منشأ نام‌ها و تاریخچهٔ تولید واشرهای Stepseal و Glyd Ring

پیش‌گفت

آب‌بندی پویا بخشی حیاتی از سیلندرهای هیدرولیک است. در حال حاضر، سیلندرهای هیدرولیک سنگین‌بار با فشار بالا عمدتاً از واشرهای Glyd Ring و Stepseal استفاده می‌کنند. این دو محصول، محصولات اصلی شرکت Busak+Shamban (که به اختصار Busak+Shamban نامیده می‌شود) بودند. امروزه بسیاری از شرکت‌های داخلی نیز این دو نوع واشر را تولید می‌کنند.

در دههٔ ۱۹۹۰ میلادی، شرکت سابق هیدرولیک شانگهای سان‌شین به‌عنوان نمایندهٔ شرکت Busak+Shamban فعالیت می‌کرد. ما مسئولیت ارائهٔ خدمات فنی و فروش در منطقهٔ شرق چین را بر عهده داشتیم. در این دوره، راهنمای‌های فنی و مواد تبلیغاتی به زبان چینی را تهیه کردیم. همچنین علامت تجاری محصولات آن‌ها را ثبت کردیم و ارائه‌های فنی انجام دادیم.

ما به دفتر مرکزی شرکت در آلمان و همچنین شعبات آن در ایالات متحده آمریکا و ژاپن سری زدیم. ما آزمایشگاه‌ها و کارگاه‌های تولیدی آن‌ها را بازدید کردیم. در سال ۱۹۹۶، در طی بازدید از شعبه ایالات متحده، با مهندسانی که اولین نسخه‌های حلقهٔ Glyd Ring و Stepseal را توسعه داده بودند آشنا شدم. ما در مورد مسائل فنی گفت‌وگو کردیم و من اطلاعات بسیار ارزشمندی کسب کردم.

از نظر تاریخی، اکثر واشرها بر اساس شکل خود نام‌گذاری شده‌اند؛ برای مثال، واشرهای O-شکل، Y-شکل و U-شکل وجود دارند. با این حال، Glyd Ring و Stepseal از این قاعده مستثنی هستند. این مقاله مروری جامع بر این دو نوع واشر ارائه می‌دهد.

۱. ساختار و اصل کار

این دو واشر از یک بدنهٔ الاستیک و یک حلقهٔ آب‌بند تشکیل شده‌اند. بدنهٔ الاستیک از یک واشر O-شکل استاندارد نیتریل لاستیک ساخته می‌شود. همچنین می‌توان از واشر X-شکل یا واشر مستطیلی نیز استفاده کرد. حلقهٔ آب‌بند از فلوئوروپلاستیک پر‌شده ساخته می‌شود که نام تجاری ثبت‌شدهٔ آن «Turcon» است. این حلقه از یک قالب لوله‌ای فشرده‌شده ماشین‌کاری می‌شود.

حلقه Glyd از سال ۱۹۷۱ تا ۱۹۹۲ مورد بهبود مستمر قرار گرفت و به نسل سوم خود تکامل یافت. واشر Stepseal نیز در طول زمان بهبود یافته است. پس از واشر Stepseal نوع K، واشر نوع ۲K در سال ۲۰۰۴ معرفی شد.

Turcon ماده‌ای عالی برای آب‌بندی است. دهه‌ها استفاده از آن، عملکرد برجسته‌اش در زمینه آب‌بندی و مقاومت در برابر سایش را اثبات کرده است. این ماده بر پایه PTFE (پلی‌تترافلوئورواتیلن) ساخته شده و با برنج، دی‌سولفید مولیبدن، گرافیت یا الیاف کربن تقویت شده است. این ویژگی‌ها باعث می‌شود که بسیار مقاوم در برابر سایش باشد. حتی در شرایط سخت نیز سفتی و صلبیت خود را حفظ می‌کند. این ماده در برابر تقریباً تمام مواد شیمیایی مقاوم است. جذب آب آن کمتر از ۰٫۰۱٪ است. همچنین ضریب اصطکاک پایینی دارد و ضرایب اصطکاک ایستا و پویا بسیار به هم نزدیک هستند. این ویژگی از پدیده «حرکت نامنظم» (چسبیدن-لغزیدن) در سیلندرهای هیدرولیک جلوگیری می‌کند.

در این درزبند، حلقه‌ی الاستیک O شکل با حلقه‌ی درزبند تورکان ترکیب شده است. حلقه‌ی O شکل به‌عنوان یک درزبند ایستا عمل می‌کند و همچنین فشار شعاعی را به حلقه‌ی درزبند وارد می‌سازد؛ این امر امکان انجام مؤثر وظیفه‌ی حلقه‌ی درزبند را فراهم می‌آورد. حلقه‌ی تورکان مسئولیت درزبندی پویا را بر عهده دارد. این ترکیب از بهترین ویژگی‌های هر دو بخش بهره می‌برد.

حلقه‌ی گلید (Glyd Ring) برای درزبندی بین سیلندر و پیستون استفاده می‌شود و یک درزبند دوطرفه است. استپ‌سیل (Stepseal) برای درزبندی میله‌ی پیستون به کار می‌رود و یک درزبند تک‌طرفه است که با شکل پلکانی طراحی شده تا عملکرد درزبندی را بهبود بخشد. هنگامی که دو عدد استپ‌سیل به‌صورت سریال نصب شوند، می‌توانند به «صفر نشتی» دست یابند.

۲. نام‌ها و استانداردها

پس از اینکه این درزبندها بالغ شده و به‌طور گسترده‌ای مورد استفاده قرار گرفتند، شرکت شامبان رهبری تدوین استانداردهای آلمانی و بین‌المللی را بر عهده گرفت. در اوایل دههٔ ۱۹۹۰، کمیتهٔ استانداردسازی هیدرولیک و پنوماتیک چین این درزبندها را در برنامه‌های خود قرار داد. مؤسسهٔ تحقیقات ماشین‌آلات مهندسی تیانجین استاندارد مربوطه را تدوین کرد که معادل استاندارد بین‌المللی بود.

پیش‌نویس در سال ۱۹۹۴ تأیید شد. اجرای آن در آوریل ۱۹۹۵ آغاز گردید. این استاندارد با نام GB/T 15242.1-94 شناسایی می‌شود. در زبان انگلیسی، عنوان آن قدرت سیال هیدرولیک—درزبند شفت و پیستون سیلندر برای کاربردهای رفت‌وبرگشتی درزبندهای هم‌محور—ابعاد و تلرانس‌ها .

"Glyd Ring" و "Stepseal" نام‌های تجاری ثبت‌شده‌اند. گاهی اوقات، بر اساس کاربردشان، به‌سادگی «درزبندهای ترکیبی پیستون» یا «درزبندهای ترکیبی شفت» نامیده می‌شوند.

نام انگلیسی «Glyd Ring» در اصل به سبک حلقه‌ای لغزنده اشاره دارد؛ و «Stepseal» به سبک پله‌ای اشاره می‌کند. گفته می‌شود که نام‌های چینی آن‌ها («گِه‌لای» و «سی‌تِ») توسط نمایندگان هنگ‌کنگ با استفاده از تلفظ کانتونی به‌صورت صوتی ترجمه شده‌اند. این نام‌ها امروزه به‌عنوان نام‌های رایجی که ما از آن‌ها استفاده می‌کنیم، جا افتاده‌اند. این نام‌ها با نام‌های رسمی استاندارد محصولات بسیار متفاوت‌اند.

۳. تاریخچه تولید

در سال ۱۹۵۲، شرکت آمریکایی W.S. Shamban شروع به توسعه مواد آب‌بندی PTFE برای صنایع هوافضا کرد. این شرکت نام تجاری Turcon را ثبت کرد. آن‌ها نخستین‌ها در ابداع و ثبت اختراع واشرهای Stepseal و Glyd Ring بودند. امروزه این نام‌ها توسط تمام طراحان سیلندرهای هیدرولیکی شناخته می‌شوند.

در سال ۱۹۹۲، شرکت آلمانی Busak شرکت W.S. Shamban را خریداری کرد. برای حفظ هر دو برند، نام شرکت جدید را «Busak+Shamban» (B+S) انتخاب کردند. این شرکت به یک تأمین‌کننده چندملیتی از واشرها و قطعات یاتاقان‌دار با کیفیت بالا تبدیل شد.

B+S صاحب ۱۱ آزمایشگاه توسعه مواد و ۱۷ مرکز طراحی در سراسر جهان است. این شرکت دارای ۶ مرکز تحقیق و توسعه و ۸۰ کارخانه می‌باشد و در صنایع هوافضا، ماشین‌آلات ساخت‌وساز، فلزوری، و کشتیرانی از پیشگانان این حوزه‌ها محسوب می‌شود.

شرکت Busak+Shamban سال‌هاست که با مشتریان چینی همکاری نزدیکی داشته است. پس از پیوستن چین به سازمان جهانی تجارت (WTO)، این شرکت سرمایه‌گذاری‌های خود را افزایش داده است. از سال ۲۰۰۰، این شرکت دفاتر خود را در شهرهای ووهان، شانگهای، دالیان، گوانگژو، شی‌آن و چنگدو افتتاح کرده است و راه‌حل‌های پیشرفته آب‌بندی را در سراسر چین ارائه می‌دهد.

در سال ۲۰۰۳، شرکت بوساک+شامبان به بخشی از شرکت ترِلِبرگ آ.بی. در سوئد—که یک شرکت پذیرفته‌شده در بورس است—تبدیل شد. در آوریل ۲۰۰۴، نام رسمی شرکت به «راه‌حل‌های آب‌بندی ترِلِبرگ» تغییر یافت.

4. نتیجه‌گیری

اغلب شرکت‌های فعال در صنعت هیدرولیک و پنوماتیک چین، کوچک یا متوسط هستند. بسیاری از این شرکت‌ها خانوادگی هستند. اغلب این شرکت‌ها با کمبود سرمایه، قدرت فنی و مدیریت مدرن مواجه‌اند. این شرکت‌ها برای کسب سهم در بازار سطح پایین رقابت می‌کنند. محصولات آن‌ها بسیار شبیه به یکدیگرند. هنگامی که روند بازار کند می‌شود، رقابت قیمتی شدیدی ایجاد می‌شود. محصولات ارزان‌تر به معنای سود کمتر است. این امر ورود به بازار سطح بالا را دشوار می‌سازد.

شاه باوسن، رئیس انجمن، معتقد است تنها راه‌حل موجود، بازسازی است. چه از طریق اتحادیه‌ها و چه از طریق ادغام‌ها، بازسازی ضروری است. محصولات قدرت سیال (هیدرولیک، پنوماتیک و آب‌بندی‌ها) اجزای اساسی هستند و نیازمند مقیاس بزرگ و تنوع گسترده‌اند. یک شرکت کوچک به تنهایی نمی‌تواند موفق شود.

غول‌های segu صنعتی مانند بوش رکسروت، پارکر، اتون و موگ این موضوع را اثبات می‌کنند. این شرکت‌ها گروه‌های بزرگی هستند که دارای کارخانه‌های متخصص متعددی می‌باشند. این صنعت به‌شدت مستلزم سرمایه‌گذاری و فناوری است. برای دستیابی به سودآوری، داشتن مقیاس مناسب ضروری است؛ بنابراین ادغام‌ها و بازسازی‌های سازمانی اجتناب‌ناپذیرند.

از سال ۲۰۰۹ تقاضا در این صنعت افزایش یافته است. وزارت seguir صنایع و فناوری اطلاعات، برنامه‌ای برای اصلاح اجزای پایه تدوین کرده است. مشکلات اصلی عبارتند از کمبود نوآوری و سرمایه‌گذاری پایین در حوزه تحقیق و توسعه (R&D). ساختار محصولات نیز نامناسب است.

کشور باید توسعه صنایع پایه را تسریع کند. ما باید مشکل «بزرگ اما قوی نبودن» صنعت تجهیزات را حل کنیم. باید وابستگی به کشورهای خارجی در تأمین اجزای کلیدی را متوقف سازیم. این صنعت باید «برنامه تنظیم و احیای تولید تجهیزات» را اجرا کند. لازم است نقطه‌های تنگیک («choke point») ناشی از وابستگی به محصولات پیشرفته وارداتی را برطرف کنیم. با انتشار نظرات جدید دولت در مورد ادغام‌ها در سال ۲۰۱۰، این صنعت ممکن است فرصت‌های توسعه جدیدی را تجربه کند.