Die Herkunft der Namen und die Produktionsgeschichte von Stepseal und Glyd Ring

Vorwort

Dynamische Dichtungen sind ein entscheidender Bestandteil hydraulischer Zylinder. Derzeit werden vor allem Hochdruck-Schwerlast-Hydraulikzylinder mit Glyd Rings und Stepseals ausgestattet. Diese waren Kernprodukte des Unternehmens Busak+Shamban (im Folgenden als Busak+Shamban bezeichnet). Viele heimische Unternehmen fertigen diese beiden Dichtungsarten mittlerweile ebenfalls.

In den 1990er-Jahren war die ehemalige Shanghai Sanxin Hydraulic Company Vertriebsagent für Busak+Shamban. Wir waren für technischen Service und Vertrieb in Ostchina zuständig. In dieser Zeit erstellten wir chinesischsprachige Handbücher und Werbematerialien. Außerdem meldeten wir Markenrechte für deren Produkte an und hielten technische Vorträge.

Wir besuchten die Unternehmenszentrale in Deutschland sowie Niederlassungen in den Vereinigten Staaten und Japan. Wir führten Rundgänge durch ihre Labore und Produktionswerkstätten durch. Im Jahr 1996 lernte ich bei einem Besuch der US-Niederlassung die Ingenieure kennen, die ursprünglich den Glyd Ring und den Stepseal entwickelt hatten. Wir diskutierten technische Fragen und ich erwarb dabei umfangreiches Wissen.

Historisch gesehen werden die meisten Dichtungen nach ihrer Form benannt. Beispiele hierfür sind O-Ringe, Y-Ringe und U-Ringe. Der Glyd Ring und der Stepseal stellen jedoch Ausnahmen dar. Dieser Artikel bietet einen umfassenden Überblick über diese Dichtungen.

1. Aufbau und Funktionsprinzip

Diese beiden Dichtungen bestehen aus einem elastischen Körper und einem Dichtungsring. Der elastische Körper verwendet einen Standard-O-Ring aus Nitrilkautschuk. Alternativ können auch ein X-Ring oder ein Rechteckring eingesetzt werden. Der Dichtungsring besteht aus gefülltem Fluorkunststoff. Sein kommerzieller eingetragener Name ist Turcon. Er wird aus einem gesinterten rohrförmigen Rohling bearbeitet.

Der Glyd-Ring durchlief von 1971 bis 1992 eine kontinuierliche Weiterentwicklung und hat sich mittlerweile in seine dritte Generation entwickelt. Auch die Stepseal-Dichtung wurde im Laufe der Zeit verbessert: Nach der K-Typ-Stepseal wurde 2004 die 2K-Typ-Stepseal eingeführt.

Turcon ist ein hervorragendes Dichtungsmaterial. Jahrzehntelange Anwendung hat seine ausgezeichnete Dichtwirkung und Verschleißfestigkeit bewiesen. Es basiert auf PTFE (Polytetrafluorethylen) und ist mit Bronze, Molybdändisulfid, Graphit oder Kohlenstofffasern gefüllt. Dadurch ist es äußerst verschleißfest. Es behält auch unter rauen Bedingungen seine Steifigkeit bei und ist nahezu gegen alle Chemikalien beständig. Seine Wasseraufnahme beträgt weniger als 0,01 %. Zudem weist es einen niedrigen Reibungskoeffizienten auf: Die statischen und dynamischen Reibungskoeffizienten liegen sehr nahe beieinander. Dies verhindert das sogenannte „Kriechen“ (Stick-Slip-Phänomen) in Hydraulikzylindern.

Die Dichtung kombiniert den elastischen O-Ring mit dem Turcon-Dichtring. Der O-Ring wirkt als statische Dichtung und übt zudem einen radialen Druck auf den Dichtring aus. Dadurch kann der Dichtring seine Funktion effektiv erfüllen. Der Turcon-Ring übernimmt die dynamische Dichtung. Diese Kombination nutzt die jeweiligen Stärken beider Komponenten optimal aus.

Der Glyd-Ring wird zur Dichtung zwischen Zylinderbohrung und Kolben eingesetzt. Es handelt sich um eine doppeltwirkende Dichtung. Der Stepseal wird für die Kolbenstange verwendet. Er ist eine einfachwirkende Dichtung und durch seine stufenförmige Gestaltung speziell zur Verbesserung der Dichtwirkung konzipiert. Werden zwei Stepseals in Serie eingesetzt, kann so eine „Leckagefreiheit“ erreicht werden.

2. Bezeichnungen und Normen

Nachdem diese Dichtungen ausgereift und weit verbreitet waren, leitete das Unternehmen Shamban die Erstellung deutscher und internationaler Normen ein. Anfang der 1990er Jahre nahm das chinesische Normungskomitee für Hydraulik- und Pneumatiksysteme diese Dichtungen in seinen Normungsplan auf. Das Tianjin Engineering Machinery Research Institute erstellte den entsprechenden Norm-Entwurf, der der internationalen Norm entsprach.

Der Entwurf wurde 1994 genehmigt. Die Umsetzung begann im April 1995. Der Standard trägt die Bezeichnung GB/T 15242.1-94 auf Englisch lautet der Titel Hydraulikflüssigkeitskraft – Kolbenstangen- und Kolben-Dichtungen für oszillierende Anwendungen koaxialer Dichtungen – Abmessungen und Toleranzen .

"Glyd Ring" und "Stepseal" sind eingetragene Handelsnamen. Manchmal werden sie je nach Einsatzgebiet einfach als „Kolben-Kombinationsdichtungen“ oder „Stangen-Kombinationsdichtungen“ bezeichnet.

Der englische Name „Glyd Ring“ deutet ursprünglich auf einen Gleitring-Stil hin; „Stepseal“ deutet auf einen gestuften Stil hin. Es wird berichtet, dass die chinesischen Namen (Ge-lai und Si-te) von hongkongischen Agenten phonetisch unter Verwendung der kantonesischen Aussprache übersetzt wurden. Diese Bezeichnungen sind heute zu den gängigen Namen geworden. Sie unterscheiden sich erheblich von den offiziellen Produktstandardnamen.

3. Produktionsgeschichte

1952 begann das amerikanische Unternehmen W.S. Shamban mit der Entwicklung von PTFE-Dichtungsmaterialien für die Luft- und Raumfahrt. Sie meldeten den Namen Turcon als Marke an. Sie entwickelten als Erste die patentierten Dichtungen Stepseal und Glyd Ring. Heute sind diese Namen jedem Konstrukteur hydraulischer Zylinder bekannt.

1992 übernahm das deutsche Unternehmen Busak W.S. Shamban. Um beide Marken beizubehalten, benannten sie das neue Unternehmen in Busak+Shamban (B+S) um. Es entwickelte sich zu einem multinationalen Lieferanten hochwertiger Dichtungen und Lagerbauteile.

B+S besitzt weltweit 11 Materialentwicklungslabore und 17 Konstruktionszentren. Sie verfügen über 6 F&E-Zentren und 80 Produktionsstätten. Sie sind führend in den Branchen Luft- und Raumfahrt, Baumaschinen, Metallurgie und Schifffahrt.

Busak+Shamban arbeitet seit Jahren eng mit chinesischen Kunden zusammen. Nach dem Beitritt Chinas zur WTO erhöhten sie ihre Investitionen. Seit dem Jahr 2000 eröffneten sie Niederlassungen in Wuhan, Shanghai, Dalian, Guangzhou, Xi’an und Chengdu. Sie bieten in ganz China fortschrittliche Dichtungslösungen an.

Im Jahr 2003 wurde Busak+Shamban Teil der schwedischen Aktiengesellschaft Trelleborg AB. Im April 2004 erfolgte die offizielle Umbenennung des Unternehmens in Trelleborg Sealing Solutions.

4. Fazit

Die meisten Unternehmen der chinesischen Hydraulik- und Pneumatikindustrie sind klein- oder mittelständisch. Viele davon sind familiengeführt. Ihnen fehlen häufig Kapital, technische Kompetenz und modernes Management. Diese Unternehmen konkurrieren um den Low-End-Markt. Ihre Produkte sind zu ähnlich. Sobald sich der Markt verlangsamt, entbrennen Preiskämpfe. Günstigere Produkte bedeuten geringere Gewinne. Dadurch gestaltet sich der Einstieg in den High-End-Markt äußerst schwierig.

Sha Baosen, Vorsitzender des Verbands, ist der Ansicht, dass der einzige Ausweg eine Umstrukturierung darstellt. Unabhängig davon, ob durch Zusammenschlüsse oder Fusionen – eine Neuausrichtung ist unerlässlich. Fluidkraftprodukte (Hydraulik, Pneumatik, Dichtungen) sind Grundkomponenten, die sowohl große Stückzahlen als auch breite Variantenvielfalt erfordern. Ein einzelnes kleines Unternehmen kann dies allein nicht erfolgreich bewältigen.

Branchenriesen wie Bosch Rexroth, Parker, Eaton und Moog belegen dies. Es handelt sich um große Konzerne mit zahlreichen spezialisierten Fabriken. Diese Branche ist kapital- und technologieintensiv. Um profitabel zu sein, ist Skaleneffekt erforderlich. Daher sind Fusionen und Umstrukturierungen unvermeidlich.

Seit 2009 ist die Nachfrage in der Branche gestiegen. Das Ministerium für Industrie und Informationstechnologie hat einen Plan zur Verbesserung grundlegender Komponenten erstellt. Die zentralen Probleme sind ein Mangel an Innovation und geringe FuE-Investitionen. Die Produktstruktur ist unausgewogen.

Das Land muss die Entwicklung der Grundindustrien beschleunigen. Wir müssen das Problem der Ausrüstungsindustrie lösen, die zwar „groß, aber nicht stark“ ist. Wir müssen aufhören, bei Schlüsselkomponenten von ausländischen Lieferanten abhängig zu sein. Die Branche muss den „Plan zur Anpassung und Belebung der Ausrüstungsherstellung“ umsetzen. Wir müssen den Engpass bei der Abhängigkeit von importierten Hochleistungsprodukten beseitigen. Mit den neuen Regierungsrichtlinien zu Fusionen, die 2010 veröffentlicht wurden, könnte die Branche neue Entwicklungschancen erhalten.