Geringer Verschleiß, Gleitlagerung und Direktantrieb machen Flügelrotationsverdichter, die mit dem Drehschieberprinzip arbeiten, zu einer langlebigen Investition, meint Frank Leicher, Vertriebsleiter bei Hydrovane Germany in Köln.
Herr Leicher, warum ist der Verschleiß bei Ihren Geräten so gering, wo doch die Rotorlamellen ständig gegen den Stator gepresst werden?
Oft wird fälschlicherweise angenommen, dass die Rotorlamellen einer Reibung unterliegen. Das stimmt aber im normalen Betrieb nicht, denn dabei gleiten sie auf einem Ölfilm, der gleichzeitig die einzelnen Kammern mit verschiedenem Druck gegeneinander abdichtet. Öl benötigen wir also zum Kühlen, Schmieren und Abdichten. Ein minimaler Verschleiß tritt nur in der Anlaufphase auf, nachdem der Verdichter längere Zeit ausgeschaltet war. Bis dann der Ölfilm trägt, haben die Rotorlamellen tatsächlich Berührung mit der Statorwand – aber eben nur sehr kurzfristig, weswegen wir auch eine lebenslange Garantie auf die Rotorlamellen geben. Diese kurzfristige Berührung beim Start hat aber auch Vorteile.
Können Sie das näher erläutern?
Der Vorteil ist, dass sich so die Konturen von Rotorlamellen und Stator einander anpassen, sie laufen sich ein – und damit ist der entstehende Spalt immer minimal. Zudem werden die Rotorlamellen gegen den Stator gepresst, so dass selbst dieser minimale Verschleiß ausgeglichen wird, die Effizienz des Verdichters also über die Laufzeit zu- und nicht abnimmt. Ganz im Gegensatz zu den konkurrierenden Kolben- und Schraubenkompressoren, deren Effizienz über die Laufzeit wegen sich vergrößernder Spalte eher abnimmt. Das ist im Übrigen einer der Gründe, warum wir unsere Flügelrotationsverdichter im Leistungsbereich von vier bis 75 Kilowatt mit einer Garantiezeit von 48 000 Betriebsstunden beziehungsweise maximal zehn Jahren anbieten können. Üblicherweise müssen allein die Schraubenelemente eines Schraubenkompressors nach rund 30 000 Betriebsstunden gewechselt werden, ganz zu schweigen von den Wälzlagern.
Sie benötigen keine Lagerwechsel?
Nein, im Normalfall nicht. Denn ein entscheidender Vorteil des Flügelrotationsverdichters ist, dass bei ihm nur radiale Kräfte am Rotor wirken, was den Einsatz von langlebigen Gleitlagern nahelegt. Der Schraubenkompressor hingegen erzeugt auch axiale Kräfte, weswegen die wartungsintensiveren Wälzlager dort die bessere Wahl sind. Für uns heißt das, dass wir mit den langlebigen Gleitlagern – wenn die Wartungsintervalle eingehalten werden – durchaus Laufzeiten über 100 000 Betriebsstunden erreichen können.
Welche Rolle spielt beim Thema Wartungsaufwand der Direktantrieb?
Getriebe und Riemenantrieb entfallen, verbunden damit sinkt natürlich der Wartungsaufwand. Und da die Welle zwischen Elektromotor und Verdichter geteilt ist, muss zur Demontage der Motor nicht ausgebaut werden. Vorteilhaft ist diese Bauweise auch hinsichtlich der Schwingungen, die wir so besser auffangen können. Vom Direktantrieb profitiert der Anwender zudem bezüglich zweier weiterer Aspekte: Energieeffizienz und Lärm. Weil die Verluste im Antrieb geringer sind, steigt die Energieeffizienz. Und weil der Schalldruckpegel gering bleibt, eignen sich viele Hydrovane-Verdichter auch für die Aufstellung direkt am Arbeitsplatz.
Spielt die Platzierung direkt beim Werker auch eine Rolle beim Trend hin zur vertikalen Bauweise?
Ja, denn insbesondere der Platzbedarf ist entscheidend, da man generell versucht, mit kompakten Geräten möglichst wenig Platz zu belegen. Unsere Vertikalbaureihe ist übrigens inzwischen bis hin zu 45 Kilowatt Antriebsleistung ausgebaut. Diese Bauweise – vergleichbar einem Kühlschrank – ist auch optisch schöner, so dass die Geräte näher an den Werker und gegebenenfalls auch den Endkunden rutschen können, zumal die Kapselung den Schallpegel weiter reduziert. Ganz generell haben wir übrigens bezüglich des Platzbedarfs – verglichen mit einem Schraubenkompressor mit fester Drehzahl – einen weiteren Vorteil: Wir benötigen keinen Druckluftkessel. Unsere Flügelrotationsverdichter kommen ohne diesen aus, da sie über die Servosteuerung des Einlassventils per Öl den Luftstrom anpassen können – wenn ein Druckabfall signalisiert, dass mehr Druckluft benötigt wird.
Und die Drehzahlregelung erweitert dann den Regelbereich?
Ja, insbesondere dann, wenn der Bedarf des Anwenders stark schwankt. Die Drehzahlregelung ist übrigens jetzt für alle Geräte zwischen sieben und 75 Kilowatt Antriebsleistung verfügbar – die Nachfrage momentan hoch. Die Energieeffizienz verbessert außerdem das Auslass-System REVS – was für Reducing Energy Venting System steht und gleichzeitig ein Problem der Flügelrotationsverdichter beseitigt. Denn bislang konnten diese Geräte nach einem Stopp nicht direkt wieder anlaufen, erst musste der interne Druck abgebaut werden, was einige Minuten dauerte. Mit REVS kann jetzt auch der Hydrovane nach einem Stopp direkt wieder anlaufen.
Michael Corban Fachjournalist in Nufringen
Hydrovane in Kürze
Seit 1972 gehört Hydrovane zur Comp-air-Gruppe mit über 1900 Mitarbeitern weltweit und Vertriebsstellen in über 100 Ländern. Hydrovane Germany ist in Köln beheimatet und bietet Druckluft- und Gas-Lösungen für ein großes Spektrum von Anwendungen und Märkten. Der Leistungsbereich der Hydrovane-Flügelrotationsverdichter beginnt bei 1 kW und reicht bis hinauf zu 75 kW. Parallel zur üblichen horizontalen Bauweise sind inzwischen die Maschinen von 4 bis 45 kW auch vertikal verfügbar. Die Geräte arbeiten bei Umgebungstemperaturen zwischen 0 und 45 °C, mit Synthetiköl sogar ab -15 °C.
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