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Wissen von A-Z (Quelle Wikipedia)

Der Rotationsverdichter gehört zu den rotierenden, zweiwelligen Verdrängerverdichtern mit innerer Verdichtung. Er zeichnet sich durch einfachen Aufbau, kleine Abmessungen, geringe Masse, gleichmäßige, pulsationsfreie Förderung, ruhigen Lauf und das Fehlen von oszillierenden Massen und Steuerorganen aus.
 
Aus der Obergruppe Rotationsverdichter stammen die Schraubenverdichter ab. Schraubenverdichter gehören zu der Gruppe der Rotationsverdichter.
 
Die Idee zum Bau eines Schraubenverdichters entstand schon im Jahre 1878, konnte jedoch wegen der technischen Schwierigkeiten bei der Herstellung nicht realisiert werden. Etwa ein halbes Jahrhundert später, im Jahre 1930, hatte man dann die fertigungstechnischen Voraussetzungen dafür, um die komplizierte Schraubengeometrie herzustellen. Einem schwedischen Ingenieur Namens Alfred Lysholm gelang es den ersten Schraubenkompressor der Welt herzustellen und erfolgreich einzusetzen. Anfänglich konnte sich der Kompressor jedoch gegenüber dem gängigen Kolbenkompressor nicht durchsetzten. Die internen Verluste an den Schrauben waren zu groß, um von einem effektiven und vor allem einer Alternative dem Kolbenkompressor zu sprechen. Wiederum 40 Jahre mussten vergehen bis dann endlich der entscheidende Punkt in der Verbesserung des Wirkungsgrades gefunden wurde. Eine Öleinspritzung in die Kompressorstufe senkte die Verlustrate erheblich und dient dem Kompressorblock gleichzeitig als Kühlung. Außerdem konnten dann Wälzlager verwendet werden, statt der bis dahin gängigen Gleitlager. Insgesamt führte diese Erkenntnis zu sehr einfach gebauten, aber dennoch robusten Verdichtern. Schraubenverdichter haben sich in der Technik bewährt und bilden ca. die Hälfte aller laufender Kompressoren zur heutigen Zeit.
 
Funktionsweise
 
Zwei parallel angeordnete, mechanisch zwangsgekoppelte Wellen mit ineinander greifender, schraubenförmiger Verzahnung sind das Herz dieser Anlage. An der Wälzlinie zwischen den Wellen ist der Durchgang für das zu fördernde Medium mechanisch (durch die notwendigerweise präzise Fertigung der Zahnung) verschlossen. Das Kompressionsmedium befindet sich in den Zahngängen und wird von der Gehäusewandung darin gehalten. Es wird in Achsrichtung gefördert. An den beiden Stirnseiten befinden sich Steuerschlitze für Ein- (Saugseite) und Auslass (Druckseite). Die Wellenlänge, Steigung der Spiralen und die Steuerschlitze müssen so angepasst sein, dass kein direkter Durchgang von der Druck- zur Saugseite besteht, also kein Rückfluss entstehen kann. Der geförderte Massenstrom ist von den Verlusten abgesehen, drehzahlabhängig.
 
Das Medium füllt auf der Saugseite einen Zahngang je Welle, der sich beim Weiterdrehen saugseitig am Abwälzpunkt verschließt. Er bildet nun um die Welle, spiralförmig einen Luftschlauch. Bei weiterer Drehung wird er befördert. Ans druckseitige Ende transportiert, öffnet die Mechanik den Schlauch wieder, das Medium wird durch das Weiterwälzen der Verzahnung aus der Maschine gefördert.
 
Wird eine weitgehend impulslose Verdichtung von den folgenden Anlagen verlangt, muss im Verdichter schon vorkomprimiert werden. Dazu wird das Gas nicht einfach hinter dem Verdichter freigegeben. Dem sich öffnenden Zahngang auf der Druckseite wird deshalb eine Wand entgegengestellt. Beim Weiterdrehen der Welle verkleinert sich das Volumen unseres Luftschlauchs, da er quasi gegen die Wand fördert. Es wird verdichtet. Nun kann je nach verlangtem Druck früher oder später dieser Luftschlauch durch einen Steuerschlitz freigegeben werden. Früher, bzw. kleinerer Winkel bedeutet dabei eine geringere Verdichtung, später bzw. größerer Winkel, eine höhere Verdichtung.
 
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