“O-Ring” es una junta tórica, habitualmente de goma, que tiene forma de donut o de toro (de aquí el adjetivo de tórica) y que se usa como elemento de estanqueidad al instalarse entre dos superficies, impidiendo la fuga de líquidos o gases.
El origen del “O-Ring” se remonta a mediados del siglo XIX en la India, donde se utilizaron unos anillos de caucho como juntas en tuberías de agua. De hecho, la patente de la bombilla de 1882 de Thomas Edison muestra un anillo de goma de sección circular en el cuello del bulbo de vidrio que mantiene el mercurio en el interior y evita que pueda entrar el aire exterior.
¿Cuándo se inventó el “O-Ring”?
La primera patente está fechada el 12 de mayo de 1896 y registrada por un inventor sueco, J. O. Lundberg. Años más tarde en 1937, otro inventor Niels Christensen, perfeccionó la junta tórica mientras desarrollaba frenos de automóviles y registró una nueva patente para su junta tórica. En aquellos años, los fabricantes no estaban interesados en el uso del “O-ring” hasta que, en la Segunda Guerra Mundial, con el desarrollo de la industria aeronáutica, Christensen vendió sus juntas tóricas a la USAF, después de probarlas en un caza Northrop. Un componente tan simple como este, permitió avances en tecnologías muy complejas para la época.
Usos del O Ring
El origen del uso de los O-rings lo encontramos como sellos en tubos telescópicos deslizantes y pistones donde estos anillos elásticos no tenían ni alojamientos. Más adelante, las juntas tóricas se perfeccionaron hasta ser colocadas en ranuras diseñadas como sellos en los elementos de cierre, comúnmente ejes y tapas.
Las juntas se fabrican a partir del caucho natural, llamado comúnmente “goma”, y de cauchos sintéticos, según sea la aplicación. El trabajo de la junta tórica, la presión que soporta, su resistencia a la temperatura y el fluido en contacto determinarán un material u otro.
Tras el accidente del transbordador espacial Challenger de la NASA que se desintegró a los 73 segundos de su lanzamiento en 1986, la comisión que investigó las causas del desastre concluyó que una junta tórica había perdido su elasticidad por la temperatura tan baja de su entorno, y por ende, su capacidad de realizar la estanqueidad que se le exigía, provocando la fuga del combustible líquido y su explosión. Esta catástrofe sirvió para impulsar nuevos estudios y mejora en el conocimiento de los materiales con los cuales se fabricaban las juntas tóricas.
Sellado y aplicaciones del O Ring
Las ventajas de usar el o ring o junta tórica son evidentes: simplicidad, bajo coste, facilidad de instalación y requisitos de espacio reducido sin estructuras de soporte.
Y es que la geometría tan simple es la principal característica de un o-ring que, en conjunción con una correcta selección del material, lo convierten en un eficiente y fiable elemento de estanqueidad. Los O rings tienen múltiples posibilidades de aplicación, y dependiendo de su uso específico, se clasifican en dos grupos: los sellos estáticos y los sellos dinámicos.
O Rings como sellos estáticos
La superficie contra la que cierra la junta tórica una vez dispuesta en su alojamiento, no se mueve ni se desplaza. Y por eso hablamos de Estanqueidad Estática. En cualquier bien de equipo se instalan juntas tóricas que sellan piezas de la máquina como pueden ser cuerpos, tapas, cubiertas etc. Por lo general, las bombas de proceso, agitadores, compresores, válvulas y mezcladoras entre otros equipos, tienen juntas tóricas como elementos de estanqueidad.
O Rings como sellos dinámicos
En este escenario, la superficie contra la que cierra la junta tórica una vez dispuesta en su alojamiento, gira o puede desplazarse linealmente. Debe decirse que la junta tórica no está diseñada para trabajar en servicios dinámicos y si se usa, la velocidad debe ser muy baja. De lo contrario, la fricción será excesiva causando un desgaste muy prematuro.
A veces, se montan juntas tóricas en los pistones y vástagos de cilindros tanto hidráulicos como neumáticos pero no es lo habitual.
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