Irgendwann in grauer Vorzeit kam jemand auf die Idee, den gesäuberten Darm eines Tieres aufzublasen, ähnlich einem Ballon, und die Luft durch die Öffnung spielerisch wieder entweichen zu lassen. Vermutlich hatten diese Idee Menschen an unterschiedlichen Orten dieser Welt, vielleicht vor 10.000 Jahren oder auch vor 100.000 Jahren. Es waren die Anfänge, aus denen sich viele Generationen später die sogenannten Fluidenergiemaschinen entwickelten, besser bekannt als Verdichter oder Kompressoren.
Inzwischen gibt es eine ganze Reihe unterschiedlicher Verdichter, wobei der Hubkolbenverdichter und der Schraubenverdichter den häufigsten Einsatz finden. Geschichtlich gesehen ist der Hubkolbenverdichter die älteste Form der Kompressoren. Abgeleitet von der schon den Römern bekannten Hubkolbenpumpe zur Förderung von Wasser, entwickelte Otto von Guericke im Jahr 1649 eine Kolbenpumpe für Luft, die er dazu nutzte, in seinen berühmten Magdeburgern Halbkugeln ein Vakuum herzustellen. Beim Schraubenkompressor ist die geschichtliche Entwicklung nicht eindeutig. Auch seine Ursprünge werden im 17. Jahrhundert vermutet, allerdings gelang es erst im Jahr 1955 dem schwedischen Ingenieur Alfred Lysholm, einen wirklich funktionierenden Schraubenkompressor zu bauen. Zu dieser Zeit war der Hubkolbenkompressor schon seit vielen Jahrzehnten im Einsatz.
Lesen Sie auch: Konventionelle Fräsmaschine – was ist das?
Worin bestehen heute die Kompressor Unterschiede?
Wie bereits erwähnt, dominieren der Hubkolbenkompressor und der Schraubenkompressor den Markt für Kompressoren.
Der Hubkolbenkompressor ähnelt im Aufbau dem Otto-Motor. In einem Zylinder wird mithilfe eines Kolbens angesaugt Luft verdichtet und danach über ein Ventil in einen Druckbehälter geleitet. Von dort wiederum werden angeschlossene Verbraucher mit der komprimierten Luft (Druckluft) versorgt, etwa Farbspritzpistolen oder Druckluftschrauber. Der Kolben wird über einen E-Motor mit einem Pleuel angetrieben. Es gibt auch Bauformen mit zwei oder mehr Kolben.
Der Schraubenkompressor besteht im Verdichterraum aus zwei ineinander verschränkten Spindeln oder Wendeln, die sich gegenläufig zueinander drehen. Die auf der Einlassseite angesaugte Luft wird in den Zwischenräumen der Spindeln verdichtet, um als Druckluft auf der Auslassseite wiederum einem Druckluftbehälter zugeführt zu werden. Dank seiner Bauweise wird ein Schraubenkompressor in sehr unterschiedlichen Bereichen eingesetzt. So etwa auch als Treibstoffpumpe in Fahrzeugen.
Was sind die Vor- und Nachteile von Hubkolben- und Schraubenkompressoren?
Vor der Anschaffung eines Kompressors sollte sich die Frage nach dessen Art des Einsatzes stellen. Beide Bauarten besitzen ihre Vor- und Nachteile, die hier in der Folge tabellarisch gegenübergestellt werden, zunächst die Nachteile:
Schraubenkompressor: Hubkolbenkompressor:
Höhere Anschaffungskosten Höhere Betriebskosten
Höhere Wartungskosten Höherer Geräuschpegel
Nun zu den Vorteilen:
Schraubenkompressor: Hubkolbenkompressor:
Höherer Wirkungsgrad Geringerer Anschaffungspreis
Geringere Abmessungen Niedrigere Wartungskosten
Dauerbetrieb möglich Mehr Werkzeuge anschließbar
Dieser Vergleich der Vor- und Nachteile bezieht sich auf Kompressoren mit jeweils gleichem Leistungsbild und in einer Basis-Bauart.
Ein Problem von Kompressoren allgemein, der Lärm
Je größer ein Kompressor ist, desto lauter wird er. So zumindest die Faustregel, die sich hauptsächlich auf Hubkolbenkompressoren bezieht. Hier vereinen sich die Geräusche des rotierenden Pleuels mit den Ventilklappen, dem Takt des oder der Hubkolben und das Zischen der Luft durch die Einlässe im Drucklufttank zu einer durchaus beachtlichen Geräuschkulisse, die je nach Kompressormodell 90 bis über 100 dB(A) betragen kann. Das geht dann schon in den Bereich eines startenden Flugzeuges hinein. In vielen Werkstätten schreiben die Unfallversicherer das Tragen von Hörschutzmitteln vor, der Grund ist häufig ein lauter Kompressor.
Um diesem Problem zu begegnen, bieten die Hersteller sogenannte Flüsterkompressoren an. Schon wenn bei einem Kompressor die Geräuschentwicklung auf 70 dB(A) reduziert werden kann, ist dies ein beachtlicher Unterschied zu etwa 90 dB(A). Zum Vergleich: 70 dB(A) entsprechen in etwa einem Haarföhn, 90 dB(A) sind mit einer Blaskapelle gleichzusetzen. Vorausgesetzt, der oder die Hörende befindet sich in unmittelbarer Nähe.
Flüsterkompressoren gibt es in verschiedenen Bauarten
Eine Möglichkeit ist es, einen Schraubenkompressor zu verwenden, der je nach Baugröße zusätzlich eine Lärm dämmende Abkapslung des Schraubengehäuses besitzt. Es können aber auch Membranpumpen verwendet werden. Ein Membran-Kompressor entspricht zwar in weiten Teilen einem Hubkolbenkompressor, jedoch wird die Luft durch den Kolben in einer abgeschlossenen Membran verdichtet. Die Ventile und deren Geräusche fallen weg. Ein weiterer Weg der Geräuschreduzierung besteht darin, mehrere kleinere Hubkolben statt eines großen Kolbens zu verwenden. Was sich vielleicht etwas verwirrend anhört, bewirkt tatsächlich eine geringere Geräuschkulisse, weil die Drehzahl bei gleicher Leistung reduziert werden kann. Wer schon einmal einen Zweitakt-Einzylindermotor und einen Viertakt-Achtzylindermotor im Leerlauf gehört hat, kennt den Unterschied. Eine geringere Drehzahl und damit ein leiserer Kompressor wird ebenso dadurch erreicht, dass der E-Motor von der Kompressorpumpe getrennt aufgebaut ist. Dabei wird der E-Motor mit der Kolbenpumpe durch einen Keilriemen verbunden. Das erlaubt eine größere Übersetzung der Drehzahlen des E-Motors zur Pumpe und damit einen leiseren Kompressor.
Es können aber auch Standard-Hubkolbenkompressoren mittels entsprechender Dämmmaterialien leiser gemacht werden. Allerdings ist dann wiederum meist eine zusätzliche Kühlung notwendig.
Kompressoren sind überall im Einsatz
Es gibt Geräusche, die mit unangenehmen Gefühlen verbunden werden. Wer kennt nicht das zischende Geräusch des kleinen Saugers oder das hohe Sirren des Bohrers beim Zahnarzt oder der Zahnärztin? In der Regel zeichnet dafür ein Kompressor verantwortlich, der sich unter einem Stahlgehäuse neben dem Zahnarztstuhl befindet. Diese in Praxen eingesetzten Kompressoren sind so stark gedämmt, dass sie selbst praktisch kaum zu hören sind.
Ganz anders hingegen große Baustellenkompressoren, die heute zwar auch eine Schalldämmung vorweisen, aber immer noch eine beträchtlich hohe Dezibelzahl aufweisen. Das hängt natürlich auch damit zusammen, dass deren Antrieb überwiegend nicht elektrisch, sondern über einen eingebauten Dieselmotor erfolgt. Dafür können an ihnen sehr leistungsstarke Werkzeuge angeschlossen werden, etwa Presslufthämmer, die mühelos Beton und Asphalt in Stücke zerlegen. Ihre etwas kleineren Brüder für den Heimwerker oder die Werkstatt sorgen dafür, dass beispielsweise Druckluft-Ratschenschraubern oder Reifenfüllpistolen nicht die Luft ausgeht, wobei das für Kompressoren geeignete Werkzeug in Leistung und Vielfalt die elektrisch betriebenen Geräte fast übertrifft.
Wir von Fradashop wünschen viel Spaß!