Rubinetti a sfera per acqua: tipi, classificazione, componenti e principio di funzionamento

I rubinetti dell'acqua di varie costruzioni sono presenti in ogni casa. Non si ha voglia di chiamare ogni volta un idraulico quando un rubinetto si rompe, Lei è d'accordo? Ma per affrontare la riparazione, è necessario conoscere il dispositivo del rubinetto a sfera per acqua e i suoi componenti principali.

È proprio qui che veniamo in suo aiuto – in questo articolo vengono esaminati i tipi esistenti di rubinetti a sfera, il loro dispositivo, classificazione, caratteristiche di marcatura e principio di funzionamento. Grazie alle conoscenze acquisite, riuscirà a gestire personalmente la riparazione di tutte le varietà.

Per una migliore comprensione del materiale, abbiamo corredato l'articolo con foto illustrative e schemi del dispositivo del rubinetto con meccanismo a sfera, e abbiamo anche selezionato video in cui vengono fornite informazioni in modo accessibile su come chiudere e installare il rubinetto.

Classificazione dei rubinetti a sfera per acqua

I più popolari sono i rubinetti con meccanismo a sfera, inventati oltre 100 anni fa. Sono facili da installare e hanno un costo accessibile. Al consumatore viene presentata una serie di varianti costruttive con differenze funzionali e strutturali.

Parlando di rubinetti a sfera, è bene distinguere i concetti di “rubinetto per acqua” e “miscelatore”. Entrambe le varietà sono accomunate da un elemento costruttivo comune – un organo di intercettazione o regolazione a forma di corpo di rotazione di configurazione arrotondata.

Le azioni di intercettazione della tubazione o di regolazione del flusso vengono eseguite ruotando questo elemento attorno al suo asse centrale ideale.

I rubinetti possono essere installati tra gli elementi del sistema idraulico oppure costituire il punto terminale della tubazione.

Nel primo caso i dispositivi sono chiamati di intercettazione, mentre nel secondo svolgono la funzione di erogatori e spesso sono i ben noti miscelatori.

L'enorme assortimento di rubinetti per acquedotto consente di scegliere un dispositivo per qualsiasi sistema di approvvigionamento idrico con parametri ottimali e design estetico.

Il miscelatore – è un meccanismo per miscelare l'acqua e regolarne la temperatura, mentre il rubinetto passante può regolare solo la portata.

Le valvole a sfera di intercettazione si dividono in passanti, cioè installate in un tratto rettilineo della tubazione, angolari, cioè situate in un tratto con deviazione del flusso di 90º, e a tre vie, cioè che convogliano il flusso in due bocchettoni di raccolta.

Grazie alla semplicità costruttiva, il rubinetto a sfera si rompe raramente ed è estremamente semplice da riparare e installare.

Le valvole a sfera vengono utilizzate nei circuiti di approvvigionamento idrico e di riscaldamento.

In base ai parametri di portata, i rubinetti utilizzati negli impianti termici si dividono in:

• Passaggio totale: Dispositivi a sfera in cui il diametro del foro di uscita della sfera (detta anche otturatore) è uguale al diametro della tubatura su cui è installato il rubinetto.
• Ridotti: Dispositivi idraulici in cui il diametro del foro di uscita della sfera è inferiore al diametro corrispondente della tubatura, nella maggior parte dei casi di una grandezza.

I rubinetti di tipo ridotto consentono di chiudere rapidamente la linea termica, ma senza il rischio di provocare un colpo d'ariete.

Per tipo di collegamento al sistema di alimentazione idrica:

• Filettati: Valvole con filettatura interna o esterna, conica o cilindrica. Si montano avvitando raccordi o filettando raccorderia a manicotto. Il tipo più comune nei servizi pubblici è semplice da installare e facilita le riparazioni.
• Combinate: Dispositivi dotati di filettatura interna ed esterna. Da un lato si collegano mediante un raccordo con filettatura interna, dall'altro con un raccordo a nipplo.
• Saldati: Si montano mediante saldatura. Con un'esecuzione impeccabile, i giunti garantiscono una perfetta tenuta e non richiedono regolazioni periodiche della posizione dei raccordi, come il tipo precedente. Tuttavia, sono scomodi da riparare poiché insieme ad essi è necessario smontare parte della tubazione.
• A flangia. Vengono installate con flange su tubazioni principali critiche. Possono essere smontate e rimontate più volte. Richiedono periodicamente il controllo del serraggio dei bulloni delle flange.

Nei sistemi di approvvigionamento idrico autonomi, vengono più spesso utilizzati normali dispositivi filettati, che permettono di assemblare una tubatura di qualsiasi complessità da tutti i tipi di tubi conosciuti o loro combinazioni.

I rubinetti a sfera vengono prodotti con filettature esterne e interne, che consentono di collegarli alla tubazione tramite raccordi o giunti.

Per tipo di corpo:

• tutto saldato, il cui corpo è un'unica struttura;
• smontabili, quando gli elementi del corpo sono serrati con bulloni e possono essere facilmente smontati.

Il primo tipo di prodotto è considerato il più affidabile, ma in caso di guasto un tale dispositivo non può essere riparato. I rubinetti smontabili si guastano più spesso, ma sono facilmente riparabili.

Le informazioni su come riparare un miscelatore a sfera sono trattate in un altro nostro articolo.

Per tipo di fluido convogliato:

• per acqua fredda fino a +35 °C;
• per acqua calda fino a +90 °C.

Il controllo dei dispositivi viene effettuato tramite leva o valvola “farfalla”. La scelta del rubinetto con una determinata modalità di controllo dipende dalla posizione della valvola e dalle preferenze del proprietario. I rubinetti a leva vengono spesso installati nei tratti centrali della tubazione, quelli a “farfalla” – nelle diramazioni dell'impianto.

I miscelatori con meccanismo a sfera vengono installati in cucine e bagni e costituiscono i punti terminali del sistema idrico.

Esistono moltissime varianti di distribuzione dell'impianto idrico all'interno della casa, ma in tutti i casi, nei tratti, vengono installati rubinetti a sfera come valvole di intercettazione.

Struttura e principio di funzionamento

Il corpo del dispositivo di intercettazione è costituito da un tratto di tubo, allargato nella parte centrale. Nell'allargamento è installata una sede in materiale di tenuta, all'interno della quale si trova l'elemento principale – la sfera, detta anche otturatore o tappo.

La sfera può ruotare liberamente all'interno della sede. Nelle valvole di intercettazione ha un solo foro passante.

Nei dispositivi di regolazione e nei rubinetti che deviano il flusso, possono esserci 2 o 3 fori. Se il rubinetto serve per regolare la pressione dell'acqua calda o fredda, i fori sono due; se il dispositivo è un miscelatore, i fori sono tre.

Il rubinetto a sfera viene azionato ruotando una leva, alla quale è collegato, tramite uno stelo, un otturatore sferico con un foro. Ruotando il foro rispetto all'asse della tubatura, si apre/chiude il passaggio al fluido o lo si lascia passare parzialmente.

Il principio di funzionamento è molto semplice: quando l'asse del foro nella sfera è allineato con l'asse del corpo del rubinetto, l'acqua inizierà a fluire da esso.

Cioè, quando l'otturatore è ruotato in modo che il suo foro coincida con la direzione della tubatura, come se la prolungasse. In questa posizione, il flusso di liquido, vapore o gas passa liberamente attraverso la tubatura, compreso il rubinetto.

Quando l'otturatore sferico viene ruotato di 90°, il passaggio per acqua, vapore o gas viene bloccato dal lato che non presenta fori. In questa posizione, il flusso del fluido si ferma completamente, perché incontra la parete piena dell'otturatore.

Tuttavia, con questo semplice dispositivo è anche possibile regolare i parametri del flusso. Con una rotazione di 45°, ad esempio, il flusso viene bloccato solo a metà.

Per controllare la sfera si utilizza uno stelo collegato a una leva. Su entrambi i lati dello stelo si trovano anelli di tenuta. Anche il foro nel corpo attraverso cui passa lo stelo è dotato di una rondella e di un anello di tenuta.

Il miscelatore monocomando a sfera è dotato di un otturatore con due fori per il passaggio dell'acqua fredda e calda e un altro foro per l'uscita del getto miscelato.

I rubinetti a sfera sono realizzati in ottone o in vari tipi di acciaio. I dispositivi in ottone sono considerati più affidabili e la loro durata supera i 10 anni. I prodotti in acciaio sono usati molto raramente in ambito domestico, principalmente per sistemi di tubazioni industriali.

Recentemente, i produttori hanno iniziato a produrre rubinetti il cui corpo è realizzato in plastica ad alta resistenza. A differenza di quelli in ottone, questi dispositivi non sono soggetti a corrosione e costano molto meno.

L'unico svantaggio dei prodotti in plastica è che non possono essere utilizzati per l'acqua calda.

Tutti gli anelli di tenuta sono realizzati in gomma ad alta densità; questi sono i punti più “deboli” del rubinetto, che causano perdite, ma possono essere facilmente sostituiti con un normale kit di riparazione.

Questi rubinetti sono i più diffusi in ambito domestico. La particolarità della loro costruzione è che la sfera non è rigidamente collegata allo stelo e può muoversi sotto l'azione dell'acqua, premendo contro l'anello di tenuta, sigillando così il rubinetto.

La sfera flottante viene utilizzata in meccanismi il cui diametro nominale non supera i 20 cm. Tali dispositivi sono installati in sistemi interni di approvvigionamento idrico e di riscaldamento. In quasi tutti i miscelatori domestici di produzione nazionale e importata è presente un meccanismo a sfera flottante.

La realizzazione del corpo dei rubinetti con sfera flottante può essere sia saldata che smontabile. Gli elementi di tenuta possono avere diversa rigidità. I piccoli dispositivi domestici sono generalmente smontabili e hanno guarnizioni morbide.

I rubinetti con otturatore flottante vengono installati su condotte di diametro fino a 200 mm con flusso costante del fluido di lavoro. La sfera, sotto la pressione del fluido, viene premuta contro gli anelli di tenuta, sigillando la valvola.

Esistono rubinetti in cui l'elemento di chiusura è fissato sull'asse dello stelo e le guarnizioni vengono premute contro la sfera mediante bulloni di serraggio o molle. Per facilitare la chiusura/apertura, il perno è dotato di cuscinetti.

Questa struttura è la più affidabile, ma a causa dell'elevato costo viene utilizzata raramente in ambito domestico e di solito nelle sezioni più critiche del sistema di approvvigionamento idrico.

Marcatura dei rubinetti a sfera

Ogni produttore ha una propria nomenclatura dei rubinetti prodotti, ma tutti i prodotti di fabbricazione russa, così come i dispositivi importati venduti nella Federazione Russa, sono conformi al GOST 52760. Questo standard regola la marcatura delle apparecchiature di intercettazione e regolazione, a cui appartengono i rubinetti a sfera.

La marcatura deve includere:

• passaggio nominale (diametro nominale), indicato con l'abbreviazione DN;
• indice di pressione nominale – PN;
• valore della pressione di progetto (di esercizio);
• una freccia che indica la direzione del flusso dell'acqua;
• temperatura massima di esercizio;
• data di produzione.

In conformità con il GOST 4666, i dispositivi in ghisa hanno colore nero, quelli in acciaio inossidabile hanno colore azzurro (blu). I rubinetti per acqua calda sono marcati in rosso.

Oggi vengono prodotti più di quattromila tipi di rubinetti per varie esigenze; nei sistemi di approvvigionamento idrico domestico vengono utilizzati dispositivi di piccolo diametro.

Installazione e regole di funzionamento

Il dispositivo del rubinetto a sfera per acqua consente di installarlo facilmente da soli dove necessario. Il rubinetto deve essere montato in un luogo tale che durante il funzionamento non sia d'ostacolo e non sia sottoposto a sollecitazioni meccaniche.

Contemporaneamente, al rubinetto deve essere garantito un accesso senza ostacoli per il controllo del funzionamento, la riparazione di danni riparabili e lo smontaggio in caso di sostituzione.

L'installazione del dispositivo di intercettazione viene eseguita su tubi metallici o di plastica secondo il seguente algoritmo:

1. Si rimuove il vecchio rubinetto (se presente), si pulisce la filettatura dai residui di stoppa e sigillante.
2. Si esegue un avvolgimento stretto del sigillante per filettature.
3. Si avvita un nuovo dispositivo di chiusura di dimensioni adeguate. Noti che la filettatura su cui viene avvitato il prodotto non deve essere marcia, e deve presentare almeno quattro spire. In caso contrario, è necessario sostituire l'intero tubo o una sua parte.

Durante l'installazione di un impianto idrico da zero, prima di tutto è necessario individuare il punto in cui verrà montato il rubinetto. Quindi, il tubo viene tagliato in quel punto, viene realizzata la filettatura corrispondente, sulla quale si avvita il dispositivo di intercettazione.

Per il taglio dei tubi viene utilizzata un'attrezzatura speciale – il tagliatubi. Ma si possono anche usare strumenti improvvisati, anche se non è altrettanto comodo e il taglio risulterà meno regolare e liscio. Maggiori informazioni sulla scelta del tagliatubi per tubi di rame si possono leggere in questo articolo.

Avete un impianto idrico in tubi metallo-plastica? A proposito dei tipi di tagliatubi per tale tubatura si può leggere in un altro nostro articolo.

In entrambi i casi, prima del montaggio, è necessario prestare attenzione alla freccia che indica la direzione del flusso e rispettare tassativamente questa condizione. Prima di avvitare il rubinetto, si consiglia di avvolgere la filettatura con nastro FUM. Ciò garantirà una tenuta stagna estremamente affidabile.

Dopo l'installazione, è necessario verificare il funzionamento del dispositivo di chiusura. Per fare ciò, è necessario aprire l'acqua e controllare che non ci siano perdite, formazione graduale di gocce, gocciolamenti. È inoltre necessario assicurarsi che nulla ostacoli il comando del rubinetto, cioè che la leva o la “farfalla” abbiano gioco libero.

Per il montaggio del dispositivo mediante saldatura viene utilizzata la saldatura elettrica. Durante il processo di saldatura è importante non danneggiare il meccanismo a sfera e gli anelli di tenuta.

Innanzitutto si salda un raccordo, poi il secondo; inoltre, nei tratti verticali il rubinetto deve essere installato in posizione “chiuso”, mentre in quelli orizzontali in posizione “aperto”.

Utilizzando un raccordo e un controdado, il rubinetto a sfera può essere installato non solo su un tubo metallico o plastico, ma anche per collegare tubi di materiali diversi.

L'utilizzo dei meccanismi a sfera non presenta difficoltà: vengono utilizzati o in posizione chiusa o in posizione aperta. Teoricamente è possibile regolare l'erogazione dell'acqua tramite un rubinetto a sfera.

Tuttavia, bisogna considerare che tale rubinetto è principalmente un dispositivo di chiusura e un uso troppo intensivo comporterà un rapido logorio delle guarnizioni. Per regolare il flusso è meglio utilizzare miscelatori a sfera o una valvola a spillo, se non è possibile installare un miscelatore.

Non si devono installare rubinetti domestici dove l'acqua tecnica contenente impurità solide passa attraverso i tubi, poiché danneggerebbero rapidamente gli anelli di tenuta, rendendo il dispositivo di chiusura inutilizzabile.

Prima di acquistare valvole a sfera di regolazione per l'impianto idraulico, è necessario consultare il progetto e determinare quanti pezzi diritti e angolari saranno necessari.

Vantaggi e svantaggi dei rubinetti a sfera

Le valvole a sfera sono molto popolari in vari settori. Sono considerate dispositivi di intercettazione affidabili e fanno parte del sistema di approvvigionamento idrico di appartamenti urbani e case private.

Oltre all'affidabilità e alla semplicità di costruzione, i prodotti di questo tipo presentano molti altri vantaggi:

• elevata durata operativa, lunga vita utile;
• si rompono raramente, sono facili da riparare;
• elevato grado di tenuta, con installazione corretta non ci sono perdite;
• facilità d'uso, per interrompere il flusso dell'acqua è sufficiente ruotare o premere una leva;
• ampia gamma di dimensioni e tipi;
• semplicità di montaggio, può essere installato fai da te senza chiamare un idraulico specializzato.

Le valvole a sfera non hanno svantaggi, sono economiche e in ogni negozio di ferramenta Le verranno offerti diversi prodotti di varie dimensioni.

Un miscelatore con meccanismo a sfera eliminerà la necessità per i suoi proprietari di sostituire le guarnizioni in modo frequente e faticoso, oltre ai problemi di perdite d'acqua così comuni nei rubinetti a valvola obsoleti.

I miscelatori a sfera si guastano molto raramente; la causa principale dei guasti è l'acqua dura, pertanto i produttori consigliano di installare filtri per l'acqua nel sistema di approvvigionamento idrico.

Come scegliere un buon rubinetto a sfera?

Come già detto, i produttori moderni producono oltre 4.000 tipi diversi di valvole a sfera, quindi per un acquirente inesperto la scelta di un dispositivo di intercettazione è un compito difficile.

Quando si sceglie un meccanismo, oltre al parametro principale – il diametro di passaggio, è opportuno prestare attenzione ai seguenti fattori:

1. Aspetto esteriore. Un prodotto di qualità non presenta scheggiature, sbavature o ammaccature. La sua superficie è liscia, la marcatura del produttore è chiaramente visibile.
2. Pressione ammissibile. Tra le due opzioni, è meglio scegliere il rubinetto la cui pressione massima ammissibile sia maggiore. Tenete presente che questo valore per l'acqua calda deve essere di almeno 20 kg/cm², per l'acqua fredda – di almeno 10 kg/cm². Maggiore è la pressione ammissibile, meglio il prodotto resisterà ai colpi d'ariete nel sistema di approvvigionamento idrico e di riscaldamento, che si verificano periodicamente nella tubatura.
3. Configurazione del corpo. Per il collegamento di elettrodomestici, cabine doccia, distribuzione dell'impianto idrico all'interno della casa o distribuzione dei tubi nell'appartamento, è meglio preferire rubinetti smontabili più semplici e riparabili. Per le parti più importanti, ad esempio l'acquedotto centrale, l'opzione migliore sarà un corpo completamente saldato.
4. Materiale del corpo. I prodotti di altissima qualità sono realizzati in ottone. Attenzione! Sotto l'aspetto di un rubinetto in ottone potrebbero vendervi un falso in silumin, un metallo economico e di bassa qualità. È possibile riconoscere il falso dal peso: un rubinetto in ottone è pesante.

I prodotti in acciaio hanno un aspetto robusto, ma si arrugginiscono rapidamente e si guastano. Naturalmente, ciò non vale per i dispositivi in acciaio inossidabile, che comunque sono piuttosto rari. Se dal rubinetto passerà solo acqua fredda, è possibile scegliere un prodotto in plastica.

Per l'interruzione del flusso in sistemi non pressurizzati e a bassa pressione, che trasportano acqua potabile, scarichi domestici non corrosivi e acque meteoriche, è possibile utilizzare rubinetti a sfera in PVC non plastificato.

Scegliendo un rubinetto, orientarsi su un prezzo medio; un costo troppo basso deve destare sospetti, poiché probabilmente vi stanno offrendo un prodotto difettoso o un falso in acciaio economico.

Per quanto riguarda il costo dei rubinetti a sfera, i più costosi sono i dispositivi Made in Italy. Leggermente inferiori in termini di costo sono i dispositivi spagnoli, cechi e ungheresi. I produttori russi e ucraini occupano una fascia di prezzo media, unendo qualità e costo accessibile.

I rubinetti a sfera più costosi e durevoli sono realizzati in ottone, rivestiti con uno strato di cromo o nichel; tali dispositivi possono essere utilizzati per lungo tempo a temperature superiori a cento gradi.

Tradizionalmente, i prodotti più economici sono quelli di fabbricazione cinese. La qualità dei meccanismi cinesi lascia a desiderare; possono essere utilizzati solo come dispositivi di intercettazione temporanei.

Conclusioni e video utili sull'argomento

Istruzioni dettagliate per l'installazione di valvole a sfera, passo dopo passo:

Problemi dei rubinetti a sfera per acqua:

Il rubinetto a sfera – un'invenzione utile che ha notevolmente semplificato la realizzazione di un sistema di approvvigionamento idrico sicuro. L'installazione avviene senza problemi, non è necessario chiamare un idraulico né utilizzare strumenti complessi.

La conoscenza della struttura dei diversi tipi di rubinetto a sfera per acqua aiuterà a eseguire una serie di semplici operazioni di riparazione fai da te senza dover chiamare un idraulico.

Sta scegliendo una valvola di intercettazione per il sistema di approvvigionamento idrico? Forse ha ancora domande dopo aver letto l'articolo? Le ponga nei commenti – cercheremo di aiutarla nella scelta.

O forse ha recentemente riparato un rubinetto con meccanismo a sfera? È riuscito a far tutto o il guasto è stato troppo complesso e ha dovuto comprare un nuovo rubinetto? Condivida la sua esperienza nella sezione commenti – potrebbe essere utile ad altri utenti.