Il principio di funzionamento della valvola di ritegno consiste nel bloccare il passaggio del flusso con il disco sotto l'influenza del flusso inverso del mezzo di lavoro.
In assenza di flusso, la pressione del mezzo di lavoro nel tubo di ingresso è uguale alla pressione nel tubo di uscita della valvola, e il disco, sotto l'influenza della gravità, della forza della molla o di un meccanismo a leva, blocca il passaggio del flusso, chiudendo la valvola.
Il vettore di forza che mantiene il disco in posizione chiusa è diretto nella direzione opposta rispetto al flusso del mezzo di lavoro.
In caso di flusso diretto, con l'aumento della pressione nel tubo di ingresso, il vettore di forza del flusso è diretto contro il vettore di forza che mantiene il disco in posizione chiusa, e non appena la pressione del mezzo di lavoro supera la pressione di apertura, il disco si sposta, aprendo il passaggio del flusso della valvola di ritegno.
In caso di flusso inverso, con l'aumento della pressione nel tubo di uscita, il vettore di forza del mezzo di lavoro coincide con il vettore di forza che mantiene il disco in posizione chiusa, e maggiore è la pressione del mezzo, maggiore sarà la forza con cui il disco è premuto contro il corpo della valvola di ritegno.
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