Anillo de retención

Un anillo de retención es un elemento de fijación que sujeta componentes o conjuntos a un eje o dentro de una carcasa /orificio cuando se instala, generalmente en una ranura , para un solo uso. Una vez instalado, la parte expuesta actúa como un tope que retiene el componente o conjunto específico. Los anillos de retención son un tipo de anillo de retención.

En aplicaciones donde no hay ranura, se pueden instalar anillos de retención circulares a presión.

Los anillos de retención suelen estar fabricados de acero al carbono , acero inoxidable o cobre-berilio y pueden presentar diversos acabados para mejorar la estética y protegerlos contra la corrosión, según el tipo de entorno en el que se utilicen.

Existen cuatro tipos principales de anillos de retención, cada uno de los cuales puede subdividirse en subtipos según las necesidades específicas de cada aplicación:

• Sección cónica
  • Ensamblado axialmente
    • Invertido
    • Biselado
    • Encorvado
  • Ensamblado radialmente
  • Autobloqueante
• Sección constante
• Espiral
• A presión circular
• Anillos de retención en espiral ondulados ^{[ 1 ] [ 2 ]}

Los anillos de retención de sección cónica disminuyen simétricamente desde el centro hacia los extremos libres, manteniendo su forma circular al contraerse o expandirse dentro de los límites de uso normal. Esto garantiza el contacto con la ranura a lo largo de toda la periferia del anillo. Estos anillos pueden instalarse axialmente (horizontalmente a lo largo del punto central de un eje) o radialmente (externamente a lo largo del radio de un círculo). Según el tamaño del anillo, puede fabricarse de dos maneras:

• Para anillos más pequeños: utilizando un troquel y estampando en una prensa a partir de una bobina de acero o cobre.
• Para anillos más grandes: se utiliza la técnica de conformado con alambre, en la que se enrolla un alambre rectangular dándole la forma del anillo.

Ensamblado axialmente

Los anillos de retención de montaje axial se instalan en ranuras mecanizadas en carcasas o orificios (internos) o en ejes (externos). Estos anillos se fabrican con orificios de lengüeta —pequeños orificios en las lengüetas de los anillos de retención axiales, tanto internos como externos— que se utilizan para su instalación y extracción mediante alicates diseñados para tal fin.

Otra opción de montaje es el montaje cónico, que simplifica el ensamblaje industrial, razón por la cual se utiliza con frecuencia en la industria automotriz.

El diseño del anillo actual se basa en la invención y patente ^{[ 3 ]} de la empresa alemana Seeger-Orbis de 1928, que se transfirió a la norma actual ASME B18.27 - 1998 ^{[ 4 ]} (DIN 471 y DIN 472 alemanas).

Anillos de retención invertidos

Los anillos de retención invertidos son una variante de los anillos ensamblados axialmente en la que los orificios de las orejetas están invertidos para encajar en el fondo de la ranura. Invertir las orejetas permite una mayor holgura en un eje o en una carcasa y forma un hombro uniforme más alto, ideal para sujetar cojinetes y otros componentes con radios de esquina o chaflanes grandes .

Anillos de retención biselados

Los anillos de retención biselados presentan un borde biselado o en ángulo de 15°. Este ángulo permite que el anillo se encaje entre la ranura y la pieza retenida hasta que no pueda avanzar más, fijando así todo en su lugar. Imagínese colocar un corcho en una botella. El corcho se introduce a presión en la abertura hasta que queda encajado lo máximo posible. Lo mismo ocurre cuando se instala un anillo de retención biselado. El anillo se encaja entre la pared de la ranura y la pieza retenida, lo que produce lo que se conoce como ajuste rígido de la holgura axial.

Anillos de retención curvados

Los anillos de retención curvados son versiones curvas de los anillos de retención planos estándar, tanto internos como externos, y ejercen una precarga sobre el conjunto al instalarse en la ranura. Esto elimina la holgura axial y actúa como un resorte, manteniendo el conjunto en compresión.

En la fabricación, las piezas no se pueden producir con dimensiones exactas; por lo tanto, si se fabrican con una tolerancia menor, quedarán sueltas o tendrán juego en el eje al instalar un anillo estándar. Si se fabrican con una tolerancia mayor, se extenderán más dentro de la ranura e impedirán la instalación completa del anillo estándar. Los anillos de retención curvados están diseñados para compensar las tolerancias acumuladas , actuando como un resorte una vez instalados en la ranura.

Ensamblado radialmente

Los anillos de retención de montaje radial se instalan externamente en ranuras mecanizadas en un eje. Estos anillos no tienen orificios de fijación y deben instalarse mediante aplicadores.

Un tipo específico de anillo de retención ensamblado radialmente es el anillo Benzing (también llamado arandela Benzing ), que recibe su nombre de su inventor y titular de la patente, Hugo Benzing. Este diseño de anillo de retención, fabricado por la empresa Hugo Benzing, se diferencia de los anillos Seeger en su construcción: los anillos Seeger (DIN 471/472) se instalan axialmente mediante deformación elástica en una ranura, mientras que los anillos Benzing se instalan radialmente, empujándolos sobre un eje; además, tienen un perfil cerrado, generalmente más redondeado. ^{[ 5 ]}

Los anillos de retención de sección constante (anillos de presión ^{[ 6 ]} ) presentan una sección uniforme y constante. En otras palabras, el material utilizado para fabricar el anillo tiene el mismo ancho en cualquier punto de su circunferencia. Al contraerse o expandirse, adquieren una deformación elíptica. Como resultado, entran en contacto con la ranura en tres o más puntos aislados, pero nunca de forma continua alrededor de la periferia. Estos anillos se fabrican con alambre plano o redondo.

Los anillos de retención espirales se instalan axialmente en alojamientos/orificios (internos) o en ejes (externos), haciendo contacto de 360° con la ranura. Estos anillos no tienen orejetas ni salientes que interfieran con el montaje. Se fabrican enrollando alambre plano para darle la forma final. Los anillos espirales cuentan con una muesca de extracción para facilitar su desmontaje. Su fabricación económica en aleaciones especiales como el acero inoxidable elimina los desperdicios.

No se requieren herramientas especiales para la instalación ni la extracción. Se pueden usar alicates de punta plana para instalar y quitar los anillos espirales externos.

Un anillo de presión circular se asemeja a una arandela dentada y suele fabricarse en metal. Se instala presionándolo sobre el extremo de un eje ranurado hasta que los dientes internos de la tuerca encajen en la ranura. El uso de tuercas de presión evita el costo de enroscar una tuerca en el extremo del eje durante el proceso de fabricación.

A continuación se describen varios acabados superficiales utilizados en los anillos de retención:

• Pasivación
• Fosfato
• Recubrimiento de zinc con posterior recubrimiento de conversión de cromato de zinc
• Aceite
• Recubrimiento de cadmio

• Anillo de retención ^{[ 7 ]}
• Anillo espiral: proporciona una cobertura de 360° ^{[ 8 ]}
• Anillo E ^{[ 9 ]}
  • Anillo E curvado - curvado para eliminar el juego de extremos ^{[ 9 ]}
• Klip (también conocido como anillo de caniche): similar a un anillo en E pero con orejas más grandes que proporcionan una gran superficie contra la parte retenida ^{[ 10 ].}
• Anillo autoblocante: no requiere ranura ^{[ 8 ]}
• Anillo partido (también conocido como arandela en X): encaja en ranuras externas y se cierra con un par de alicates ^{[ 10 ].}
• Anillo de baja holgura (también conocido como anillo en forma de media luna) ^{[ 9 ]}
• Anillos de retención de Spirolox (también conocidos como anillos espirales) ^{[ 11 ]}
• Anillo C ^{[ 12 ]}