أصل أسماء حلقات ستيبسيال (Stepseal) وغلايد رينغ (Glyd Ring) وتاريخ إنتاجها

مقدمة

التوصيل الديناميكي هو جزءٌ بالغ الأهمية في الأسطوانات الهيدروليكية. وحالياً، تستخدم الأسطوانات الهيدروليكية عالية الضغط والثقيلة في الغالب حلقات غلايد رينغ (Glyd Rings) وستيبسيال (Stepseals). وكانت هذه المنتجات تشكّل المحور الرئيسي لشركة بوساك+شامبان (Busak+Shamban) (ويُشار إليها اختصاراً باسم بوساك+شامبان). كما أن العديد من المؤسسات المحلية تنتج حالياً هذين النوعين من الحشوات.

وفي تسعينيات القرن العشرين، كانت شركة شانغهاي سانشين الهيدروليكية السابقة تعمل وكيلةً عن شركة بوساك+شامبان. وكنا نتولى مسؤولية تقديم الخدمات الفنية والمبيعات في منطقة شرق الصين. وخلال تلك الفترة، قمنا بإعداد الكتيبات التثقيفية والعروض الترويجية باللغة الصينية. كما سجّلنا العلامات التجارية لمنتجاتها وقمنا بتقديم عروض فنية توضيحية.

زُرنا المقر الرئيسي للشركة في ألمانيا، وكذلك الفروع في الولايات المتحدة الأمريكية واليابان. وقمنا بجولة في مختبراتهم وورش إنتاجهم. وفي عام ١٩٩٦، خلال زيارةٍ إلى الفرع الأمريكي، قابلتُ المهندسين الذين طوّروا حلقة «غلايد رينغ» (Glyd Ring) و«ستيب سيل» (Stepseal) لأول مرة. وتناقشنا حول القضايا الفنية، وتعلّمتُ الكثير.

تاريخيًّا، تُسمَّى معظم الحلقات الختمية وفقًا لشكلها. فعلى سبيل المثال، هناك الحلقات الدائرية (O-rings)، والحلقات على شكل حرف Y (Y-rings)، والحلقات على شكل حرف U (U-rings). غير أن حلقة «غلايد رينغ» (Glyd Ring) و«ستيب سيل» (Stepseal) تُعدّان استثناءً من هذه القاعدة. وتقدِّم هذه المقالة نظرةً شاملةً على هاتين الحلقتين الختميتين.

١. البنية والمبدأ

تصنع هاتان الحلقتان الختميتان من جسمٍ مرن وحلقة ختم. ويتكوَّن الجسم المرن عادةً من حلقة دائرية قياسية مصنوعة من مطاط النتريل. كما يمكن استخدام حلقة على شكل حرف X (X-ring) أو حلقة مستطيلة الشكل بدلًا منها. أما حلقة الختم فهي مصنوعة من مادة فلورو بلاستيك مملوءة. واسمها التجاري المسجَّل هو «توركون» (Turcon). وتُصنع هذه الحلقة عن طريق التشغيل الآلي لقالب أنبوبي مُكثَّف.

خضع حلقة جلايد (Glyd Ring) لتحسينات مستمرة من عام ١٩٧١ إلى عام ١٩٩٢، وتطورت لتصل إلى جيلها الثالث. كما شهدت ختم الخطوات (Stepseal) تحسينات تدريجية على مر الزمن؛ فبعد إدخال نوع K من ختم الخطوات، تم إطلاق النوع 2K في عام ٢٠٠٤.

تُعَدُّ مادة توركون (Turcon) مادةً ممتازةً للإغلاق. وقد أثبتت عقودٌ من الاستخدام كفاءتها العالية في الإغلاق ومقاومتها للتآكل. وهي مبنية على مادة البوليتيترافلوروإيثيلين (PTFE). وتُملأ بالبرونز أو ثنائي كبريتيد الموليبدينيوم أو الجرافيت أو ألياف الكربون، ما يجعلها مقاومةً للغاية للتآكل. وهي تحافظ على صلابتها حتى في الظروف القاسية، وتقاوم تقريبًا جميع المواد الكيميائية. ومعدل امتصاصها للماء أقل من ٠٫٠١٪. كما تمتلك معامل احتكاك منخفضًا، حيث يكاد يكون معاملا الاحتكاك الساكن والديناميكي متساويين، مما يمنع ظاهرة «الزحف» (الالتصاق-الانزلاق) في الأسطوانات الهيدروليكية.

يجمع هذا الختم بين حلقة O المرنة وحلقة الختم من نوع Turcon. وتؤدي حلقة O دور الختم الثابت، كما أنها تُطبِّق ضغطًا شعاعيًّا على حلقة الختم، مما يمكِّن هذه الحلقة من أداء وظيفتها بكفاءة. أما حلقة Turcon فهي المسؤولة عن الختم الديناميكي. ويستفيد هذا التجميع من أفضل المزايا التي تتمتَّع بها كلتا المكونين معًا.

يُستخدم ختم Glyd Ring للختم بين جدار الأسطوانة والمكبس، وهو ختم ذو اتجاهين. أما ختم Stepseal فيُستخدم لعمود المكبس، وهو ختم ذو اتجاه واحد، وقد صُمِّم بشكل متدرج لتحسين أداء الختم. وعند استخدام ختمَيْ Stepseal بالتوالي، يمكن تحقيق حالة «عدم وجود تسرب إطلاقًا».

٢. الأسماء والمعايير

وبعد أن نضجت هذه الخواتم وانتشر استخدامها على نطاق واسع، قادت شركة Shamban وضع المعايير الألمانية والدولية الخاصة بها. وفي أوائل التسعينيات، أدرجت اللجنة الصينية للت стандاردة في مجالات الهيدروليكا والهوائية هذه الخواتم ضمن خططها الت стандاردية. ووضعت معهد تيانجين لأبحاث الآلات الهندسية مشروع المعيار، الذي كان مكافئًا للمعيار الدولي.

وقد تمت الموافقة على المشروع في عام ١٩٩٤، وبدأ تنفيذه في أبريل ١٩٩٥. ويُسمَّى المعيار GB/T 15242.1-94 وباللغة الإنجليزية، يحمل العنوان الطاقة الهيدروليكية — أختام قضيب الأسطوانة والسوائل الهدروكية لأغراض التمدد والانكماش باستخدام الأختام المحورية — الأبعاد والتسامحات .

"Glyd Ring" و"Stepseal" هما اسمان تجاريان مسجلان. وأحيانًا، واعتمادًا على استخدامهما، يُشار إليهما ببساطة باسم "أختام المكبس المدمجة" أو "أختام القضيب المدمجة".

ويشير الاسم الإنجليزي "Glyd Ring" في الأصل إلى نمط الحلقة المنزلقة، بينما يشير "Stepseal" إلى نمط متدرج. وتفيد الروايات أن الأسماء الصينية (جِي-لاي وسي-تي) كانت ترجمة صوتية قام بها وكلاء من هونغ كونغ مستخدمين النطق الكانتوني، وبذلك أصبحت هذه الأسماء هي الأسماء الشائعة التي نستخدمها اليوم، وهي تختلف اختلافًا كبيرًا عن أسماء المعايير الرسمية للمنتجات.

٣. تاريخ الإنتاج

في عام ١٩٥٢، بدأت الشركة الأمريكية W.S. Shamban تطوير مواد إغلاق مصنوعة من مادة البوليمر الفلوريني (PTFE) لتطبيقات الفضاء والطيران. وسجّلت اسم العلامة التجارية «توركون» (Turcon). كما ابتكرت لأول مرة ختم «ستيبسيال» (Stepseal) وخاتم «غلايد» (Glyd Ring) الحاصلَين على براءة اختراع. ويُعرف هذان الاسمان اليوم لدى كل مُصمِّم أسطوانات هيدروليكية.

في عام ١٩٩٢، استحوذت الشركة الألمانية «بوزاك» (Busak) على شركة W.S. Shamban. وللاحتفاظ بكلا العلامتين التجاريتين، أطلقت على الشركة الجديدة اسم «بوزاك+شامبان» (Busak+Shamban)، واختصرت لاحقًا إلى (B+S). وتطورت الشركة لتصبح مورِّدًا عالميًّا متعدد الجنسيات لمجموعة عالية الجودة من الحلقات المانعة للتسرب والأجهزة الداعمة.

وتمتلك شركة B+S ١١ مختبرًا عالميًّا لتطوير المواد و١٧ مركز تصميم حول العالم، إضافةً إلى ٦ مراكز بحث وتطوير و٨٠ مصنعًا. وهي رائدة في قطاعات الطيران والفضاء، والآلات المستخدمة في قطاع الإنشاءات، والمعادن، والنقل البحري.

وقد تعاونت شركة «بوزاك+شامبان» بشكل وثيق مع العملاء الصينيين لسنوات عديدة. وبعد انضمام الصين إلى منظمة التجارة العالمية، كثّفت استثماراتها. ومنذ عام ٢٠٠٠، افتتحت مكاتب لها في ووهان وشانغهاي ودايليان وقوانغتشو وشيآن وتشنغدو، وتوفّر حلول الإغلاق المتقدمة في جميع أنحاء الصين.

في عام 2003، انضمت شركة «بُسَاك + شامبان» إلى شركة «تريليبورغ AB» السويدية المُدرجة في البورصة. وفي أبريل 2004، جرى تغيير اسم الشركة رسميًّا ليصبح «تريليبورغ سيلينغ سولوشنز».

4. الخاتمة

معظم الشركات العاملة في قطاعي الهيدروليك والهواء المضغوط في الصين هي شركات صغيرة أو متوسطة الحجم، وكثير منها مملوكة عائليًّا. وغالبًا ما تعاني هذه الشركات من نقص في رؤوس الأموال والقوة التقنية والإدارة الحديثة. وتتنافس هذه الشركات على السوق المنخفضة المستوى، كما أن منتجاتها متشابهة جدًّا. وعندما يتباطأ النشاط في السوق، تندلع بينها حروب أسعار. وبما أن المنتجات الأرخص ثمنًا تعني أرباحًا أقل، فإن ذلك يجعل من الصعب عليها الدخول إلى السوق الرفيع المستوى.

ويؤمن شيا باو سين، رئيس الجمعية، بأن السبيل الوحيد للخروج من هذه الأزمة هو إعادة التنظيم؛ سواء عبر التحالفات أو عمليات الاندماج، إذ إن إعادة الهيكلة أمرٌ ضروري. فمنتجات القوى السائلة (الهيدروليكية، والهوائية، والمواد الختمية) تُعَدُّ مكونات أساسية تتطلب إنتاجًا واسع النطاق ومجموعة متنوعة جدًّا من المنتجات، ولا يمكن لشركة صغيرة واحدة أن تحقق النجاح بمفردها.

تُثبت عمالقة الصناعة مثل شركة بوش ريكسروث وباركير وإيتون وموج هذا الأمر. وهي مجموعات كبيرة تمتلك العديد من المصانع المتخصصة. وهذه الصناعة كثيفة رأس المال والتكنولوجيا، ويجب أن تتوفر لها الحجم الكافي لتحقيق الربحية. ولذلك فإن عمليات الدمج وإعادة التنظيم أمرٌ لا مفرّ منه.

منذ عام 2009، ازداد الطلب في هذه الصناعة. وقد وضعت وزارة الصناعة وتكنولوجيا المعلومات خطةً لمعالجة مشكلة المكونات الأساسية. وأبرز المشكلات تكمن في ضعف الابتكار وانخفاض استثمارات البحث والتطوير (R&D)، إضافةً إلى عدم معقولية هيكل المنتجات.

يجب على البلاد تسريع تطوير الصناعات الأساسية. ويجب أن نحلّ مشكلة صناعة المعدات التي توصف بأنها «كبيرة لكنها ليست قوية». ويجب أن نتوقف عن الاعتماد على الدول الأجنبية في توفير المكونات الرئيسية. ويجب أن تنفّذ هذه الصناعة «خطة تعديل وتنشيط التصنيع الميكانيكي». كما يجب أن نحلّ «النقطة الضيّقة» المتمثلة في الاعتماد على المنتجات عالية الجودة المستوردة. ومع صدور آراء حكومية جديدة بشأن عمليات الدمج في عام 2010، قد تشهد هذه الصناعة فرص تطور جديدة.