形式 或者如圖2中所示的曲線形式。
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在本發(fā)明的層狀產(chǎn)品中，兩個(gè)條帶和連接圓柱形結(jié)構(gòu)可由各種材料構(gòu)成，例如金 屬(例如鈦、鋼、鋁、金屬合金)、聚合體或者復(fù)合材料。本發(fā)明的這種層狀產(chǎn)品還可以具有 混合特性，也就是說由組合的不同材料組成。然而根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，基礎(chǔ)圓柱體是由復(fù)合材料制成，也就是說包 括嵌入到(或者涂覆有，兩者被認(rèn)為是相同意思)樹脂基體的纖維；更特別地，基礎(chǔ)圓柱體 和兩個(gè)條帶都由復(fù)合材料制成。由于連接圓柱形結(jié)構(gòu)由復(fù)合材料制成，因此本發(fā)明的層狀產(chǎn)品在純粹的彈性范圍 內(nèi)具有高變形位能。這種由復(fù)合材料制成的連接圓柱形結(jié)構(gòu)是特別耐久的，原因是它們展 現(xiàn)出純粹的彈性特性，直到破裂也不會(huì)出現(xiàn)塑性變形，這與金屬結(jié)構(gòu)相反，所述金屬結(jié)構(gòu)在 極高變形下會(huì)表現(xiàn)出塑性特性，即不可逆特性，也就是以公知的方式對(duì)耐久性造成損害。當(dāng) 條帶(2，3)自身也由纖維/樹脂復(fù)合材料制成時(shí)，這種有利的特性同樣可以應(yīng)用到條帶(2， 3)。由此與金屬結(jié)構(gòu)相比獲得了一種更加耐久、明顯更輕(復(fù)合物的密度接近于2)以 及同樣耐腐蝕的結(jié)構(gòu)?；A(chǔ)圓柱體(5a，5b)的纖維可以是連續(xù)纖維或者短纖維；優(yōu)選地使用連續(xù)纖維。 為了圓柱體的更好強(qiáng)度，這些纖維更優(yōu)選地是單向的并且在垂直于軸線Y的平面內(nèi)沿圓周 定向。這些基礎(chǔ)圓柱體本質(zhì)上通過彎曲而進(jìn)行操作。根據(jù)它們加強(qiáng)纖維的圓周軸線，它 們的拉伸模量(ASTM D 638)以及彎曲模量(ASTM D 790)優(yōu)選地大于15GPa，更優(yōu)選地大于 30GPa，特別是在30到50GPa之間。本發(fā)明還可應(yīng)用于兩個(gè)條帶(2，3)由除了基礎(chǔ)圓柱體的復(fù)合物或非復(fù)合物之外 的材料構(gòu)成的情況，例如由金屬或聚合體制成。根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，上部條帶(2)和下部條帶(3)(有些時(shí)候本領(lǐng)域技術(shù)人員稱 為“隔膜”或者在復(fù)合層板領(lǐng)域更被稱為“外殼”)是復(fù)合條帶，該條帶同樣包括嵌入在樹脂 基體中的纖維。由此，由兩個(gè)條帶(2，3)、一系列(5A，5B，5C)的圓柱形結(jié)構(gòu)以及它們的多個(gè) 連接圓柱體(5a，5b)所組成的整個(gè)基部結(jié)構(gòu)都是由復(fù)合材料制成。優(yōu)選地，條帶(2，3)的 這些纖維是連續(xù)纖維；更優(yōu)選地，這些連續(xù)纖維是單向的、平行于主方向X定向，從而使得 條帶在主方向X上具有最大拉伸強(qiáng)度。在該方向X上，兩個(gè)條帶(2，3)的拉伸模量(ASTM D 638)優(yōu)選地大于15GPa，更優(yōu)選地大于30GPa (例如在30到50GPa之間)。當(dāng)基礎(chǔ)圓柱體(5a，5b)和/或上面的復(fù)合條帶(2，3)優(yōu)選地由復(fù)合材料制成時(shí)， 所述基礎(chǔ)圓柱體和/或復(fù)合條帶可以由單一絲狀層或者多個(gè)重疊的基礎(chǔ)絲狀層所構(gòu)成，所 述層的纖維優(yōu)選地全部在主方向X上定向。該多層結(jié)構(gòu)中可以插入一個(gè)或多個(gè)交叉細(xì)線 (特別是沿著軸線Y(圓柱體的母線)定向)的其它附加層，從而橫向地加強(qiáng)該結(jié)構(gòu)并且由 此根據(jù)復(fù)合物領(lǐng)域公知的情況能夠使整個(gè)結(jié)構(gòu)得到平衡。根據(jù)另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，連接圓柱形結(jié)構(gòu)(5)從一個(gè)圓柱形結(jié)構(gòu)到另一個(gè)具有直 徑D (沿著軸線Z的外部直徑或尺寸，如圖1、2和3中所示)，該直徑D在被稱為徑向方向并 且與方向X和軸線Y正交的方向Z上是基本恒定的，從而能夠?qū)⑸喜織l帶(2)和下部條帶 (3)保持成基本上距離相等。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)可行實(shí)施例，連接圓柱形結(jié)構(gòu)(5)從一個(gè)圓柱形結(jié)構(gòu)到另一個(gè)具有直徑(或者Z方向上的尺寸)D，相比之下，當(dāng)結(jié)構(gòu)期望兩個(gè)條帶之間的距離能夠沿著 主方向X逐步變化時(shí)，該直徑D在主方向X上是線性可變的。如已經(jīng)指出，由于基礎(chǔ)圓柱體的定義并沒有限制成具有圓形平的橫截面的圓柱 體，因此術(shù)語(yǔ)“直徑”在本申請(qǐng)中應(yīng)當(dāng)被寬泛地理解成圓柱體在徑向方向Z上的尺寸(包括 厚度在內(nèi))。本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)知曉如何根據(jù)設(shè)定的具體應(yīng)用來(lái)調(diào)整連接圓柱形結(jié)構(gòu)、它們 的基礎(chǔ)圓柱體和條帶的具體尺寸，以及它們相對(duì)于成品尺寸的設(shè)置，該成品結(jié)合有本發(fā)明 的層狀產(chǎn)品。尺寸D例如能夠調(diào)整連接圓柱形結(jié)構(gòu)的彎曲剛度。本發(fā)明的層狀產(chǎn)品(1)的主要特征在于它的連接圓柱形結(jié)構(gòu)(5A，5B，5C)在主方 向X上是不接觸的，從而使得它們能夠通過彎曲而變形和操作。優(yōu)選地，比率d/D在0. 10到0. 50之間，d表示平均距離d，其在兩個(gè)連續(xù)的連接圓 柱形結(jié)構(gòu)之間沿著方向X被測(cè)量，如圖1、2和3所示。表達(dá)式“平均距離”被理解成表示從 層狀產(chǎn)品(1)中存在的全部連接圓柱形結(jié)構(gòu)(5)計(jì)算出來(lái)的平均值。如果d/D小于0.10， 則存在著在剪切中缺少?gòu)椥缘娘L(fēng)險(xiǎn)，然而如果d/D大于0. 50，則會(huì)出現(xiàn)彈性變形不均勻。由 于這些原因，比率d/D更優(yōu)選地在大約0. 15到0. 40的范圍內(nèi)。從這一方面，應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)的是，在圖4中(該視圖隨后進(jìn)行介紹)，連接圓柱形結(jié)構(gòu) (15A，15B，15C)以及輪輻(12)已經(jīng)以相比本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例數(shù)目相對(duì)減少的方式進(jìn)行 表示，這是出于簡(jiǎn)化附圖的單純目的。作為根據(jù)本發(fā)明層狀產(chǎn)品(1)的結(jié)構(gòu)的優(yōu)選示例，特別是當(dāng)層狀產(chǎn)品的主方向X 不是直線形式而是彎曲的或者圓周形式(圖2)時(shí)，至少以下特征的任意一個(gè)要被滿足，以 及更優(yōu)選地全部特征都被滿足-直徑D在10到IOOmm之間；-平均距離d在1到50謹(jǐn)之間；-條帶的寬度Lb和連接圓柱形結(jié)構(gòu)的寬度L。，都在平行于軸線Y的方向上測(cè)量，分 別在5到200mm之間；-條帶的厚度Eb(在徑向方向Z上測(cè)量的厚度)在0.25到3mm之間；-基礎(chǔ)圓柱體的厚度E。(在徑向方向Z上測(cè)量的厚度)在0.10到3mm之間。這些優(yōu)選特征特別地對(duì)應(yīng)于本發(fā)明的層狀產(chǎn)品用作標(biāo)準(zhǔn)尺寸的非充氣車輪中的 剪切條帶的情況，如下面進(jìn)一步詳細(xì)所述。更優(yōu)選地，出于上面指出的原因，至少以下特征的任意一個(gè)要被滿足，以及更優(yōu)選 地全部特征都被滿足-直徑D在15到45mm之間；-平均距離d在1.5到40mm之間(特別是在3到40mm之間，更特別地在5到15mm 之間)；-條帶的寬度Lb和連接圓柱形結(jié)構(gòu)的寬度L。都在20到IOOmm之間；-條帶的厚度Eb在0.5到2mm之間；-基礎(chǔ)圓柱體的厚度E。在0.5到2mm之間。當(dāng)然，根據(jù)車輪預(yù)想的曲率半徑或直徑，小于IOmm或者大于IOOmm的D的數(shù)值仍 然是可行的。
由此，作為根據(jù)本發(fā)明的層狀產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)的其它可行優(yōu)選示例，至少以下特征的 任意一個(gè)要被滿足，以及更優(yōu)選地全部特征都被滿足-直徑D在10到IOOcm之間，特別是在15到45cm之間；-平均距離d在1到50cm之間，特別是在1.5到40cm之間；-條帶的寬度Lb和連接圓柱形結(jié)構(gòu)的寬度L。，都在平行于軸線Y的方向上測(cè)量，都 在5到200cm之間，特別是在20到IOOcm之間；-條帶的厚度Eb在0.25到3cm之間，特別是在0. 5到2cm之間；-基礎(chǔ)圓柱體的厚度E。在0.10到3cm之間，特別是在在0. 5到2cm之間。本發(fā)明復(fù)合層狀產(chǎn)品(1)的各個(gè)組成部分、特別是構(gòu)成基部部分的連接圓柱形結(jié) 構(gòu)(5)以及上部條帶(2)和下部條帶(3)，可以通過化學(xué)、物理或者機(jī)械緊固裝置而直接地 連接。這種直接緊固裝置的示例，如粘結(jié)劑、鉚釘、螺釘、U形釘以及各種釘合或粘合。緊固 裝置可由各種材料制成，例如金屬、金屬合金、塑料或者由復(fù)合物(例如基于玻璃纖維或碳 纖維)制成。為了更好地進(jìn)行錨定，連接圓柱形結(jié)構(gòu)(5)還可部分地穿透到與之相連接的上部 條帶(2)和/或下部條帶(3)中。根據(jù)另一個(gè)可行實(shí)施例，連接圓柱形結(jié)構(gòu)(5)可以間接地連接到上部條帶(2)和 下部條帶(3)，也就是說通過中間組裝部件。這些中間部件或“插入件”可具有各種幾何形 狀，例如平行六面體形狀、燕尾槽，“I”、“T”或者“U”的形狀；它們自身可以通過如上所述的 緊固裝置而被緊固到基部部分(條帶以及基礎(chǔ)圓柱體)。每次當(dāng)承受的力過高時(shí)，這種“插 入件”或加強(qiáng)部件都尤為有用；這些插入件可以將傳遞到復(fù)合結(jié)構(gòu)的應(yīng)力降低到可接受的 程度。這些插入件由金屬、金屬合金、塑料或其它復(fù)合物制成(例如由嵌入到樹脂中的玻璃 或碳纖維制成)。為了防止可能出現(xiàn)的摩擦或磨損的風(fēng)險(xiǎn)，或者甚至是在動(dòng)態(tài)且重復(fù)的應(yīng)力期間相 鄰基礎(chǔ)圓柱體之間的外來(lái)物體刺穿的風(fēng)險(xiǎn)，如果需要的話可以在這些基礎(chǔ)圓柱體之間插入 保護(hù)性及非粘結(jié)性(相對(duì)于這些圓柱體)材料層，優(yōu)選地具有極低摩擦系數(shù)從而不會(huì)阻止 所述相鄰基礎(chǔ)圓柱體的相對(duì)移動(dòng)、以及具有適當(dāng)?shù)臒崮芴匦?，例如聚合體層(如含氟聚合 物例如PTFE)。根據(jù)一個(gè)特定實(shí)施例，如圖3中所示對(duì)于連接圓柱體結(jié)構(gòu)中的單個(gè)(5C)而言(為 了簡(jiǎn)化附圖)，先前描述的連接圓柱體結(jié)構(gòu)(至少該結(jié)構(gòu)中的一部分)也能夠通過至少一 個(gè)細(xì)長(zhǎng)形加強(qiáng)元件(6)而被加強(qiáng)，該加強(qiáng)元件被稱為“徑向加強(qiáng)件”(特別是以單絲或帶子 的形式，例如由玻璃/樹脂復(fù)合材料制成)并且沿著它們的直徑完全地穿過，從而平行于徑 向方向Z而被錨定到上部條帶(2)和下部條帶(3)中，該徑向方向Z與主方向X和基礎(chǔ)圓 柱體的母線Y相垂直。徑向加強(qiáng)件(6)隨后作為梁起作用，該梁能夠防止連接圓柱形結(jié)構(gòu) (5)垂直于它們的軸線Y(母線)的變形。由于它們的拉伸剛度和壓縮剛度，因此它們能夠 防止層狀產(chǎn)品(1)在復(fù)合物結(jié)構(gòu)受到最嚴(yán)重彎曲時(shí)被壓彎。貫穿本說明書，除非另外說明，否則術(shù)語(yǔ)“纖維”適用于任意的加強(qiáng)纖維類型，該加 強(qiáng)纖維只要與樹脂基體相容就可使用。這種纖維從由聚乙烯醇纖維、芳族聚酰胺(芳族聚 酸胺)纖維、聚酰胺-酰亞胺纖維、聚酰亞胺纖維、聚酯纖維、芳族聚酯纖維、聚乙烯纖維、 聚丙烯纖維、纖維素纖維、人造纖維、纖維膠纖維、聚亞苯纖維、聚對(duì)苯撐苯并二惡唑(或者“ΡΒ0”)纖維、聚萘二甲酸乙二醇酯(“PEN”)、玻璃纖維、碳纖維、石英纖維、陶瓷纖維以及 這些纖維的混合物所組成的組中選擇出來(lái)。特別對(duì)于在極低溫度下的應(yīng)用，優(yōu)選地從由玻璃纖維、碳纖維以及這種纖維的混 合物所組成的組中選擇出來(lái)。更優(yōu)選地，使用玻璃纖維。使用的樹脂優(yōu)選的是熱固性樹脂。它是一種能夠通過電離輻射而被交聯(lián)的樹脂， 例如優(yōu)選地在至少?gòu)?00nm到450nm的光譜范圍內(nèi)發(fā)射出加速電子或者X射線的光束的紫 外線_可見光輻射。合成物還可以被選擇成包括能夠通過過氧化物進(jìn)行交聯(lián)的樹脂，當(dāng)時(shí) 刻到來(lái)時(shí)，隨后的交聯(lián)可以通過熱量輸入(例如通過微波作用)而被完成。優(yōu)選地，使用能 夠通過電離輻射而被固化的合成物類型，最終的聚合可以通過電離處理(例如UV或者UV/ 可見光類型)而被引發(fā)并且容易進(jìn)行控制。使用的樹脂在熱固狀態(tài)下的拉伸模量(ASTM D 638)優(yōu)選地至少等于2. 3GPa，更 優(yōu)選地大于2.5GPa，特別是大于3.0GPa。它的玻璃化溫度(Tg)通過DSC測(cè)量，優(yōu)選地大于 130°C，更優(yōu)選地大于140°C。作為可交聯(lián)樹脂，更優(yōu)選地使用聚酯樹脂(即，基于不飽和聚酯)或者乙烯基酯樹 脂。更優(yōu)選地使用乙烯基酯樹脂。令人驚異地觀察到，在極低溫度下，乙烯基酯樹脂相比其它樹脂能夠更好地存在 下來(lái)。簡(jiǎn)單的試驗(yàn)可以測(cè)量出玻璃纖維/乙烯基酯樹脂復(fù)合物的彎曲強(qiáng)度在極低溫度下是 否大大地增加。這個(gè)試驗(yàn)在于用復(fù)合物單絲(例如直徑為Imm)做一個(gè)環(huán)并且降低彎曲半 徑直到單絲的外部部分在拉伸中斷裂(肉眼清晰可見)。隨后意外地發(fā)現(xiàn)，當(dāng)單絲環(huán)在開始 時(shí)浸沒在液氮(_196°C )中時(shí)，獲得的最小半徑變得更小。在液氮中的熱淬火或者浸沒試驗(yàn) 中，還可以按照原來(lái)方式試驗(yàn)樹脂，有利于在這個(gè)試驗(yàn)中不出現(xiàn)斷裂的樹脂。根據(jù)一個(gè)特別優(yōu)選實(shí)施例，連接圓柱體的基礎(chǔ)圓柱體以及上部及下部條帶完全由 玻璃纖維和/或碳纖維所構(gòu)成，所述玻璃纖維和/或碳纖維嵌入到乙烯基酯樹脂基體中。乙烯基酯樹脂在復(fù)合材料領(lǐng)域是眾所周知的。在該定義沒有限制的情況下，乙烯 基酯樹脂優(yōu)選地是環(huán)氧乙烯基酯樹脂類型。更優(yōu)選地，使用乙烯基酯樹脂，特別是環(huán)氧化物 類型，其至少部分地基于(也就是說成為結(jié)構(gòu)的一部分)酚醛樹脂(也被稱為酚醛塑料)和 /或雙酚，及優(yōu)選地是酚醛樹脂、雙酚或者基于酚醛樹脂和雙酚的乙烯基酯樹脂，如申請(qǐng)EP 1074369以及EP 1174250中(或者專利US 6925853)中所述。酚醛樹脂和雙酚型環(huán)氧乙烯 基酯樹脂顯示出良好的效果。通過示例，特別提到來(lái)自于DSM的“ATLAC 590”或者“ATLAC E-Nova Fff 2045”乙烯基酯樹脂(都通過苯乙烯稀釋)。這種環(huán)氧乙烯基酯樹脂可以從其 他制造商例如Reichhold，Gray Valley以及UCB處購(gòu)得。本發(fā)明的層狀產(chǎn)品有利地由唯一復(fù)合物部分所組成，特別是由嵌入到乙烯基酯樹 脂中的玻璃纖維制成。對(duì)于組成本發(fā)明層狀產(chǎn)品的各種元件的制造，無(wú)論這些元件是基礎(chǔ)圓柱體還是 (下部和上部)條帶，在適當(dāng)?shù)那闆r下，都能夠使用任意適當(dāng)?shù)姆椒▉?lái)制造出塊、薄片或其 它細(xì)長(zhǎng)形元件，例如單絲或帶子。這種方法對(duì)于復(fù)合物領(lǐng)域的技術(shù)人員而言目前是廣泛公知的。專利申請(qǐng)EP 1174250 (或者專利US 6926853)提出了在脫氣之后，用液體樹脂浸 漬直線形纖維結(jié)構(gòu)、使液體預(yù)浸材(pre-preg)穿過經(jīng)過校準(zhǔn)的模具、使之具有圓形橫截面的單絲形狀或者帶子形狀、通過樹脂在UV穩(wěn)定室內(nèi)基本上固化從而使模具下游的單絲和 帶子穩(wěn)定、最終將固體(穩(wěn)定的)帶子或單絲纏繞到適當(dāng)形狀的支承件上、最終在密封模具 中固化整個(gè)組件，從而使組件固化以及保證高的剪切強(qiáng)度。作為可選方案，專利申請(qǐng)W02007/085414提出了將連續(xù)的多個(gè)層直接纏繞到支承 件上，該支承件表現(xiàn)出復(fù)合塊的最終形狀，纖維嵌入到在貫穿整個(gè)制造操作中處于液體狀 態(tài)下的樹脂中，用于在所述支承件上直接形成連續(xù)的環(huán)。一旦“液體”復(fù)合物環(huán)由此形成， 那么液體樹脂經(jīng)受至少部分地聚合，例如使用UV輻射或者熱處理，從而使所述環(huán)與支承件 分開之前至少部分地穩(wěn)定及固化。由此穩(wěn)定的復(fù)合塊(其中樹脂成分至少部分地處于固體 形態(tài))可隨后容易地進(jìn)行操作、按原樣存儲(chǔ)或者立即處理，從而完成樹脂的聚合(最終固化 或交聯(lián))。由此，最終的固化操作可以在單一大氣壓力下，“脫模”(或者根據(jù)公認(rèn)的專用用 語(yǔ)在“敞口鑄型”中)。前面所述的本發(fā)明的層狀產(chǎn)品可以構(gòu)成成品或物品制造的中間階段，所述成品或 物品的最終形式并沒有分層。它的結(jié)構(gòu)(相當(dāng)于蜂窩型結(jié)構(gòu))展現(xiàn)出非常廣闊的應(yīng)用范圍，其覆蓋了通用機(jī)械、 運(yùn)動(dòng)休閑、建筑物及公共工程、線輸送、道路、鐵路、航空或空間輸送以及機(jī)動(dòng)車輛。根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例，該層狀產(chǎn)品是由彈性材料構(gòu)成的復(fù)合層狀產(chǎn)品，所述彈性材料 在非常寬的溫度范圍內(nèi)保持了它們的特性；出乎意料地，它已經(jīng)證明能夠在該非常寬的溫 度范圍內(nèi)模仿剪切條帶的彈性體的剪切變形，如現(xiàn)有技術(shù)中所述。由此，本發(fā)明的復(fù)合層狀產(chǎn)品能夠特別地用于所有陸基類型或者非陸基機(jī)動(dòng)車輛 的非充氣輪胎或車輪，特別是面臨惡劣或嚴(yán)酷滾動(dòng)環(huán)境的車輛，或者例如月球車、公路貨運(yùn) 車輛、越野機(jī)車(例如農(nóng)用或民用工程機(jī)械)、或者任意其它類型的運(yùn)輸或操縱車輛可能會(huì) 遇到的極端溫度，對(duì)于這些車輛而言不能或者不期望使用彈性體材料。通過示例，附圖4極為示意性地表示了非充氣彈性車輪(10)的徑向橫截面(即， 在垂直于車輪旋轉(zhuǎn)軸線Y的平面內(nèi))，該車輪結(jié)構(gòu)性地得到支承(即，通過承載結(jié)構(gòu))，該車 輪的圓周剪切條帶(13)由根據(jù)本發(fā)明的層狀產(chǎn)品所構(gòu)成。該非充氣車輪(10)限定出三個(gè)垂直方向圓周方向(X)、軸向⑴以及徑向(Z)， 該車輪至少包括-輪轂(11);-被稱為剪切條帶(13)的環(huán)形條帶，該剪切條帶包括至少一個(gè)內(nèi)部圓周隔膜(14) 和一個(gè)外部圓周隔膜(16)，它們?cè)趫A周方向X上定向；以及-將輪轂(11)連接到內(nèi)部圓周隔膜(14)的多個(gè)支承元件(12)。此外，它還具有以下特征-兩個(gè)隔膜(14，16)通過一系列連接圓柱形結(jié)構(gòu)(15A，15B，15C等)在錨定區(qū)域 (17a, 17b)內(nèi)彼此連接，該系列連接圓柱形結(jié)構(gòu)在圓周方向(X)上延伸，所述連接圓柱形結(jié) 構(gòu)(15)在圓周方向X上不接觸；-每個(gè)連接圓柱形結(jié)構(gòu)都包括多個(gè)(在圖4的示例中為2個(gè))同心的基礎(chǔ)圓柱體 (15a, 15b)，所述基礎(chǔ)圓柱體的母線沿著垂直于方向X的軸線Y定向，所述基礎(chǔ)圓柱體被一 個(gè)安裝在另一個(gè)中并且在每個(gè)錨定區(qū)域彼此連接。換句話說，連接圓柱形結(jié)構(gòu)的軸線(母線)以及由此基礎(chǔ)圓柱體自身以平行于車輪旋轉(zhuǎn)軸線的方式排列，至少在車輪的結(jié)構(gòu)處于靜止(沒有變形)的情況下。在該圖4中，可以看到每個(gè)連接圓柱形結(jié)構(gòu)(15A，15B，15C等)實(shí)際上都是由兩個(gè) 基礎(chǔ)圓柱體(15a，15b)所組成，所述基礎(chǔ)圓柱體大致為卵形并且被一個(gè)安裝在另一個(gè)中。 這兩個(gè)基礎(chǔ)圓柱體(15a，15b)在被稱為錨定區(qū)域的區(qū)域(17a，17b)內(nèi)或者通過直接緊固裝 置(例如粘結(jié)劑、鉚釘或螺釘)、或者通過中間安裝部件連接到內(nèi)部圓周隔膜(14)和外部圓 周隔膜(16)；在這兩個(gè)錨定區(qū)域外部，這兩個(gè)基礎(chǔ)圓柱體(15a，15b)不再彼此連接，從而能 夠彼此獨(dú)立地進(jìn)行操作。出于簡(jiǎn)化的原因，這些中間安裝部件沒有在圖4中表示出來(lái)，所述部件可以由平 坦凸片(“I”形插入件)所組成，這些平坦凸片平行于基礎(chǔ)圓柱體的母線定向，定位(例如 粘合或鉚接)在最里側(cè)基礎(chǔ)圓柱體的內(nèi)部(一個(gè)凸片在錨定區(qū)域17a—側(cè)，另一個(gè)凸片在 錨定區(qū)域17b —側(cè))。根據(jù)一個(gè)特別優(yōu)選實(shí)施例，在該附圖4中，作為連接圓柱形結(jié)構(gòu)(15A，15B，15C等) 的部件的每一個(gè)基礎(chǔ)圓柱體都由嵌入在樹脂基體中的纖維形成。在車輪(10)的這個(gè)示例中，厚度大約為Imm的每一個(gè)圓周隔膜(14，16)都由兩組 三層連續(xù)的玻璃纖維(來(lái)自于Owens Corning的“Advantex”;線密度1200tex)所構(gòu)成，連 續(xù)的玻璃纖維被脫氣并且用乙烯基酯樹脂(來(lái)自于DSM的“Atlac 590” +來(lái)自于Ciba的 "Irgacure 819”光敏引發(fā)劑)浸漬，在它們之間添加有浸漬乙烯基酯樹脂的玻璃纖維緯線 機(jī)織物(“E”glaSS，基本重量125g/m2)，從而平衡復(fù)合物組件。該隔膜可以通過以接近零 度角的角度進(jìn)行細(xì)絲纏繞(帶子產(chǎn)生于0.2X5mm的噴口)而獲得。在三個(gè)基礎(chǔ)層纏繞之 后(層間距為5mm)，纏繞停止，隨后在最后三層帶子纏繞到插入的緯線機(jī)織物上之前將樹 脂浸漬的緯線機(jī)織物沉積到第三層上。隨后，整個(gè)組件通過UV輻射而在纏繞支承件上進(jìn)行 聚合。根據(jù)另一種制造方法，還可以進(jìn)行連續(xù)的纏繞，如下所述以下層相繼地沉積成0° 的層，隨后成-5°的層，成+5°的層，成0°的層，成+5°的層，成-5°的層；以及最后是成 0°的層，全部連續(xù)不斷地。成+5°和-5°的層給予了足夠的側(cè)向結(jié)合；最終的厚度總是相 同的。以此方式準(zhǔn)備完畢的每個(gè)隔膜在加強(qiáng)纖維的方向上具有45GPa量級(jí)的拉伸模量。直徑分別等于大約29mm和30mm以及厚度為大約0. 4mm的基礎(chǔ)圓柱體(15a，15b) 如上述隔膜那樣進(jìn)行準(zhǔn)備，將細(xì)絲以垂直于圓柱體軸線(母線)的方式纏繞兩層。隨后，整 個(gè)組件在UV輻射下聚合(在纏繞支承件上)。連接圓柱形結(jié)構(gòu)具有在徑向方向上恒定的直 徑D，從而保持外部圓周隔膜(13)和內(nèi)部圓周隔膜(14)基本上距離相等。在剪切條帶中 (13)，在兩個(gè)連續(xù)的連接圓柱形結(jié)構(gòu)(15)之間、并且在圓周方向X上測(cè)量的平均直徑d大 約為7mm。具有低壓縮剛度的支承元件(12)或輪輻在拉伸下進(jìn)行操作，從而在環(huán)形剪切條 帶(13)與車輪輪轂(11)之間傳遞力，如前面提到的專利US 7210194(例如圖7到圖11) 中所述。它們的厚度相對(duì)于隔膜厚度更小，優(yōu)選地小于0. 5mm，更優(yōu)選地小于0. 3mm。由于它們的存在，獲得了均勻分布的地面接觸壓力，因而獲得了車輪的更好工作； 由此可以避免高壓力的局部點(diǎn)，以及在不穩(wěn)定地面上發(fā)生下沉和陷在沙子中的風(fēng)險(xiǎn)。這些輪輻(12)可由加強(qiáng)或者沒有被加強(qiáng)的金屬(或金屬合金)、聚合物或者其它 混合材料制成。作為示例，可由如諸如例如聚亞安酯的聚合體，包括用樹脂浸漬或者沒有用 樹脂浸漬的纖維(特別是玻璃和/或碳纖維)的復(fù)合材料制成。對(duì)于每個(gè)輪輻所支承的負(fù)載而言，所用材料的拉伸模量是適當(dāng)?shù)?。通過調(diào)整輪輻(或者組成輪輻的材料)的彈性拉 伸能力，能夠產(chǎn)生更大或更小的外傾以及由此調(diào)整車輪的地面印跡。由此優(yōu)選地，使用的輪 輻在張力下具有更小百分比的彈性拉伸，通常為1到5%。根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，特別是對(duì)于極低溫度下車輪的使用，可以使用自身由復(fù)合 材料制成的輪輻，例如由PTFE(聚四氟乙烯)浸漬的玻璃纖維的機(jī)織物、嵌入到乙烯基酯樹 脂基體中的單向玻璃纖維的連續(xù)層、或者聚酯纖維的機(jī)織物。在圖4中可以看到，根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，相對(duì)每個(gè)連接圓柱形結(jié)構(gòu)(15)都設(shè)有 輪輻(12)，每個(gè)輪輻(12)能夠在徑向方向Z上與所述圓柱形結(jié)構(gòu)(15)對(duì)齊或者不對(duì)齊。 輪輻(12)還能夠設(shè)置在除了徑向之外的方向上，例如設(shè)置成圍繞著輪轂(11)的Z字形，如 下面提到的圖5中所示。對(duì)于上述車輪的全部復(fù)合元件，纖維含量大約為70% (即，樹脂重量大約30% )對(duì)于圖4或圖5中所示車輪(10)的制造，可以使用如上所述用于組裝元件的任意 適當(dāng)方法，例如通過采用以下連續(xù)的步驟_制造兩個(gè)隔膜(14，16)；-在初始安裝之后，將基礎(chǔ)圓柱體(15a，15b)成對(duì)地設(shè)置到連接圓柱形結(jié)構(gòu)(15A， 15B，15C等)的裝配架上；_將凸片(扁平“I”形插入件)設(shè)置在各個(gè)連接圓柱形結(jié)構(gòu)內(nèi)部(即，最內(nèi)側(cè)基礎(chǔ) 圓柱體內(nèi)部)以及各個(gè)錨定區(qū)域(17a，17b)內(nèi)，所述凸片沿著所述圓柱體的母線定向；-通過粘合(例如使用環(huán)氧粘結(jié)劑)兩個(gè)隔膜(14，16)以及基礎(chǔ)圓柱體(15a，15b) 以及凸片(插入件)而進(jìn)行緊固；-輪輻(12)的設(shè)置及粘合；-例如，輪輻調(diào)整到適當(dāng)長(zhǎng)度并且輪輻的兩個(gè)端部粘合到復(fù)合凸片(插入件)，一 端固定到內(nèi)部隔膜(14)，另一端固定到金屬輪轂；隔膜(14) 一側(cè)上的凸片被粘合和鉚接 (或者螺栓連接)，而在輪轂一側(cè)僅僅是鉚接的(或者螺栓連接)；-同時(shí)刺穿剪切條帶的至少兩個(gè)點(diǎn)(隔膜，基礎(chǔ)圓柱體和凸片)；-使用金屬(例如由不銹鋼制成)鉚釘(或螺栓)，穿過上面提到的刺穿孔進(jìn)行剪 切條帶的鉚接(或螺栓連接)(穿過隔膜、圓柱體和凸片)。優(yōu)選地，為了地面接觸壓力的良好效率，本發(fā)明的車輪滿足關(guān)系0. 7 ^ Di/De < 1， 更優(yōu)選地滿足關(guān)系0. 8 ( Di/De < 1，Di是內(nèi)部圓周隔膜(14)的直徑以及De是外部圓周 隔膜(16)的直徑。通過示例，Di和De在大約200mm到2000mm的范圍內(nèi)。如前面所述，連接圓柱形結(jié)構(gòu)(15)可以通過已經(jīng)描述過的適當(dāng)緊固裝置而直接 地連接到隔膜(14，16)，或者通過中間組裝部件、特別是通過金屬、塑料或者復(fù)合插入件而 間接地連接，所述插入件還具有加強(qiáng)組裝點(diǎn)的作用。圖5顯示了車輪(20)的另一個(gè)示例，其中輪輻(12)具有非常小的厚度(大約 0. 15mm)，這次并沒有徑向地(平行于徑向方向Z)定向，而是傾斜地定向，通過插入件(110， 140)而組裝成Z字形形式，一方面組裝到輪轂(11)以及另一方面組裝到內(nèi)部圓周隔膜 (14)。將輪輻(12)組裝到剛性輪轂(11)的插入件(110)的形狀為“ I ”形狀或者半“U” 形狀，由復(fù)合材料(纖維/樹脂)構(gòu)成，例如由玻璃纖維/乙烯基酯樹脂制成，厚度大約1mm。它們通過如前面指出的用于基礎(chǔ)圓柱體的方法制造而成，將細(xì)絲在具有扁平圓柱體形狀的 支承件上纏繞5個(gè)連續(xù)層。在UV聚合之后，通過切割扁平圓柱體而獲得半U(xiǎn)形狀。將輪輻
(12)裝配到內(nèi)部圓周隔膜(14)的插入件(140)具有相同的厚度但是尺寸更小，形狀為“I” 或者半“U”，它們自身由復(fù)合材料(例如玻璃纖維/乙烯基酯樹脂)所制成；它們通過前面 指出的用于插入件(110)的方法制造而成。由于插入件的可彎曲性，插入件(110，140)、例 如半“U”形的插入件可有利地有助于輪輻(12)在本發(fā)明柔性車輪操作期間的必要延伸，特 別是當(dāng)輪輻彈性不足時(shí)。最后，圖6顯示了非充氣車輪(30)的另一個(gè)示例的透視圖，該車輪的剪切條帶
(13)包括在平行的徑向(即垂直于軸向方向Y)平面內(nèi)設(shè)置的多個(gè)基礎(chǔ)剪切條帶，每個(gè)基礎(chǔ) 剪切條帶都由根據(jù)本發(fā)明的層狀產(chǎn)品所組成。圖6中可以看到，相對(duì)于車輪的整個(gè)軸向?qū)?度(例如等于200mm)，每個(gè)基礎(chǔ)外部圓周隔膜(16a, 16b，16c, 16d)都相對(duì)較窄(沿著Y方 向測(cè)量的軸向?qū)挾鹊扔?0mm)。在該視圖中幾乎不能看到的內(nèi)部圓周隔膜(14)自身可以由 單個(gè)或多個(gè)基礎(chǔ)內(nèi)部圓周隔膜所組成、例如兩個(gè)(例如每個(gè)的軸向?qū)挾榷嫉扔?0mm)或四 個(gè)(例如每個(gè)的軸向?qū)挾榷嫉扔?0mm)?；A(chǔ)剪切條帶相對(duì)彼此沿圓周設(shè)置，使得它們的連接圓柱形結(jié)構(gòu)(15A、15B、15C 等)(軸向?qū)挾鹊扔?0mm)從一個(gè)基礎(chǔ)剪切條帶到下一個(gè)在軸向方向Y上基本上對(duì)齊。這種 配置給予車輪更大的軸向靈活性以及可以提供有利的解耦，用于在滾動(dòng)時(shí)更有效地“吸收” 障礙物。然而，根據(jù)另一個(gè)可行實(shí)施例，基礎(chǔ)剪切條帶可以設(shè)置使得它們的連接圓柱形結(jié)構(gòu) (15A、15B、15C等)從一個(gè)基礎(chǔ)剪切條帶到下一個(gè)被定位在軸向方向Y上的交錯(cuò)排列中。當(dāng)外部圓周隔膜(16)在非充氣車輪滾動(dòng)期間并沒有打算與地面直接接觸時(shí)，在 圖4到6中沒有顯示以便簡(jiǎn)化的胎面可以可選地附加到前面描述的車輪，所述胎面徑向地 設(shè)置在外部圓周隔膜(16)的頂部上。該胎面可以由不同的金屬(或金屬合金)、聚合體或 其它混合金屬/聚合體材料構(gòu)成。聚合體的示例可以是聚酯(例如PET、PTFE)、纖維素(例 如人造纖維)、橡膠(例如二烯橡膠或者聚氨酯)。為了在極低溫度下使用，優(yōu)選地胎面由 金屬或由聚合體制成而不是由橡膠制成。根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，胎面為三維機(jī)織物形式，尤其是使用前面提到的材料，其厚 度在5到20mm之間。根據(jù)另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，皮革被用作胎面、特別是具有較小厚度(例 如3到4mm)，已經(jīng)令人驚異地證明了在極低溫度下表現(xiàn)都特別良好。該胎面可以通過如上 面所述的各種緊固裝置而緊固到車輪的剪切條帶，例如通過粘合或者螺栓連接，或者甚至 是通過組裝裝置、例如前面描述的插入件。根據(jù)另一個(gè)可行實(shí)施例，它可以在它的制造期間 直接地結(jié)合到外部圓周隔膜(16)中。
權(quán)利要求
一種形成可變形分格式結(jié)構(gòu)的層狀產(chǎn)品(1)，其特征在于，該產(chǎn)品至少包括 在相同的主方向(X)上定向的上部條帶(2)和下部條帶(3)； 在兩個(gè)條帶之間并且在稱為錨定區(qū)域的區(qū)域(4)中連接所述兩個(gè)條帶的一系列(5A，5B，5C)的圓柱形結(jié)構(gòu)(5)，所述一系列在方向X上延伸，所述圓柱形結(jié)構(gòu)被稱為連接圓柱形結(jié)構(gòu)并且在方向X上不接觸；每個(gè)連接圓柱形結(jié)構(gòu)(5)包括多個(gè)基礎(chǔ)圓柱體(5a，5b)，所述基礎(chǔ)圓柱體的母線沿著垂直于方向X的軸線Y定向，所述基礎(chǔ)圓柱體被一個(gè)安裝在另一個(gè)中并且在每個(gè)錨定區(qū)域(4)相互連接。
2.如權(quán)利要求1所述的層狀產(chǎn)品，其特征在于，所述基礎(chǔ)圓柱體是同心圓柱體。
3.如權(quán)利要求1或2所述的層狀產(chǎn)品，其特征在于，所述基礎(chǔ)圓柱體是包括纖維的復(fù)合 圓柱體，所述纖維嵌入在樹脂基體中。
4.如權(quán)利要求3所述的層狀產(chǎn)品，其特征在于，所述纖維是連續(xù)的以及單向的，并且在 垂直于軸線Y的平面內(nèi)沿圓周定向。
5.如權(quán)利要求1-4任一所述的層狀產(chǎn)品，其特征在于，所述基礎(chǔ)圓柱體的纖維是玻璃 纖維和/或碳纖維。
6.如權(quán)利要求1-5任一所述的層狀產(chǎn)品，其特征在于，所述上部條帶和下部條帶包括 嵌入在樹脂基體中的纖維。
7.如權(quán)利要求6所述的層狀產(chǎn)品，其特征在于，所述條帶的纖維是連續(xù)的纖維。
8.如權(quán)利要求7所述的層狀產(chǎn)品，其特征在于，所述條帶的連續(xù)纖維是單向的、并且平 行于方向X定向。
9.如權(quán)利要求6-8任一所述的層狀產(chǎn)品，其特征在于，所述條帶的纖維是玻璃纖維和/ 或碳纖維。
10.如權(quán)利要求1-9任一所述的層狀產(chǎn)品，其特征在于，所述連接圓柱形結(jié)構(gòu)具有外部 直徑D，所述外部直徑D在與方向X和軸線Y正交的方向Z上是基本恒定的，以將所述上部 條帶和所述下部條帶保持成基本距離相等。
11.如權(quán)利要求1-10任一所述的層狀產(chǎn)品，其特征在于，在兩個(gè)連續(xù)的連接圓柱形結(jié) 構(gòu)之間沿著X方向測(cè)量的平均距離d使得比率d/D在0. 10到0. 50之間。
12.如權(quán)利要求3-11任一所述的層狀產(chǎn)品，其特征在于，所述樹脂是熱固性樹脂。
13.如權(quán)利要求12所述的層狀產(chǎn)品，其特征在于，所述樹脂是乙烯基酯樹脂。
14.如權(quán)利要求1-13任一所述的層狀產(chǎn)品，其特征在于，所述層狀產(chǎn)品形成連續(xù)且封 閉的圓周環(huán)。
15.一種如權(quán)利要求1-14任一所述的層狀產(chǎn)品的應(yīng)用，所述層狀產(chǎn)品作為成品的結(jié)構(gòu) 性元件。
16.一種成品，包括如權(quán)利要求1-14任一所述的層狀產(chǎn)品。
17.如權(quán)利要求14所述的層狀產(chǎn)品的應(yīng)用，所述層狀產(chǎn)品作為用于非充氣車輪或輪胎 的加強(qiáng)元件。
全文摘要
一種形成可變形分格式結(jié)構(gòu)的層狀產(chǎn)品(1)，其特征在于，該產(chǎn)品至少包括在相同的主方向(X)上定向的上部條帶(2)和下部條帶(3)；-在兩個(gè)條帶之間并且在稱為錨定區(qū)域的區(qū)域(4)中連接所述兩個(gè)條帶的一系列(5A，5B，5C)的圓柱形結(jié)構(gòu)(5)，所述一系列在方向X上延伸，所述圓柱形結(jié)構(gòu)被稱為連接圓柱形結(jié)構(gòu)并且在方向X上不接觸；每個(gè)連接圓柱形結(jié)構(gòu)(5)包括多個(gè)優(yōu)選同心的基礎(chǔ)圓柱體(5a，5b)，所述基礎(chǔ)圓柱體的母線沿著垂直于方向X的軸線Y定向，所述基礎(chǔ)圓柱體被一個(gè)安裝在另一個(gè)中并且在每個(gè)錨定區(qū)域(4)相互連接。所述基礎(chǔ)圓柱體特別是包括纖維的復(fù)合圓柱體，所述纖維嵌入在樹脂基體中。這種層狀產(chǎn)品可被用作對(duì)于彎曲/壓縮應(yīng)力具有高抵抗性以及對(duì)于重復(fù)或交替應(yīng)力具有高耐久性的彈性梁，特別是作為非充氣柔性車輪中的剪切條帶。
文檔編號(hào)B32B3/08GK101970222SQ200980109149
公開日2011年2月9日 申請(qǐng)日期2009年3月16日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月19日
發(fā)明者A·德爾菲諾, J-P·梅拉爾達(dá), R·埃羅 申請(qǐng)人:米其林技術(shù)公司;米其林研究和技術(shù)股份公司