Principio di funzionamento

l principio di funzionamento dei riduttori si basa sulla laminazione dell'aria nel passaggio attraverso una valvola ad otturatore, comandata da un dispositivo di regolazione, il cui funzionamento è dato dall'equilibrio di forze dovute alla spinta di una molla e della pressione di uscita.

In base all'elemento con cui si ottiene tale equilibrio si distingue tra riduttori a pistone e riduttori a membrana.

L'analisi viene eseguita solo su quest'ultimo tipo, essendo analoga anche per quelli a pistone.

  1 - Vite

  2 - Molla

  3 - Membrana

  4 - Otturatore

  5 - Molla antagonista

  6 - Astina

  7 - Foro centrale

  8 - Foro d'uscita

La pressione viene regolata mediante la membrana; su un lato della membrana agisce la pressione di uscita p2, mentre sull'altro agisce la molla la cui forza è regolabile mediante la vite.

Si ha l'equilibrio quando la forza della molla uguaglia la spinta della pressione regolata p2, situazione che corrisponde alla chiusura dell'otturatore (come indicato in figura).

Mediante la vite si posiziona l'apertura dell'otturatore e quindi il passaggio di aria da monte a valle, ovvero da 1 a 2.

Se, a seguito di una richiesta di portata da parte dell'utenza, la pressione p2 tende a diminuire, la forza della molla vince la spinta data dalla pressione e di conseguenza la membrana si abbassa aprendo maggiormente il passaggio tra l'otturatore e la sede di battuta: può quindi fluire una portata maggiore, fino al ripristino della pressione p2.

Allo stesso modo, se la pressione p2 tende ad aumentare a causa di una minore richiesta di portata, la spinta della pressione sulla membrana vince la forza della molla occludendo maggiormente il passaggio a livello dell'otturatore: può così fluire una portata minore, in modo da ripristinare la pressione p2.

Un problema che si può presentare nei riduttori è la possibilità di scaricare sovrappressioni che si formano a valle degli stessi, sulle utilizzazioni.

Situazioni di questo tipo possono presentarsi sia durante determinate fasi del moto dei cilindri, sia in  fase di regolazione dei riduttori.

Il riduttore schematizzato nelle figure sopra e a fianco è dotato di valvola di scarico della sovrappressione ed è quindi detto "riduttore RELIEVING".

Come si può vedere, al centro della membrana è presente un foro (foro centrale). Durante il normale funzionamento, l'astina solidale all'otturatore chiude questo foro.

Quando l'eccesso di pressione a valle è particolarmente elevato, l'otturatore va in battuta contro la sua sede e la membrana si alza, spinta dall'azione della pressione di valle, staccando l'astina dalla membrana: l'aria può quindi fluire attraverso il foro centrale e il foro d'uscita, fino all'equilibrio impostato.

Si noti che la pressione d'intervento del sistema di scarico della sovrappressione è di circa 0.1-0.2 bar oltre la pressione di taratura del riduttore.