Diferencia entre pasadores elásticos en espiral y pasadores elásticos ranurados

Un pasador elástico, también conocido como pasador de tensión o pasador de rodillo, es un cierre mecánico utilizado para asegurar dos o más piezas de un conjunto. Los pasadores elásticos son piezas huecas en forma de tubo diseñadas para ser más grandes que el orificio y se fabrican con diversos tipos de acero para muelles u otros materiales.

La principal diferencia de un pasador elástico con respecto a un pasador sólido clásico es que su rigidez radial es significativamente inferior a la del material anfitrión. Los pasadores sólidos pueden tener una superficie lisa e ininterrumpida (como las espigas) o pueden estar diseñados con características de retención como ranuras, estrías o púas. Los pasadores sólidos suelen retenerse desplazando/deformando el material anfitrión. Sin embargo, en los casos en que el pasador está rectificado con precisión y el orificio está escariado con precisión, el ajuste de un pasador macizo rectificado puede controlarse muy estrechamente entre una ligera holgura y una pequeña interferencia que no provocará el desplazamiento de material ni del pasador ni del alojamiento. Sin embargo, el rectificado y escariado de precisión tanto del pasador como del orificio hacen que esta opción de fijación sea una de las más costosas.

Por otra parte, los pasadores elásticos pueden absorber una tolerancia de orificio mucho mayor que los pasadores s rígidos. Gracias a su flexibilidad, los pasadores elásticos no sólo son más económicos de fabricar, sino que la preparación del orificio también es menos tediosa y menos costosa. Su rigidez comparativamente menor también aporta otra ventaja: los pasadores elásticos no dañan el orificio de alojamiento (si se seleccionan correctamente), hasta el punto de que pueden repararse sin necesidad de volver a mecanizar las piezas.       

Existen dos tipos básicos de pasadores elásticos: los pasadores elásticos ranurados y los pasadores elásticos en espiral.

Un pasador elástico ranurado se caracteriza por su sección transversal en forma de C y una ranura paralela a su eje. Aunque se desconoce su origen exacto, han ido apareciendo como concepto en dispositivos mecánicos a lo largo de la historia moderna. Con el paso del tiempo, a través de diversas normas industriales, han evolucionado hasta convertirse en lo que se utiliza comúnmente hoy en día en muchos tipos diferentes de aplicaciones. Existen varias normas industriales activas, pero cuatro (4) prevalecen y representan la mayor parte de la demanda de pasadores ranurados: ASME B18.8.2, ASME B18.8.4M, ISO 8752 e ISO 13337.

Un pasador elástico en espiral se reconoce por su sección transversal de 2¼ espiras. La historia del pasador en espiral es mucho más clara. Fue inventado en 1948 por Herman Koehl, padre fundador de SPIROL, específicamente como solución a una aplicación con fuertes vibraciones y cargas dinámicas - el rotor de un motor a reacción. A diferencia de otras fijaciones tradicionales como tuercas y tornillos, que tienden a aflojarse bajo fuertes vibraciones, o pasadores sólidos rígidos que transmiten las cargas dinámicas a la pared del agujero y comprometen la retención del pasador, el Sr. Koehl diseñó un pasador lo suficientemente fuerte como para resistir las fuerzas generadas durante el uso, pero también lo suficientemente flexible como para absorber las fuerzas y preservar la integridad del material del agujero y mantener el conjunto intacto. El pasador en espiral está disponible en tres funciones diferentes para obtener la combinación óptima de resistencia y flexibilidad que se adapte a diferentes tipos de aplicaciones y materiales de alojamiento. Las normas industriales más comunes para pasadores en espiral son ISO 8750, ISO 8748, ISO 8751 y ASME B18.8.2 y ASME B18.8.3M. Estas normas no difieren mucho entre sí y se consideran prácticamente equivalentes.

Otro elemento diferenciador clave es el diseño del borde donde termina la banda de acero. En el caso de los pasadores ranurados, se trata de la ranura. En algunas configuraciones, la ranura es tan ancha como el propio espesor de la banda (ISO 8752), lo que significa que las chavetas pueden entrelazarse o anidarse unas dentro de otras, como se ve en la figura 2. Estos tipos de pasadores ranurados deben evitarse en las líneas de montaje altamente automatizadas, ya que se producirían atascos en el equipo de alimentación.

Un pasador en espiral, con varias vueltas de material, tiene una costura lisa en lugar de una ranura abierta (figura 3). La sección transversal cerrada no sólo evita el enclavamiento o el anidamiento, sino que también proporciona una superficie lisa para la rotación, lo que resulta especialmente útil en aplicaciones de bisagra. Otra ventaja de tener una sección transversal más uniforme es que la resistencia de un pasador en espiral no depende de la orientación. Este no es el caso de un pasador ranurado en forma de C, en el que su resistencia al cizallamiento puede variar aproximadamente un 5%, a favor de que la carga esté alineada con la ranura (0° o 180° (figura 4)).