Le valvole idrauliche sono componenti cruciali nei sistemi oleodinamici, utilizzati per regolare, dirigere e controllare il flusso di olio idraulico all’interno di un circuito. Questi dispositivi assicurano il corretto funzionamento del sistema, garantendo che la pressione, il flusso e la direzione del fluido siano gestiti in modo efficiente e sicuro.

Importanza delle Valvole Oleodinamiche

Le valvole oleodinamiche sono estremamente importanti perché con esse è possibile gestire l’efficienza, la velocità e l’accuratezza con cui lavorano i sistemi che funzionano tramite la potenza meccanica. Una valvola oleodinamica è un dispositivo progettato per controllare il flusso di fluidi, generalmente olio.

Questi dispositivi sono utilizzati in sistemi che richiedono una forza meccanica trasmessa con fluidi contenuti in un serbatoio, aspirati da una pompa e poi distribuiti attraverso organi di regolazione. I condotti collegano la centrale di compressione o la pompa di alimentazione alle varie macchine utilizzatrici, rotanti o alternative.

Le valvole oleodinamiche sono fondamentali per: regolare la pressione dei fluidi, interrompere, rallentare o deviare il flusso di un sistema di oleodinamica.

La valvola può essere manuale, elettrica o pneumatica ed è spesso utilizzata con altri dispositivi, quali vie aeree, intercettori, filtri e distributori. La valvola può essere usata anche come dispositivo di sicurezza, nel caso in cui si verifichino situazioni impreviste come pressioni anomale o temperature elevate.

Funzioni Principali delle Valvole Oleodinamiche

  • Valvole di controllo della pressione: utilizzate per mantenere il sistema oleodinamico all’interno dei limiti di pressione specificati.
  • Valvole di controllo del flusso: gestiscono la quantitĂ  di fluido che scorre attraverso un sistema oleodinamico. Per accelerare o rallentare i flussi interviene il regolatore di portata detto anche valvola regolatore di flusso. Esse in oleodinamica si occupano della velocitĂ  e della regolamentazione del carico di un attuatore.
  • Valvole di controllo direzionale: utilizzate per deviare il flusso del fluido idraulico in diverse direzioni, consentendo agli attuatori di muoversi avanti, indietro o di fermarsi. Le valvole direzionali (distributori) hanno invece il compito di dirigere il flusso di olio nel cilindro o nel motore per realizzare i movimenti nelle direzioni che occorrono.

Tipologie di Valvole Oleodinamiche

Le valvole oleodinamiche si distinguono in base alla funzione che svolgono, tra cui: valvole di intercettazione, di sicurezza, di regolazione, di scarico e direzionali.

  • Valvole d’intercettazione: usate per la connessione e l’interruzione del circuito idraulico. Le valvole di intercettazione devono il loro nome al fatto che “intercettano” il flusso: consentono quindi solo il completo passaggio del fluido oppure il suo arresto, senza possibilitĂ  di regolazioni intermedie. Sono utilizzate, per esempio, per isolare componenti che vengono attivati solo in determinate circostanze o sono in manutenzione.
  • Valvole di sicurezza: proteggono le macchine e i componenti contro sovraccarichi dannosi. Quest’ultime sono usate soprattutto per evitare sovrapressioni negli impianti, ma anche per proteggere le membrane delle pompe.
  • Valvole direzionali: controllano il flusso d’olio in una determinata direzione e funzionano da regolatori del flusso d'aria o di olio. Nelle valvole direzionali è installato in pratica sempre un elemento mobile come una spola o un cursore, un otturatore o una sfera.
  • Valvole regolatrici: permettono una pressurizzazione variabile del circuito idraulico. Le valvole regolatrici, per esempio, determinano quantitĂ  costanti di portata rendendo possibile la regolazione delle velocitĂ , attraverso l’impostazione dei valori. Le valvole regolatrici di portata sono dispositivi quindi utilizzati per regolare il flusso all'interno di un impianto oleodinamico, ridurre o aumentare una qualsiasi portata a valori desiderati.
  • Valvole di scarico: consentono il ritorno dell’olio a serbatoio quando la pressione raggiunge un certo livello. Normalmente sono chiuse, il che significa che rimangono serrate finchĂ© non viene applicata una pressione di pilotaggio. Quando questa pressione supera il contrasto della molla preventivamente tarata sulla valvola, quest’ultima si apre e consente al fluido di fluire in un altro circuito o ritornare al serbatoio a seconda del sistema in uso.

Quando in oleodinamica si ha l’esigenza quindi di far circolare il flusso solo in una direzione sono utilizzate le valvole regolatrici unidirezionali. Si possono ottenere modifiche sui flussi in un solo senso (con un ritorno nel tragitto opposto libero) attraverso un regolatore di portata unidirezionale che impedirà il passaggio degli olii in senso contrario.

Vi sono poi le valvole oleodinamiche regolatrici CETOP il cui sistema di “normalizzazione”, fissa gli standard dimensionali per la Pneumatica e l'Oleoidraulica. Le valvole bidirezionali CETOP a piastra permettono per esempio un’ottima resa nella regolazione del flusso in entrambi i sensi. Esse si presentano dotate di uno spillo che se adeguatamente configurato consente di ottenere grande linearità di flusso nell’apertura e una regolazione impeccabile e accurata sulla portata caratteristica. Questo avviene per la presenza del doppio sistema decimale presente sulla manopola e grazie ad un anello metallico con scala numerica graduata che permette di individuare, con velocità agli addetti al settore, le condizioni di flusso e pressione.

Valvole a Sfera

Una delle valvole più usate in ambito industriale è la valvola a sfera. Questa valvola è caratterizzata da un otturatore a forma sferica dotato di un’apertura, generalmente circolare, che ha sezione costante lungo tutta la direzione di passaggio del flusso. Infine il problema del ristagno del fluido nell’otturatore è stato risolto grazie alla realizzazione di una valvola con un foro praticato nella sfera interna che evita depositi di liquidi quando la valvola viene chiusa.

Le valvole a sfera sono componenti fondamentali presenti in una varietà di applicazioni. La loro funzione principale consiste nel controllare il flusso di vari tipi di fluidi (come l’acqua, l’olio idraulico, gas, prodotti chimici etc.) in modo sicuro ed efficiente. I principali settori di impiego sono quelli industriali e mezzi mobili.

Esistono diverse tipologie di valvole a sfera: a due vie, a tre vie, flangiate a manifold e motorizzate e non, tutte utilizzabili nell’impianto a seconda delle esigenze di regolazione del flusso.

Sono denominate in questo modo in quanto il loro componente di intercettazione principale è una sfera con un foro passante che ruota su un asse perpendicolare al flusso del fluido.

Il funzionamento delle valvole a sfera è particolarmente semplice. Per aprire la valvola, la maniglia viene ruotata di un quarto di giro (90°). In questo modo l’otturatore viene ruotato, allineando il foro con il flusso del fluido e aprendo dunque la connessione. Per chiudere la valvola è sufficiente ruotare la maniglia nuovamente di un quarto di giro (90°). L’otturatore verrà dunque nuovamente ruotato bloccando completamente il passaggio del fluido.

Le valvole a sfera sono disponibili in diverse varianti, ognuna progettata per soddisfare specifiche esigenze di applicazione:

  • Floating: la pressione del fluido spinge la sfera contro la sede a valle, garantendo una chiusura ermetica anche in presenza di elevate pressioni.
  • Trunionn: la tenuta della sfera è garantita da un sistema di guarnizioni di tenute.

Valvole di Ritegno

Valvole di ritegno o di non ritorno, sono dispositivi che attraverso un organo di chiusura che può essere un piattello, un clapet, una sfera, bloccano a volte anche aiutati da una molla di richiamo il reflusso di fluidi nelle tubazioni e negli impianti.

Solitamente, le valvole di non ritorno vengono utilizzate in impianti idraulici per evitare che vi siano problemi di flusso in direzione opposta qualora si verifichino malfunzionamenti, spegnimenti o rotture delle pompe.

Parlare di valvole di ritegno, però, vuol dire parlare di numerose tipologie:

  • Valvola di ritegno doppio battente di tipo wafer: realizzata in acciaio CF8M, può essere installata con flusso verticale, orizzontale o inclinato.
  • Valvola di ritegno a clapet di tipo wafer: realizzata in acciaio AISI 316, può essere installata con flusso verticale o orizzontale.
  • Valvole di ritegno a molla: realizzate in acciaio AISI 316, presenta un meccanismo di chiusura dipendente dall’azione di una molla che va ad imporre la chiusura prevendo il flusso di ritorno.

La scelta di una tipologia di valvola rispetto ad un’altra dipende dalle singole applicazioni e dalle decisioni prese in fase di progettazione.

Quando Utilizzare una Valvola a Farfalla?

Le valvole a farfalla trovano impiego principalmente nella regolazione della portata dei fluidi. A seconda del materiale in cui sono fabbricate, possono regolare il flusso di fluidi di diverso tipo. Se la maggior parte di esse è destinata a fluidi chimicamente neutri, come acqua, olio, fanghi, fluidi alimentari o farmaceutici, altre sono compatibili anche con i fluidi corrosivi.

Le valvole a farfalla sono valvole “a quarto di giro” perché il loro azionamento richiede una rotazione di 90° tra la posizione di apertura e quella di chiusura. Le valvole a farfalla garantiscono peraltro una buona tenuta stagna.

I modelli di grande diametro, in linea generale, si caratterizzano per un montaggio a flangia, ma alcuni modelli, ad esempio quelli che vengono usati nei circuiti di riscaldamento, vengono montati tramite avvitamento.

Quando Utilizzare una Valvola a Globo o a Pistone?

Il principio di funzionamento delle valvole a globo e delle valvole a pistone è lo stesso. Un’asta, alla cui estremità si trova un pezzo a forma di piattello o un pistone, scende nella valvola per interrompere la circolazione del fluido.

Queste valvole sono particolarmente adatte alla regolazione di un fluido in funzione della pressione del circuito. Il principale svantaggio di questo tipo di valvola risiede nella notevole perdita di carico.

Inoltre, la loro chiusura può rivelarsi difficile in condizioni di pressione molto elevata. Per finire, le valvole a globo possono chiudersi molto rapidamente e scatenare quindi un colpo d’ariete.

Quando Usare una Valvola a Membrana?

Le valvole a membrana trovano impiego soprattutto nelle operazioni igieniche e asettiche, ossia in quelle applicazioni in cui il fluido in circolo deve essere protetto da qualsiasi tipo di contaminazione.

Queste valvole funzionano principalmente in modo aperto/chiuso, sebbene in certi casi possano servire anche per la regolazione di un fluido. In posizione aperta, le valvole a membrana sono dette a pieno passaggio e non generano quasi alcuna perdita di carico perché la membrana di chiusura, liberando completamente il passaggio, evita che il fluido incontri degli ostacoli.

Se da un lato la tenuta stagna di queste valvole è eccellente, perché fluido e asta non entrano in contatto diretto, dall’altro la loro manutenzione deve essere regolare. Lo stato della membrana, infatti, dovrà essere controllato regolarmente, soprattutto se il fluido che transita per la valvola è carico di particelle solide.

Queste valvole trovano impiego principalmente nell’industria agroalimentare e nell’industria farmaceutica, ma vengono utilizzate spesso anche nell’industria chimica e nelle applicazioni ultra-pure (a seconda del materiale in cui sono costruite, e soprattutto a seconda del materiale costitutivo della membrana). Per i circuiti di diametro maggiore sarà invece opportuno scegliere un altro tipo di organo meccanico.

Quando Utilizzare una Valvola a Ghigliottina?

Le valvole a ghigliottina trovano largo impiego nell’industria della carta, nell’industria chimica, nello sfruttamento delle miniere, nelle centrali energetiche e nell’industria agroalimentare.

Il movimento lineare della saracinesca, ossia dell’otturatore che, in posizione chiusa, blocca il passaggio del fluido, fa sì che queste valvole siano particolarmente compatte. Questi dispositivi sono compatibili con i fluidi carichi di particelle solide, come le acque reflue o i fanghi.

In linea generale, le valvole a ghigliottina garantiscono la tenuta stagna a monte del circuito, ossia là dove il arriva il fluido. Alcuni modelli, però, garantiscono la tenuta stagna da entrambi i lati e, di conseguenza, possono essere utilizzati indipendentemente dal senso di circolazione del fluido.

Che cos'è una Valvola Multivia?

Le valvole multivia sono valvole che hanno più di un ingresso e/o di un’uscita. In questa categoria, che comprende anche valvole a 4, 5 e 6 vie, quelle più comunemente usate sono però le valvole a 3 vie, che nella maggior parte dei casi sono valvole a sfera.

Questo tipo di valvole trova impiego soprattutto nella regolazione della circolazione dei fluidi in installazioni tra due circuiti diversi, ma può servire anche a miscelare due fluidi.

Applicazioni delle Valvole Oleodinamiche

Le valvole oleodinamiche trovano applicazione in una vasta gamma di settori industriali e macchinari mobili. Le valvole oleodinamiche sono ampiamente utilizzate nel settore dell’automazione industriale. Numerose applicazioni richiedono l’utilizzo di queste valvole per controllare il flusso d’ olio in base alla pressione, alle temperature e ai cicli di funzionamento.

Per esempio, possono essere utilizzate per regolare la velocitĂ  degli organi mobili, come pompe e motori. Le valvole possono anche essere utilizzate come dispositivi di blocco per prevenire sovraccarichi meccanici. Inoltre, vengono spesso impiegate come sistemi di rilascio e arresto del movimento meccanico in applicazioni che richiedono una rapida accelerazione/decelerazione del movimento.

Nei sistemi di sollevamento, come gru e piattaforme, le valvole di controllo del flusso e della pressione assicurano che i carichi vengano sollevati e abbassati in modo sicuro e preciso. Le valvole oleodinamiche sono essenziali anche per le attrezzature di costruzione, dove vengono impiegate per controllare escavatori, bulldozer e altre macchine pesanti.

Queste tipologie di valvole sono progettate per essere resistenti ed assicurare un funzionamento affidabile nel tempo.

Come Scegliere le Valvole Oleodinamiche Giuste

Quando si tratta di scegliere le giuste valvole oleodinamiche per un sistema, è necessario prendere in considerazione alcuni fattori specifici. Il primo - e più importante - è capire quali siano le caratteristiche operative del dispositivo.

Ad esempio, se si vuole regolare la pressione nel fluido a una certa distanza dal dispositivo, occorre verificare che le valvole abbiano capacità adeguate al fine di gestire pressioni così elevate. Inoltre, è necessario considerare anche la temperatura del dispositivo in modo da assicurarsi che possano resistere alle condizioni esistenti in quella specifica applicazione.

Scegliere le valvole direzionali, le valvole limitatrici di pressione o il regolatore di portata appropriato sarĂ  semplice con il supporto di esperti del settore.

Parametri di Scelta di una Valvola

  • Tipologia di otturatore: determina la curva caratteristica della valvola.
  • Diametro nominale del seggio: individuato attraverso tabelle tecniche, noti il tipo di otturatore e il coefficiente di portata (CV).
  • Materiale: dovrĂ  essere adatto all’ambiente di esercizio.

Materiali Utilizzati nelle Valvole di Ritegno

  • Acciaio austenitico AISI-316: garantisce un miglioramento della resistenza a corrosione.
  • PTFE (Teflon): materiale polimerico.

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