{"id":21097,"date":"2026-07-31T00:02:13","date_gmt":"2026-07-30T22:02:13","guid":{"rendered":"http:\/\/www.ocean4future.org\/?p=21097"},"modified":"2026-07-12T17:01:12","modified_gmt":"2026-07-12T15:01:12","slug":"il-funzionamento-dei-primi-stadi-bilanciati-di-luca-cicali","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.ocean4future.org\/savetheocean\/archives\/21097","title":{"rendered":"Il funzionamento dei primi stadi bilanciati di Luca Cicali"},"content":{"rendered":"tempo di lettura: <\/span> 7<\/span> minuti<\/span><\/span>

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\nlivello elementare<\/span><\/a>
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\nARGOMENTO: DIDATTICA<\/span><\/strong>
\nPERIODO: ODIERNO<\/span><\/strong>
\nAREA: DIDATTICA<\/span><\/strong>
\nparole chiave: subacquea, erogatore
\n.<\/span><\/p>\n

Buongiorno,\u00a0 arriviamo oggi al funzionamento dei primi stadi bilanciati, sia a pistone che a membrana. Luca Cicali<\/span><\/strong>, proseguendo l’argomento introdotto nel primo articolo, ci dar\u00e0 una descrizione essenziale del loro funzionamento. Leggete con attenzione e ne scoprirete delle belle.<\/p>\n

\"Questa<\/p>\n

schema I stadio bilanciato – autore Pbsouthwood – opera propria <\/span><\/strong>First stage animation.gif – Wikimedia Commons<\/a><\/p>\n

Primo stadio bilanciato a pistone<\/span>
\n<\/b>Un primo stadio “bilanciato a pistone”<\/span><\/strong> \u00e8 essenzialmente costituito da due camere interne ricavate nel massiccio corpo metallico. La prima camera \u00e8 in diretta comunicazione con il gas proveniente dalla bombola, e viene chiamata per questo motivo “camera di alta pressione”; la seconda \u00e8\u00a0 invece\u00a0 detta “camera intermedia”. Da questa camera viene direttamente prelevato il gas durante l\u2019inspirazione tramite una frusta di bassa pressione,\u00a0 LP, collegata dall’altro lato al secondo stadio. Le due camere sono messe in comunicazione tramite il gambo cavo di un pistone mobile in acciaio, che \u00e8 utilizzato come condotto di passaggio del gas dalla camera di alta pressione a quella intermedia, quando il subacqueo aspira.<\/p>\n

In situazione di riposo, (nessuna aspirazione) il gambo del pistone poggia su una apposita pasticca nella camera di alta pressione, chiudendo il flusso di gas, (a sinistra in figura).<\/span><\/strong><\/p>\n

Ci\u00f2 avviene perch\u00e9 la pressione intermedia prevale sulla pressione che spinge il pistone in apertura, malgrado la pressione nella \u201ccamera alta\u201d sia quella della bombola. Questo \u00e8 il primo dei segreti del primo stadio bilanciato: il movimento del pistone \u00e8 pressoch\u00e9 insensibile alla pressione della bombola<\/span><\/strong>. Ci\u00f2 accade per una semplice ragione: la pressione viene esercitata ortogonalmente al gambo, e quindi non ha componenti assiali che possono in qualche modo contribuire al movimento del pistone.<\/p>\n

Chi spinge il pistone in apertura?
\n<\/span><\/strong><\/span>Se osservate il disegno, si nota una molla la cui spinta si somma a quella della pressione ambiente, con la quale \u00e8 a contatto la parte a monte del pistone. La molla \u00e8 tarata per fornire una spinta appena inferiore alla pressione della camera intermedia, detta pressione intermedia.<\/p>\n

Non appena il subacqueo inspira, nella camera intermedia si verifica un calo di pressione di pochi millibar, quanto basta a far prevalere la spinta della molla ed a distaccare il gambo del pistone dalla pasticca.\u00a0 A questo punto il gas fluisce attraverso il gambo e viene convogliato verso la camera intermedia, raggiungendo l\u2019uscita di bassa pressione e quindi attraverso la frusta al secondo stadio. Questa condizione \u00e8 mantenuta per tutta la durata dell\u2019inspirazione, al termine della quale viene immediatamente ripristinato il valore nominale della pressione intermedia, che riporta il pistone in chiusura, interrompendo il flusso di gas.\u00a0La pressione del gas prelevato dalla bombola passa dal valore che aveva all’interno alla bombola stessa a quello della camera intermedia, un salto di pressione considerevole, mantenuto grazie dalla regolazione fine dell\u2019apertura del gambo, che si mantiene sempre a ridosso della pasticca, mantenuto in apertura grazie ai pochi millibar di depressione determinati dall’aspirazione a livello del boccaglio dell\u2019erogatore. Tutto bene finch\u00e9 si rimane a profondit\u00e0 costante.<\/p>\n

Cosa succede se varia\u00a0 la profondit\u00e0, e quindi la pressione ambiente?<\/span>
\n<\/span><\/strong>Qui entra in gioco il secondo segreto dell\u2019erogatore bilanciato, una caratteristica costruttiva che consente di ottenere prestazioni costanti al variare della pressione ambiente. Si tratta di un particolare accorgimento costruttivo: il pistone viene realizzato in modo che le sue due superfici, quella su cui poggia la molla e quella opposta della camera intermedia, abbiano praticamente la stessa area. In caso diverso il bilanciamento sarebbe imperfetto.\u00a0 In pratica ci\u00f2 si ottiene rendendo particolarmente sottili le pareti del gambo del pistone, senza per\u00f2 comprometterne la robustezza. Grazie a questo accorgimento, una variazione di pressione ambiente genera la stessa variazione di forza meccanica sulle due superfici del pistone, quella su cui poggia la molla e quella opposta, mantenendo in equilibrio la valvola a qualunque profondit\u00e0. \u00a0Infatti, da un lato la pressione ambiente si somma alla spinta della molla, dall’altro la stessa pressione ambiente \u00a0si aggiunge alla pressione di taratura del secondo stadio. Le componenti di pressione ambiente applicate alle due facce del pistone generano infatti spinte uguali solo se esercitate su superfici uguali, (ricordiamo che la forza \u00e8 pari a pressione x superficie di applicazione). In questo modo l\u2019equilibrio si mantiene a tutte le profondit\u00e0, e questo garantisce che lo sforzo di l\u2019erogazione e la quantit\u00e0 di gas erogato non dipendano dalla profondit\u00e0 stessa.<\/p>\n

Primo stadio bilanciato a membrana<\/span>
\n<\/strong>Il regolatore bilanciato a membrana mostrato in figura funziona sullo stesso principio del regolatore a pistone, dal quale si differenzia per la presenza di una membrana che isola completamente la camera intermedia dalla molla che fornisce la spinta di taratura. Ci\u00f2 consente a tutte le parti interne del primo stadio di rimanere isolate dall’acqua circostante.\u00a0 Anche nel primo stadio a membrana troviamo quindi una camera di alta pressione e una a pressione intermedia, messe in comunicazione tra di loro tramite una cosiddetta valvola di bilanciamento, un sottile condotto all’interno del quale scorre il sottile gambo di un pistoncino, il cui piede poggia sul lato interno della membrana. Il gambo del pistoncino si estende, attraversando la valvola, all’interno della camera di alta pressione, ed \u00e8 mantenuto in battuta contro la valvola di bilanciamento da una ulteriore piccola molla di bilanciamento, che impedisce l\u2019afflusso di aria verso la camera intermedia, (a sinistra in figura).<\/p>\n

\"Questa<\/p>\n

Quando si inspira, diminuisce la pressione all’interno della camera intermedia, la membrana si flette verso la camera di alta pressione, visto che adesso la spinta della molla e la pressione ambiente prevalgono, ed il pistoncino viene spostato nella stessa direzione, vincendo la resistenza della piccola molla di bilanciamento, (a destra in figura).\u00a0\u00a0 Ci\u00f2 permette al gas della camera di alta pressione di transitare verso la camera intermedia e da qui verso il secondo stadio, per tutta la durata della inspirazione. Non appena l\u2019inspirazione cessa, la pressione nella camera intermedia torna ad aumentare e la membrana si sposta indietro, trascinando il pistoncino e causando nuovamente la chiusura della valvola di bilanciamento. Anche in questo caso abbiamo a che fare con un erogatore bilanciato, in quanto il gas ad alta pressione, viste le caratteristiche costruttive della camera di alta pressione, non agisce perpendicolarmente al pistoncino, che quindi non ne risulta influenzato. Le prestazioni non dipendono quindi dalla pressione della bombola.<\/span> <\/strong><\/p>\n

Inoltre, la pressione intermedia dipende solo della costante elastica della molla e dalla pressione ambiente, e pertanto lo sforzo di erogazione si mantiene pressoch\u00e9 costante al variare della profondit\u00e0.\u00a0 Grazie alla membrana, la parte interna del primo stadio resta perfettamente isolata dall’acqua, riducendo l\u2019usura delle parti interne, e scongiurando qualunque rischio di corrosione o contaminazione, o addirittura di blocco in caso di immersioni in acque particolarmente cariche di sospensione o fortemente calcaree. Tale rischio viene comunque limitato, nell’erogatore a pistone, impiegando materiali speciali e di resistenza adeguata nel realizzare le parti a contatto con l\u2019acqua.<\/p>\n

Pistone o membrana?<\/span>
\n<\/strong>Esiste dunque un vincitore tra i due tipi di primi stadi? Probabilmente no. Gli stadi a pistone sono da preferire quando l\u2019elemento pi\u00f9 importante \u00e8 l\u2019affidabilit\u00e0<\/span><\/strong>, mentre quelli a membrana quando gli elementi pi\u00f9 importanti sono la precisione di funzionamento e l\u2019utilizzo in acque con forte sospensione.\u00a0\u00a0<\/span><\/strong><\/p>\n

Di seguito l\u2019elenco delle principali caratteristiche di un primo stadio:<\/span><\/strong><\/p>\n