valvola

Anatomia e medicina

In anatomia comparata, v. spirale, plica della mucosa dell’intestino medio (talora indicato con il nome di ileo) di Selaci, Condrostei, Olostei e Dipnoi, sporgente come lamina elicoidale nel lume intestinale. Particolarmente sviluppata negli Elasmobranchi, dove può presentare da 4 a 40 giri, ha la funzione di ritardare il passaggio degli alimenti facilitandone la digestione con l’aumentare, anche di 3 volte, la superficie di secrezione e di assorbimento. In alcuni Selaci è impiantata sulla parte intestinale in senso rettilineo e arrotondata a spirale su sé stessa. Meno sviluppata negli Olostei, è quasi sempre assente nei Teleostei. È detta v. spirale anche una plica che all’interno del cono arterioso del cuore della maggioranza degli Anfibi contribuisce a separare le due correnti di sangue arterioso e venoso.

In anatomia umana, formazione membranosa o restringimento che, nell’interno di organi cavi, regola la direzione del contenuto (sangue, materiale alimentare, aria ecc.) permettendone il passaggio solo in un senso; se mancano a questo compito funzionale, le v. sono dette insufficienti. V. ileocecale, Quella che si trova in corrispondenza dello sbocco dell’intestino tenue nel crasso. V. venose, Quelle intercalate lungo il decorso delle vene, specie agli arti inferiori.

In patologia, pneumotorace a v., quello costituito da lesioni del polmone, che permettono soltanto l’immissione dell’aria nella pleura, con gli atti respiratori, e non l’emissione; stenosi bronchiali a v., quelle provocate da proliferazioni patologiche nel lume bronchiale e che portano a restringimento del lume, oppure permettono il passaggio dell’aria solo in un senso (v. a senso unico). Valvulopatia In cardiologia, malattia o lesione che interessa una o più v. cardiache (➔ cuore): insufficienza e stenosi valvolari, endocarditi valvolari ecc., condizioni attualmente designate più comunemente come cardiopatie valvolari. Valvulite Endocardite valvolare, processo infiammatorio a carico di una v. cardiaca. Valvulosi, Processo degenerativo a carico di una v. cardiaca. Valvuloplastica, Tecnica di dilatazione di v. cardiache stenotiche, effettuata con l’ausilio di un palloncino montato sulla sommità di un catetere. Il palloncino viene introdotto fino all’interno delle cavità cardiache e posizionato in prossimità della v. stenotica. In questa sede viene dilatato per ottenere una separazione delle cuspidi valvolari fuse tra loro. Con tale metodo si ottiene generalmente un raddoppio dei valori di area valvolare e si ripristina in modo soddisfacente il flusso di sangue attraverso la valvola. Valvulotomia, Intervento chirurgico, ormai eseguito raramente, detto anche commissurotomia, consistente nella dilacerazione o nell’incisione di una v. cardiaca gravemente alterata (di solito in caso di stenosi); in tempi recenti è stato sostituito dall’impianto di v. artificiali.

Tecnica

Organo di chiusura o di regolazione posto sul percorso di una corrente fluida, per regolare e controllare la portata o la pressione della corrente stessa. Per tubazioni di piccola sezione si parla piuttosto di rubinetto (➔).

In elettronica, il termine indicava i dispositivi capaci di comandare l’intensità o il verso di una corrente elettrica, in particolare il diodo termoelettronico, in quanto capace di far passare corrente elettrica soltanto in un verso; per estensione è passato a indicare tutti i tipi di tubi termoelettronici e termoionici, e oggi indica correntemente, in contrapposizione a transistor, gli apparecchi che usano ancora quella tecnologia, ormai in quasi tutte le applicazioni sostituiti da dispositivi a stato solido: nei convertitori per alta e altissima tensione indica anche la complessa apparecchiatura, costituita da numerosi dispositivi allo stato solido (tiristori) e circuiti di accensione e protezione, che ha la funzione di controllare la corrente di una fase.

Struttura e classificazione

fig. 1A, B, D, E

Schematicamente, una v. è composta da: l’involucro contenente gli altri organi, costituito di due parti, collegate con filettatura o bulloni (coperchio e corpo), e provvisto di bocche d’entrata e d’uscita del fluido; la sede, superficie nella quale si appoggia l’organo otturatore, ricavata nel corpo o anche riportata; l’otturatore (detto a volte esso stesso v.), elemento mobile di regolazione o di interruzione del flusso della corrente fluida. Una prima classificazione divide le v. in: v. a comando diretto, manuale o meccanico, in cui il movimento dell’otturatore può avvenire a mezzo di una leva (o chiave) o a mezzo di un volantino (v. a volantino, fig. 1A, B, D, E) o a mezzo di un altro organo di macchina (per es., un eccentrico), agenti tutti sulla estremità libera dell’organo mobile; v. automatiche, le quali intervengono automaticamente quando una determinata grandezza raggiunge un valore prestabilito. Sono v. automatiche le v. di sicurezza (fig. 1C), le quali vengono applicate a serbatoi che contengono fluidi in pressione ed entrano in azione non appena la pressione del fluido superi un dato valore pericoloso per la resistenza del serbatoio stesso; l’apertura di una v. di sicurezza deve avvenire rapidamente e la sezione di passaggio per il fluido deve essere tale da smaltire una portata che eviti un ulteriore aumento di pressione; anche la richiusura è a scatto e avviene per una pressione leggermente inferiore (qualche punto in percentuale) al valore di apertura. Sono v. automatiche anche le v. di regolazione, di non ritorno, di riduzione, a disco o a lamelle usate nei compressori alternativi ecc.

Tipologie

fig. 2

V. per comandi oleodinamici o pneumatici

Sono v. che servono per influire sull’avviamento, sull’arresto, sulla direzione, sulla pressione e sulla portata di correnti di olio o di gas; a seconda della funzione svolta le v. prendono il nome corrispondente. Dal punto di vista costruttivo possono essere del tipo a piatto, a cono, a sfera e rotative; quelle a cono e quelle rotative (fig. 1F-G) sono le più impiegate perché consentono una compensazione delle forze dovuta alla pressione e uno smorzamento efficace delle oscillazioni. Spesso si realizzano sistemi complessi, costituiti da più v. disposte una accanto all’altra. Tra le v. di maggiore importanza sono le v. a più vie, che hanno il compito di assicurare il transito o l’arresto, o di variare la direzione di una corrente, e sono caratterizzate dal numero delle vie e delle posizioni di innesto.

V. per compressori

Le v. impiegate nei compressori alternativi sono automatiche (a disco, a lamelle ecc.); è la differenza di pressione tra le due facce del disco o della lamella a vincere la forza di reazione e ad aprire i condotti di adduzione e di mandata. In fig. 2 è rappresentata una v. a lamelle, caratterizzata da lunghe fessure disposte parallelamente: quando il flusso è diretto verso il basso, le lamelle a vengono spinte contro la sede e la v. si chiude; con il flusso nel verso opposto le lamelle si adagiano contro le superfici b e il fluido passa attraverso le relative fessure.

V. per impianti idroelettrici

Le v. impiegate nelle turbine idrauliche, per le grandi potenze in gioco, hanno generalmente dimensioni rilevanti, sono azionate da servomotori e devono essere in grado di effettuare la regolazione della portata; devono altresì garantire piccole perdite ed essere in grado di resistere alle fortissime sollecitazioni che si hanno a seguito delle manovre di chiusura (colpo d’ariete). Di tipo caratteristico è, per es., la v. a spina usata per la regolazione delle turbine Pelton, mentre per le turbine Kaplan si usano v. rotative. Come v. di intercettazione nelle condotte forzate si adottano v. a saracinesca o rotative, a sfera o a farfalla; il comando avviene sempre mediante servomotori. Nessuna di tali v. può essere usata per effettuare regolazioni: le v. a farfalla e a saracinesca, perché darebbero luogo a moti vorticosi, a perdite e a sollecitazioni indesiderate; le v. rotative a sfera, per la loro natura intrinseca.

V. per macchine a vapore

Le v. utilizzate nelle motrici a vapore, ormai di interesse storico, sono del tipo a cassetto, dotate di moto alternativo comandato dallo stantuffo, o del tipo a fungo a sedi multiple. Tra le v. impiegate nelle turbine a vapore si possono distinguere quelle che effettuano la regolazione del flusso di vapore e quelle di intercettazione.

V. per motori a combustione interna a quattro tempi

Le v. a fungo, in acciaio speciale, resistente al calore e agli urti, sono formate essenzialmente dallo stelo e dalla testa a fungo, che si adagia su una sede conica ricavata nel cilindro; le v. sono dette a calice o a campana quando la superficie della testa è convessa. Le v. si aprono verso l’interno del cilindro e sono comandate da un albero di distribuzione (o albero degli eccentrici o albero a camme) in acciaio cementato e temperato il quale porta tanti eccentrici, di opportuno profilo e ampiezza, quante sono le valvole (➔ distribuzione; motore). Si può avere un solo albero o due alberi distinti: uno per l’aspirazione, l’altro per lo scarico. Il ritorno delle v. sulla sede avviene automaticamente per mezzo di molle, appena cessata l’azione dell’eccentrico. Le v. possono essere disposte in testa al cilindro (v. in testa, per lo più nei motori a forte rapporto di compressione) o lateralmente (v. laterali, nei motori a rapporto di compressione normale); nel primo caso anche l’albero delle camme è generalmente disposto in testa e comanda le v. o direttamente o per mezzo di bilancieri. Nel secondo caso, l’albero delle camme è disposto in basso e comanda le v. per mezzo di una punteria agente sul gambo. Per migliorare la tenuta delle v. si è diffuso l’impiego di sedi riportate. Il raffreddamento della v. avviene normalmente attraverso l’asta e la camicia del cilindro o della testata; in alcuni motori da competizione, ove le v., soprattutto quelle di scarico, sono particolarmente sollecitate dal punto di vista termico, l’asta è cava e contiene un liquido con elevata conducibilità termica (mercurio, sodio) che aumenta la trasmissione del calore attraverso l’asta. Tra il gambo delle v. in posizione di chiusura e l’organo che lo comanda deve esistere un gioco regolabile (0,1-0,2 mm a motore freddo), a causa delle dilatazioni che si verificano durante la marcia. Un tipo particolare è la v. desmodromica, nella quale anche la chiusura è comandata da un cinematismo e non da molle, come nelle v. usuali (➔ desmodromico).

V. per tubazioni

Quando non si devono effettuare regolazioni della portata fluida, ma soltanto mantenere aperto o chiuso un determinato condotto (v. di intercettazione) a bassa e media pressione, si usano generalmente v. a saracinesca. Nei casi in cui si deve effettuare anche una regolazione, e per pressioni elevate, si usano v. a piatto, il cui organo di tenuta è sostituibile. Una regolazione più precisa si effettua con v. a spillo. Il collegamento delle v. alle tubazioni è realizzato mediante flange con guarnizioni e viti di serraggio, o mediante raccordi filettati; per le elevate pressioni il collegamento è realizzato spesso con saldature. Le v. di piccola dimensione sono di ottone, bronzo, ghisa; quelle maggiori sono di ghisa o, per pressioni elevate, di acciaio fuso. Quando si vuole impedire il flusso in una determinata direzione, senza peraltro che esso venga ostacolato se orientato in direzione opposta, si inserisce lungo la tubazione una v., detta v. di ritegno o di ritenuta o di non ritorno, atta appunto a realizzare una siffatta unidirezionalità. Un tipo semplice di v. di ritegno si basa sulla posizione che automaticamente assume l’otturatore a seconda della direzione del flusso: in un verso la spinta dinamica del fluido mantiene l’otturatore in posizione di apertura, nell’altro verso è la stessa spinta del fluido che tiene l’otturatore premuto sulla sede di tenuta (in posizione cioè di v. chiusa).