De oorsprong van de namen en de productiegeschiedenis van Stepseal en Glyd Ring

Voorwoord

Dynamische afdichting is een cruciaal onderdeel van hydraulische cilinders. Momenteel worden voornamelijk Glyd Rings en Stepseals gebruikt in hoogdrukkelijke, zwaar belaste hydraulische cilinders. Deze waren de kernproducten van het bedrijf Busak+Shamban (verder aangeduid als Busak+Shamban). Veel Chinese bedrijven produceren tegenwoordig ook deze twee soorten afdichtingen.

In de jaren negentig fungeerde het voormalige Shanghai Sanxin Hydraulics-bedrijf als agent voor Busak+Shamban. Wij waren verantwoordelijk voor technische ondersteuning en verkoop in Oost-China. Tijdens die periode stelden wij Chinese handleidingen en promotiematerialen op. Wij registreerden ook handelsmerken voor hun producten en gaven technische presentaties.

We bezochten de hoofdkantoren van het bedrijf in Duitsland, evenals vestigingen in de Verenigde Staten en Japan. We maakten een rondleiding door hun laboratoria en productiewerkplaatsen. In 1996, tijdens een bezoek aan de Amerikaanse vestiging, leerde ik de ingenieurs kennen die oorspronkelijk de Glyd Ring en de Stepseal ontwikkelden. We bespraken technische kwesties en ik leerde veel.

Historisch gezien zijn de meeste afdichtingen vernoemd naar hun vorm. Voorbeelden hiervan zijn O-ringen, Y-ringen en U-ringen. De Glyd Ring en de Stepseal vormen echter uitzonderingen. Dit artikel biedt een uitgebreid overzicht van deze afdichtingen.

1. Opbouw en werking

Deze twee afdichtingen bestaan uit een elastisch lichaam en een afdichtring. Het elastische lichaam gebruikt een standaard nitrilrubber O-ring. Het kan ook een X-ring of een rechthoekige ring gebruiken. De afdichtring is gemaakt van gevuld fluorplastic. De commerciële geregistreerde naam ervan is Turcon. Hij wordt bewerkt uit een gesinterd buisvormig halffabricaat.

De Glyd-ring onderging van 1971 tot 1992 voortdurende verbeteringen. Hij is inmiddels uitgegroeid tot zijn derde generatie. Ook de Stepseal is in de loop der tijd verbeterd. Na de K-type Stepseal werd in 2004 de 2K-type geïntroduceerd.

Turcon is een uitstekend afdichtmateriaal. Decennia van gebruik hebben zijn uitstekende afdicht- en slijtvastheid bewezen. Het is gebaseerd op PTFE (polytetrafluoroethyleen) en versterkt met brons, molybdeendisulfide, grafiet of koolstofvezel. Hierdoor is het uiterst slijtvast. Het behoudt zijn stijfheid zelfs onder zware omstandigheden. Het is bestand tegen bijna alle chemicaliën. Zijn wateropname bedraagt minder dan 0,01 %. Het heeft ook een lage wrijvingscoëfficiënt. De statische en dynamische wrijvingscoëfficiënten liggen zeer dicht bij elkaar. Dit voorkomt het verschijnsel van 'kruipen' (stick-slip) in hydraulische cilinders.

De afdichting combineert de elastische O-ring met de Turcon-aftichtingsring. De O-ring fungeert als een statische afdichting. Daarnaast oefent deze radiale druk uit op de afdichtingsring, waardoor de afdichtingsring zijn functie effectief kan vervullen. De Turcon-ring verzorgt de dynamische afdichting. Deze combinatie maakt optimaal gebruik van de beste eigenschappen van beide onderdelen.

De Glyd Ring wordt gebruikt voor afdichting tussen de cilinderboring en de zuiger. Het is een dubbelwerkende afdichting. De Stepseal wordt gebruikt voor de zuigerstang. Het is een enkelwerkende afdichting, ontworpen met een trapvormige vorm om de afdichting te verbeteren. Wanneer twee Stepseals in serie worden toegepast, kan hiermee 'geen lekkage' worden bereikt.

2. Namen en normen

Nadat deze afdichtingen volwassen waren geworden en wijdverspreid werden toegepast, leidde het bedrijf Shamban de opstelling van Duitse en internationale normen. Begin jaren negentig nam het Chinese normalisatiecomité voor hydraulica en pneumatiek deze afdichtingen op in hun normalisatieplannen. Het Tianjin Engineering Machinery Research Institute stelde de norm op, die gelijkwaardig is aan de internationale norm.

Het ontwerp werd goedgekeurd in 1994. De uitvoering begon in april 1995. De norm heet GB/T 15242.1-94 in het Engels luidt de titel Hydraulische vloeistofkracht – zuigerstang- en zuigerdichtingen voor wisselende toepassingen van coaxiale dichtingen – Afmetingen en toleranties .

"Glyd Ring" en "Stepseal" zijn geregistreerde commerciële namen. Soms worden zij, op basis van hun toepassing, eenvoudigweg aangeduid als "combinatiezuigerdichtingen" of "combinatiestangdichtingen".

De Engelse naam "Glyd Ring" impliceert oorspronkelijk een glijringvorm. "Stepseal" impliceert een trapvorm. Volgens verhalen zijn de Chinese namen (Ge-lai en Si-te) fonetisch vertaald door agentschappen uit Hongkong, gebruikmakend van de cantonese uitspraak. Deze namen zijn de gangbare benamingen geworden die wij vandaag de dag gebruiken. Zij verschillen sterk van de officiële productnormnamen.

3. Productiegeschiedenis

In 1952 begon het Amerikaanse bedrijf W.S. Shamban met de ontwikkeling van PTFE-afdichtingsmaterialen voor de lucht- en ruimtevaart. Zij registreerden de naam Turcon. Zij waren pioniers op het gebied van de gepatenteerde Stepseal en Glyd Ring. Vandaag de dag zijn deze namen bekend bij elke ontwerper van hydraulische cilinders.

In 1992 nam het Duitse bedrijf Busak W.S. Shamban over. Om beide merknamen te behouden, werd de nieuwe onderneming Busak+Shamban (B+S) genoemd. Het werd een multinationaal leverancier van hoogwaardige afdichtingen en lageroplossingen.

B+S bezit wereldwijd 11 materialenontwikkelingslaboratoria en 17 ontwerpbureaus. Zij hebben 6 onderzoeks- en ontwikkelingscentra en 80 fabrieken. Zij zijn marktleiders in de lucht- en ruimtevaart-, bouwmachines-, metallurgie- en scheepvaartindustrie.

Busak+Shamban werkt al jarenlang nauw samen met Chinese klanten. Na China’s toetreding tot de WTO verhoogden zij hun investeringen. Sinds 2000 hebben zij kantoren geopend in Wuhan, Shanghai, Dalian, Guangzhou, Xi’an en Chengdu. Zij bieden geavanceerde afdichtoplossingen in heel China.

In 2003 werd Busak+Shamban onderdeel van Trelleborg AB, een beursgenoteerd bedrijf in Zweden. In april 2004 werd het bedrijf officieel hernoemd tot Trelleborg Sealing Solutions.

4. conclusie

De meeste bedrijven in China's hydraulische en pneumatische industrie zijn klein of middelgroot. Veel zijn familiebedrijven. Zij beschikken vaak over onvoldoende kapitaal, technische kennis en modern management. Deze bedrijven concurreren om de lage-inkomensmarkt. Hun producten zijn te vergelijkbaar. Wanneer de markt traag is, ontstaan prijsoorlogen. Goedkoper product betekent lagere winst. Dit maakt het moeilijk om de high-endmarkt te betreden.

Sha Baosen, voorzitter van de vereniging, is van mening dat herstructurering de enige uitweg is. Of dit nu via fusies of overnames gebeurt, herstructurering is noodzakelijk. Vloeistofkrachtproducten (hydraulica, pneumatiek, afdichtingen) zijn basiscomponenten. Zij vereisen een grote schaal en een brede variëteit. Een enkel klein bedrijf kan daarom niet alleen slagen.

Industriegiganten zoals Bosch Rexroth, Parker, Eaton en Moog bewijzen dit. Het zijn grote groepen met talloze gespecialiseerde fabrieken. Deze industrie is zowel kapitaal- als technologie-intensief. Schaal is vereist om winstgevend te zijn. Daarom zijn fusies en herstructureringen onvermijdelijk.

Sinds 2009 is de vraag in deze sector gestegen. Het Ministerie van Industrie en Informatietechnologie heeft een plan opgesteld om basiscomponenten te verbeteren. De belangrijkste problemen zijn een gebrek aan innovatie en lage R&D-investeringen. De productstructuur is onredelijk.

Het land moet de ontwikkeling van basisindustrieën versnellen. We moeten het probleem oplossen dat de machinesector 'groot, maar niet sterk' is. We moeten stoppen met afhankelijkheid van buitenlandse landen voor sleutelcomponenten. De sector moet het 'Plan voor aanpassing en herleving van de machinesector' uitvoeren. We moeten het 'knelpunt' oplossen dat voortkomt uit de afhankelijkheid van geïmporteerde hoogwaardige producten. Met de nieuwe regeringsstandpunten over fusies die in 2010 zijn uitgegeven, kan de sector nieuwe kansen op ontwikkeling verwachten.