Zellenradschleusen

Zellenradschleusen werden in der Regel aus Grauguss, Edelstahlguss oder Aluminiumguss gefertigt – abhängig von der jeweiligen Anwendung und den Prozessanforderungen. Das Zellenrad besteht üblicherweise aus Bau- oder Edelstahl und wird so ausgewählt, dass er zum Gehäusematerial passt und eine langfristige Haltbarkeit sicherstellt.

Diese Materialvarianten ermöglichen es, Zellenradschleusen an unterschiedliche Branchen und Betriebsbedingungen anzupassen – von der klassischen Schüttguthandhabung bis hin zu hygienischen, korrosionsbeständigen oder besonders verschleißfesten Anwendungen.

Zellenradschleusen werden in erster Linie zum Ein- und Austragen von Schüttgütern in pneumatischen Förderanlagen eingesetzt, sowohl in Druck- als auch in Saugförderungen. Sie dienen außerdem als Druckabschluss unterhalb von Empfangsbehältern, Filtern und Zyklonen und halten dabei den Systemdruck aufrecht, während ein kontinuierlicher Materialfluss ermöglicht wird.

Darüber hinaus werden Zellenradschleusen häufig in volumetrischen Dosierprozessen eingesetzt, beispielsweise beim Big-Bag-Füllen, bei der Silobeschickung, der Chargenzuführung oder der Beschickung von Schneckenförderern. Zudem können Zellenradschleusen, sofern entsprechend ausgelegt, auch als ATEX-zertifizierte Explosionsschutzsysteme dienen, indem sie die Ausbreitung von Explosionen zwischen Anlagenteilen verhindern (flammenfeste Ausführung).

Ihre Vielseitigkeit und zuverlässige Abdichtungsleistung machen sie zu einer unverzichtbaren Komponente in der Schüttguthandhabung in Branchen wie Kunststoff, Lebensmittel, Chemie und Mineralstoffe.

Als Leckgas (Leakage Air) wird bei einer Zellenradschleuse die Luftmenge bezeichnet, die durch die Spalte zwischen Gehäuse und rotierendem Zellenrad von der Seite mit höherem Druck zur Seite mit niedrigerem Druck strömt.

In einigen Anwendungen wird zusätzlich die sogenannte Schöpfluft (Scoop Gas) berücksichtigt. Dabei handelt es sich um das Luftvolumen, das von einer leeren Zellenkammer während der Rotation nach oben transportiert wird. Die Kenntnis der Leckluftmenge ist entscheidend, um die Effizienz der Anlage aufrechtzuerhalten, Druckunterschiede zu kontrollieren und einen gleichmäßigen Materialfluss in pneumatischen Förder- und Schüttgutanlagen sicherzustellen.

Warum muss Leckluft berücksichtigt werden?

• Einfluss auf den Produktfluss
  Luft, die entgegen der Förderrichtung des Produkts strömt, kann den Materialfluss beeinträchtigen und die Förderleistung reduzieren.
• Energieverbrauch und Effizienz
  Leckluft verringert das für die pneumatische Förderung verfügbare Luftvolumen. Dadurch kann der Energiebedarf der Anlage steigen und die Gesamteffizienz sinken.

Ein fundiertes Verständnis der Leckluft und ihrer Auswirkungen ist daher unerlässlich, um einen konstanten Materialfluss, eine effiziente Anlagenleistung und einen optimalen Energieeinsatz in Schüttgutprozessen sicherzustellen.

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Die Drehzahl einer Zellenradschleuse hängt von verschiedenen Faktoren ab, darunter die Größe der Schleuse, die erforderliche Förderleistung sowie gegebenenfalls vorhandene Explosionsschutzanforderungen (ATEX). In den meisten Anwendungen arbeiten Zellenradschleusen mit Drehzahlen zwischen 1 und 70 Umdrehungen pro Minute (U/min).

Die Wahl der richtigen Drehzahl ist entscheidend, um einen gleichmäßigen Materialfluss, eine präzise Dosierung und einen effizienten Anlagenbetrieb sicherzustellen. Gleichzeitig trägt sie dazu bei, sowohl die Zellenradschleuse als auch das Fördergut zu schonen und einen zuverlässigen Betrieb zu gewährleisten.

Die Kosten für eine Zellenradschleuse hängen von verschiedenen Faktoren ab, darunter die Baugröße, die verwendeten Materialien, die Anforderungen der jeweiligen Anwendung sowie mögliche Sonderausstattungen oder kundenspezifische Anpassungen.

Als grobe Orientierung liegen die Preise für Standardausführungen in der Regel im Bereich von einigen tausend Euro. Speziell ausgelegte oder besonders robuste Zellenradschleusen für anspruchsvolle Einsatzbedingungen können hingegen Kosten von mehreren zehntausend Euro erreichen.

Die Auswahl der passenden Ausführung stellt sicher, dass Leistung, Lebensdauer und Investitionskosten optimal auf die Anforderungen Ihres Schüttgutprozesses abgestimmt sind.

Eine Zellenradschleuse kann als ATEX-zertifiziertes Explosionsschutzsystem eingesetzt werden, wenn sie speziell dafür ausgelegt ist, die Ausbreitung einer Explosion innerhalb einer Anlage zu verhindern.

Damit eine Zellenradschleuse als Explosionsentkopplungseinrichtung zugelassen werden kann, muss sie eine ausreichende Druckfestigkeit nachweisen und belegen, dass Flammen oder Funken auf einer Seite der Schleuse nicht auf die andere Seite übertragen werden können. Dadurch wird sichergestellt, dass eine mögliche Explosion auf einen definierten Anlagenbereich begrenzt bleibt und sich nicht auf weitere Prozessabschnitte ausbreitet.

Die Zertifizierung von ATEX-Zellenradschleusen erfolgt durch eine unabhängige, benannte Prüfstelle. Dabei wird die Einhaltung der Anforderungen der europäischen ATEX-Richtlinie sowie der relevanten Normen für den Explosionsschutz überprüft und bestätigt.

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Eine Zellenradschleuse darf nur dann in einer Ex-Zone (explosionsgefährdeten Atmosphäre) eingesetzt werden, wenn nachgewiesen ist, dass sie selbst keine wirksame Zündquelle darstellt. Mögliche Zündquellen können beispielsweise zu hohe Oberflächentemperaturen, mechanisch erzeugte Funken oder elektrostatische Entladungen sein.

Abhängig von der jeweiligen Ex-Zone und Gerätekategorie müssen zudem vorhersehbare Störungen und Fehlfunktionen bewertet werden, um einen sicheren Betrieb sicherzustellen. Dabei wird geprüft, ob auch unter definierten Fehlerbedingungen keine unzulässigen Zündgefahren entstehen.

In bestimmten Fällen ist eine Prüfung und Zertifizierung durch eine unabhängige, benannte Stelle erforderlich. Diese bestätigt die Einhaltung der Anforderungen der ATEX-Richtlinie sowie der geltenden Normen für den Explosionsschutz.

Hygienegerechte Zellenradschleusen sind speziell für die hohen Anforderungen an Sauberkeit und Hygiene in Branchen wie der Lebensmittel-, Pharma- und Nahrungsergänzungsmittelindustrie entwickelt. Neben der sorgfältigen Auswahl geeigneter Werkstoffe wird bei der Konstruktion besonderer Wert darauf gelegt, Produktablagerungen in Toträumen sowie auf den produktberührenden Oberflächen zu minimieren.

Dank ihres hygienischen Designs lässt sich die Schleuse einfach und gründlich reinigen, wodurch das Risiko von Produktverunreinigungen reduziert wird. Gleichzeitig unterstützt sie die Einhaltung relevanter Hygienestandards und Richtlinien, beispielsweise gemäß FDA-, EHEDG- oder GMP-Anforderungen.

Hygieneschleusen ermöglichen somit eine sichere, zuverlässige und produktschonende Förderung und Dosierung von Schüttgütern in Anwendungen, bei denen höchste Anforderungen an Produktreinheit und Hygiene gestellt werden.

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Eine Schnellreinigungs-Zellenradschleuse ist so konstruiert, dass Wartung und Reinigung in Anwendungen mit häufigen Produktwechseln oder hohen Hygieneanforderungen besonders einfach und zeitsparend durchgeführt werden können.

Durch einen speziellen Öffnungsmechanismus lässt sich das Gehäuse schnell aufklappen, wodurch ein direkter Zugang zu den inneren Bauteilen ohne Spezialwerkzeug möglich ist. Mit wenigen Handgriffen kann das Zellenrad entnommen und zur Seite geschwenkt werden, sodass sowohl die Gehäusebohrung als auch die Zellenradoberflächen vollständig zugänglich sind.

Dieses Design ermöglicht eine effiziente Inspektion, Reinigung und Wiederinbetriebnahme, reduziert Stillstandszeiten und unterstützt einen hygienischen und stabilen Prozessbetrieb – insbesondere in Branchen wie der Lebensmittel-, Pharma- und Kunststoffverarbeitung.

Eine schonende Zellenradschleuse ist speziell dafür ausgelegt, empfindliche Schüttgüter während der Förderung und Austragung bestmöglich zu schützen. Bei herkömmlichen Zellenradschleusen kann es vorkommen, dass körnige oder pelletierte Produkte zwischen Zellenrad und Gehäuse eingeklemmt werden, was zu Produktbeschädigungen oder Partikelbruch führen kann.

Um dies zu vermeiden, verfügen schonende Ausführungen über spezielle konstruktive Merkmale wie optimierte Spaltmaße, glatte Innenoberflächen sowie angepasste Zellenradgeometrien. Diese reduzieren die mechanische Belastung auf das Fördergut deutlich.

Das Ergebnis ist eine besonders materialschonende Förderung, eine hohe Produktqualität sowie ein stabiler und zuverlässiger Prozess – insbesondere in Branchen wie der Kunststoff-, Lebensmittel- und Pharmaindustrie, in denen empfindliche oder hochwertige Materialien verarbeitet werden.

Eine verschleißgeschützte Zellenradschleuse ist speziell dafür ausgelegt, abrasive Schüttgüter sicher zu fördern, die durch Reibung oder Erosion, insbesondere in pneumatischen Fördersystemen, einen erhöhten Verschleiß verursachen.

Um diesem Verschleiß entgegenzuwirken, werden die innenliegenden Oberflächen der Schleuse mit besonders widerstandsfähigen Materialien beschichtet oder ausgekleidet, beispielsweise mit Chrom, Wolframkarbid oder keramischen Werkstoffen.

Diese Schutzmaßnahmen erhöhen die Abriebfestigkeit deutlich, verlängern die Lebensdauer der Zellenradschleuse und sorgen für einen dauerhaft zuverlässigen Betrieb auch unter anspruchsvollen Einsatzbedingungen. Verschleißgeschützte Ausführungen kommen typischerweise in Branchen wie der Mineralstoff-, Chemie-, Kunststoff- oder Energieerzeugungsindustrie zum Einsatz, in denen hohe Belastbarkeit und Langlebigkeit entscheidend sind.

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