Istoria garniturilor o-ring
Deși în zilele noastre garniturile o-ring sunt solutia normala pentru etansare, lucrurile nu au fost întotdeauna atât de simple. O ring-ul este o invenție relativ recentă a inventatorului danez Niels Christensen, invenție ce s-a dovedit esențială în timpul celui de-al Doilea Război Mondial.
Cine este și ce îi mai datoram inventatorului garniturilor o-ring
Niels Christensen a emigrat in America în anul 1891 la varsta de 26 de ani. Odată ajuns pe pământ american Christensen a început să lucreze pentru diferiți producători de echipamente mecanice, căutând în tot acest timp ocazia de a folosi talentul și abilitățile sale. Această ocazie s-a ivit în 1893 când un accident de tramvai i-a dat ideea de a îmbunătăți sistemele de frânare ce se foloseau la vremea respectivă.
Niels Christensen recunoaște rapid defectele sistemului de frânare utilizat în tramvaie, sistem ce se baza pe folosirea energiei electrice, și vine cu o soluție ce avea la bază aerul comprimat. Christensen își patentează invențiile în 1895 respectiv 1899. În anul 1897 sistemul său de frânare pentru tramvaie a fost instalat pentru prima oară în Chicago si nu mult după aceea a început să fie folosit pe scară largă în America și Europa.
Aparitia garniturilor o-ring
Ulterior, Niels Christensen se angajează la Midland Steel Productions cu scopul de a dezvolta sisteme de frânare pentru automobile și camioane. În 1933 începe să caute soluții pentru o problemă de care se lovea constant: lipsa unui sigiliu simplu dar eficient care să permită unui piston să alunece și în același timp să împiedice uleiul să se scurgă.
Inelele de cauciuc mai fuseseră încercate anterior însă erau predispuse la uzură așa că Niels a decis să experimenteze cu diferite dimensiuni atât pentru inelul de cauciuc cât și pentru canelură. Intr-un final, în urma mai multor experimente practice, Christensen constata că un inel cu o secțiune rotundă așezat într-o canelură mai mare de o dată și jumătate decât raza inelului de cauciuc, este soluția perfectă de etanșare pentru sistemele hidraulice deși, la acea vreme, Christensen nu ar fi putut explica și de ce.
De ce este inelul O eficient
Explicația a venit în 1941, când cercetătorii de la Vought-Sikorsky și Lockheed Aircraft au constatat că spațiul dintre garnitura O-ring și pereții canelurii permite garniturii să se rotească la 20 de grade atunci când este împinsă dintr-o parte. Această mișcare lasă o cantitate extrem de mică de lichid hidraulic să pătrundă între garnitură și pereții cilindrului, lichid ce lubrifiază garnitura, protejând-o de uzură și astfel prelungind durata de viață a acesteia.
Primele aplicatii ale garniturii o-ring
Din nefericire, invenția lui Christensen nu a fost bine primită de șefii de la Midland Steel Productions iar acesta se trezește fără slujbă. Anii ‘30 îl găsesc pe Christensen încercând să convingă diverse companii să testeze invenția sa fără prea mare succes.
Odată cu declanșarea celui de-al Doilea Război Mondial, zeci de mii de avioane urmau să fie asamblate, fiecare dintre ele având trenuri de aterizare și alte componente ce se bazau pe sisteme hidraulice. Christensen profită de ocazie și stabilește o întâlnire cu reprezentanți ai armatei pentru a prezenta garniturile o-ring. Testele efectuate de inginerii militari au dovedit încă odată eficiența inelelor O inventate de Christensen. Ca urmare, armata le adoptă fără rezerve ca soluție de etanșare pentru toate sistemele care o necesitau.
Adoptarea garniturii o-ring de către aviația americană urma să economisească milioane de dolari și posibil să salveze vieți, însă Niels Christensen nu avea să se bucure de roadele invenției sale decât la foarte multă vreme după terminarea războiului.
Ce și cât a câștigat Christensen din inventarea oringurilor
Deși invenția sa era patentată iar Christensen ar fi trebuit să primească între 15 cenți și doi dolari per inel O utilizat (în funcție de dimensiunea acestuia), în America se decretează starea de urgență iar după atacul de la Pearl Harbor, guvernul american cumpără mai multe patente legate de domeniul militar și le face disponibile tuturor fabricanților în mod gratuit.
Până când președintele Truman declară sfârșitul stării de urgență, în 1952, garniturile o-ring erau deja folosite în domenii ce nu aveau nicio legătură cu armata. De exemplu garniturile de etanșare inventate de Christensen erau prezente în stilouri, dispensere de săpun, prese hidraulice, sisteme de frânare pentru mașini, mașini de spălat, etc.
Christensen începe să lupte pentru a-și recupera profiturile și în 1952, după moartea sa, avocatul său este cel ce continuă lupta în curți de judecată, în numele inventatorului și al familiei acestuia. In 1964, un tribunal decide că Christensen și urmașii săi trebuie să fie compensați “complet și rezonabil”. Însă calculul compensației urma să dureze încă 7 ani.
La sfârșitul acestei perioade familia a primit suma de aproape 100 000 de dolari americani, suma ce echivalează aproape un milion de dolari la valoarea din 2022.
Garniturile o-ring astazi
Contribuția lui Christensen este crucială, invenția sa având aplicații din cele mai diverse și în aproape toate domeniile. Ortodonții folosesc garnituri o-ring pentru a se asigura că lichidele nu pot pătrunde în implanturile dentare. Și pistoalele de tatuaj conțin garnituri o-ring pentru a controla nivelul de vibrații și de zgomot în timpul utilizării. Oringuri mai întâlnim și în echipamentele de scuba sau în puștile de paintball.
Odată cu trecerea timpului si evolutia tehnologiei oringurile au suferit si ele cel putin o modificare semnificativă. Si anume: dacă la momentul invenției lor, oringurile erau fabricate exclusiv din cauciuc, astăzi oringurile sunt fabricate și din silicon.
Aplicațiile acestor simple garnituri de etansare sunt extrem de variate iar oringurile rămân o componentă esențială a oricărui sistem unde etanșarea este importantă.
