Drehkolben

Drehkolben bezeichnet eine Bauform von Verdichtern, Pumpen oder Motoren, bei der der Kolben nicht linear hin- und herbewegt wird, sondern eine kreisförmige Umlaufbahn innerhalb eines zylindrischen Gehäuses beschreibt. Durch diese Umlaufbewegung ändert sich das Volumen zwischen Kolbenprofil und Gehäuse kontinuierlich, sodass beim Drehen Gas oder Flüssigkeit dosiert, verdichtet oder angesaugt wird. Typischerweise besitzt der Kolben eine exzentrische Führung und arbeitet zusammen mit passenden Dichtungen an der Gehäusewand; oft kommen O-Ringe oder speziell gefertigte Rotary-Dichtungen zum Einsatz.

Anwendung finden Drehkolben vor allem in Drehkolbenverdichtern, die in kompakten, hochdrehenden Verdichtungsgeräten eingesetzt werden und geringe Pulsationen sowie eine hohe Leistungsdichte bieten. Drehkolbenpumpen nutzen das gleiche Prinzip zum Fördern von unterschiedlich viskosen Medien, häufig wenn Pulsationen unerwünscht sind oder ein schonender Förderverlauf gewünscht wird. In einigen Maschinen findet sich der Drehkolbenexport als Antriebselement oder Wirkprinzip in speziellen Motorsystemen.

Vorteile eines Drehkolbens ergeben sich aus der guten Gleichmäßigkeit des Fördervolumens, der kompakten Bauweise und der Eignung für hohe Drehzahlen. Gegenüber anderen Pumpen- oder Verdichtungsarten können geringe Druckpulsationen auftreten, was die Eignung für präzise Anwendungen verbessert. Nachteile sind der höhere Fertigungs- und Wartungsaufwand sowie der Verschleiß der Dichtungen und die begrenzte Leistungsfähigkeit bei großen Druckdifferenzen; Wärmeentwicklung muss berücksichtigt werden.

Historisch entwickelte sich das Konzept im 20. Jahrhundert in Europa, bleibt jedoch überwiegend eine Nischenlösung, in der es sich gegenüber klassischen Kolben- oder Schraubentechnologien bewährt, wenn Laufruhe, Kompaktheit und geringe Pulsationen gefragt sind.