Funzionamento e Tipologie di Valvole Pneumatiche Industriali

Sistemi Pneumatici e Classificazione delle Valvole

Lo sviluppo dei sistemi pneumatici segue regole di rappresentazione stabilite dal CETOP nel 1964 e adottate successivamente dall'ISO e dal BS. Questi simboli indicano il funzionamento delle valvole, il numero di connessioni, le posizioni di commutazione, il flusso e i metodi di attuazione. I produttori possono comunque creare simboli personalizzati per prodotti specifici.

Categorie Principali di Valvole Pneumatiche

Le valvole pneumatiche si dividono in tre categorie principali:

• Valvole di regolazione: avviamento progressivo, regolazione di pressione e portata.
• Valvole di intercettazione: non ritorno, intercettazione, scarico rapido, selettori di pressione.
• Valvole di distribuzione: controllo direzionale, ritardo (temporizzatori).

Valvole di Non Ritorno (Unidirezionali)

Le valvole di non ritorno (o unidirezionali) impediscono il flusso dell'aria compressa in direzione opposta. Vengono utilizzate principalmente per evitare che l'aria ritorni dal serbatoio di compensazione verso il compressore. Possono essere con o senza molla e si integrano spesso in altri dispositivi, come valvole selettrici o di scarico rapido.

La valvola unidirezionale è composta da un corpo, un otturatore con guarnizione e una molla. Se la pressione a monte è sufficiente, l'aria passa. Quando la pressione a valle supera quella a monte, l'otturatore si sposta e chiude ermeticamente il passaggio.

Valvole di Intercettazione (Sezionatrici)

Le valvole di intercettazione (o sezionatrici) sono valvole 3/2 N.C. (Normalmente Chiuse) che regolano il passaggio dell'aria compressa, bloccando o consentendo il flusso all'interno dell'impianto. In posizione iniziale, bloccano la linea di alimentazione e scaricano l'aria nell'atmosfera. Queste valvole possono avere azionamenti manuali, pneumatici o elettropneumatici.

Nel caso di azionamento manuale, la valvola è bistabile e può essere bloccata con un lucchetto per motivi di sicurezza. Quando l’impianto è a riposo, si trova a pressione atmosferica, ma l’attivazione della valvola può causare un rapido riempimento dell’impianto, portando a movimenti improvvisi dei componenti. Per evitare questi inconvenienti, vengono utilizzate le valvole ad avviamento progressivo.

Funzionamento delle Valvole ad Avviamento Progressivo

La valvola di avviamento progressivo consente un aumento graduale della pressione nell’impianto per evitare movimenti improvvisi e potenzialmente pericolosi. Il suo funzionamento si articola nelle seguenti fasi:

• Pos. 1: La valvola non è alimentata, la sfera di ritenuta chiude il passaggio, ma l’aria compressa arriva sotto la vite di regolazione, limitando il flusso iniziale.
• Pos. 2: Quando la pressione aumenta, l’otturatore C si sposta grazie alla pressione stessa e all'azione della molla D.
• Pos. 3: La pressione crescente limita la velocità del pistone nel cilindro, mentre l’otturatore C si abbassa quando la pressione supera la resistenza della molla D, consentendo il flusso massimo.
• Pos. 4: Quando l’alimentazione si ferma, l’impianto si scarica completamente tramite la valvola di intercettazione.
• Pos. 5: La pressione a valle diminuisce, la molla D riposiziona l’otturatore C e l’impianto si scarica completamente.

Valvole di Regolazione della Pressione e della Portata

Le valvole di regolazione modificano la pressione e la portata dell'aria compressa in un sistema pneumatico. Le valvole di regolazione della pressione si suddividono in tre categorie:

• Valvola di limite della pressione: Limita la pressione massima nel sistema, aprendo automaticamente l'uscita e scaricando l'aria quando viene superata la pressione preimpostata. Agiscono come dispositivi di sicurezza e sono comunemente utilizzate nei serbatoi di stoccaggio dell'aria compressa.
• Valvola di regolazione della pressione: Controlla la pressione in modo continuo, mantenendo una pressione costante in uscita, indipendentemente dalla pressione in ingresso. La pressione desiderata viene regolata manualmente tramite una manopola e monitorata con un manometro. Viene utilizzata per separare il circuito di potenza da quello di comando e controllo, ed è normalmente aperta.
• Valvola di sequenza della pressione: Gestisce la pressione in base a specifiche sequenze operative.

Fasi di Funzionamento della Valvola di Regolazione

• Pos. 1: La valvola è alimentata, ma la regolazione non è ancora attivata. La molla B non è compressa e il disco C non agisce sulla membrana D.
• Pos. 2: Regolando manualmente con il volantino A, la molla B si comprime, abbassando il disco C e la membrana D, mentre la molla F si carica.