FAQ

Eine Zellenradschleuse wird in der Schüttguttechnik zum Austragen und Dosieren von Schüttgütern eingesetzt. Die Funktionsweise und der Aufbau von Zellenradschleusen ähnelt dabei denen von Pumpen und Kompressoren. Während das Fördermedium bei Pumpen flüssig und bei Kompressoren gasförmig ist, transportieren Zellenradschleusen Schüttgüter und andere Feststoffe. Die Zellenradschleuse wird dabei zur dosierten Förderung von Schüttgütern verwendet. Sie transportiert Materialien wie Pulver, Granulat, Getreide oder Pellets zwischen zwei Bereichen auch mit unterschiedlichen Druckverhältnissen.

Zellenradschleusen finden in vielen Industrien Anwendung, zum Beispiel in der Lebensmitteltechnik, Kunststoffverarbeitung, Chemie, Zementindustrie oder der Biomasseförderung. Sie dienen zur Dosierung, Austragung und Druckentkopplung und sind oft Bestandteil pneumatischer Fördersysteme. Zellenradschleusen werden oftmals unter Silos und Bunkern verbaut, um dem Schüttgut den Silodruck zu nehmen.

Gefördert werden trockene und rieselfähige Schüttgüter wie Streusalz, Viehfutter und Futtermittelpellets, Kunststoffgranulat oder Holzpellets. Auch abrasive oder empfindliche Stoffe lassen sich mit speziellen Ausführungen verarbeiten. Entscheidend ist, dass das Material frei fließt ist und nicht zum Verkleben neigt.

Im Inneren der Zellenradschleuse dreht sich ein Zellenrad oder Rotor mit mehreren Kammern – den sogenannten Zellen oder auch Kammern. Diese nehmen das Schüttgut auf der Einlaufseite auf und fördern dies zur Auslaufseite. Dabei bleibt das System entsprechend dem Spalt zwischen Zellenrad und Gehäuse bis zu einem gewissen Grad druckdicht, was vor allem bei einer pneumatischen Förderung entscheidend ist.

Mit Zellenradschleusen können Druckdifferenzen von bis zu 3,5 bar überbrückt werden. Einfache Zellenradschleusen mit 8 Kammern können für Druckdifferenzen bis zu 0,5 bar eingesetzt werden. Mitteldruckzellenradschleusen bis 1,5 bar oder Hochdruckzellenradschleusen bis 3,5 bar werden dann entsprechend mit Zellenrädern von bis zu 18 Kammern ausgerüstet.

Ja, es existieren viele Varianten. Je nach Einsatz- und Anwendungsbereich unterscheidet man neben normalen Zellenradschleusen auch zwischen Durchblasschleusen für die pneumatische Förderung, Räumradschleusen und Tangentialschleusen.

Es gibt für jede Art von Zellenradschleuse unterschiedliche Ausführungen wie temperaturbeständige, hygienische oder explosionsgeschützte Modelle.
Auch die Materialausführung variiert – etwa Edelstahlvarianten für Lebensmittel oder verschleißfeste Beschichtungen für abrasive Medien. 
Die Auswahl des richtigen Werkstoffs, der Lagerung oder auch des Dichtungssystems hängt dabei immer stark vom Fördergut und den Umgebungsbedingungen ab.

Zellenradschleusen werden heute im Rahmen der EU-Richtlinie 2014/34/EU in vielen explosionsgefährdeten Bereich häufig als Schutzsysteme eingesetzt. Generell unterscheidet die Richtlinie hier zwischen Geräten, die zündquellenfrei oder auch druckstoßfest ausgeführt werden und Autonomen Schutzsystemen. Autonome Schutzsysteme sind zünddurchschlagsicher und dienen zur Explosionstechnischen Entkopplung oder auch als Sicherheitsorgan zur Rückbrandsicherung. Oftmals werden diese auch als Flammendurchschlagssicher bezeichnet.

Zellenradschleusen können das Eindringen von Luft oder Gasen in abgeschlossene Systeme oder Rohrleitungsnetze verringern. Dabei kommen häufig Zellenradschleusen mit einem sehr geringen Spaltmass zwischen Zellenrad und Gehäuse von bis zu 0,1 mm zum Einsatz. Zellenräder mit bis zu 18 Kammern und damit zu einer sehr großen Dichtflächen verringern den Luftdurchlass auf ein Minimum. Zusätzlich können die Zellenradschleusen mit Leckluftanschlüssen oder auch einem separaten Leckluftsammler ausgestattet werden. 

Die richtige Auslegung einer Zellenradschleuse basiert auf Faktoren wie Fördermenge, Material und Materialeigenschaften, Art des Schüttguts, Umgebungstemperatur, Druckverhältnissen, der Einbausituation und der Umgebungsbedingungen.

Auch Hygieneanforderungen oder auch der Einsatz von Zellenradschleusen im ATEX- Bereich spielt eine wichtige Rolle. Eine individuelle Auslegung sorgt für optimale Funktion und lange Lebensdauer der Anlage.

Moderne Zellenradschleusen sind wartungsarm, sollten aber regelmäßig überprüft werden. Insbesondere Dichtungen und Lager sind Verschleißteile, die bei Bedarf ersetzt werden sollten. Viele Modelle bieten einen einfachen Zugang für Reinigung und Wartung, was die Stillstandzeiten minimiert.

Eine Durchblasschleuse oder auch Durchblaszellenradschleuse wird zum Fördern von Schüttgütern in pneumatischen Förderanlagen verwendet. Schüttgüter werden oftmals über pneumatische Förderanlagen durch den gesamten industriellen Verarbeitungsprozess transportiert.

Das Zellenrad der Durchblasschleuse trägt das Fördergut direkt in eine pneumatische Förderleitung ein. Dabei handelt es sich oftmals um feinkörnige oder pulverige Fördermedien wie Milchpulver, Stärke oder Getreide, die in der Lebensmittelindustrie verarbeitet werden. Zellenräder von Durchblasschleusen sind immer stirnseitig offen, damit das Fördergut durch die Förderleitung transportiert werden kann.

In Durchblasschleusen werden offene Zellenräder ohne Radseitenscheiben eingesetzt. Das Fördermedium wird dabei direkt in die pneumatische Förderleitung eingetragen. Diese Zellenräder besitzen sowohl vertikal als auch horizontal sehr enge Spalte, um die Leckraten niedrig zu halten und den Wirkungsgrad der Durchblasschleuse und der gesamten pneumatischen Förderanlage zu erhöhen.

Alternativ zu Durchblaszellenradschleusen können auch normale Zellenradschleusen mit geschlossenen Zellenrädern in Verbindung mit einem Aufgabeschuh eingesetzt werden. Aufgabeschuhe der Neuen JÄGER sind in der Regel mit einer Venturidüse ausgestattet. Dabei kommt es durch die Querschnittverengung in der Anschlußleitung des Aufgabeschuhs zu einer Geschwindigkeitserhöhung und damit zu einem Druckabfall in der pneumatischen Förderleitung. Dieser Druckabfall führt in der Folge zu sehr geringen Leckraten und einer guten Entleerung der einzelnen Kammern des Zellenrads.

In pneumatischen Förderanlagen kommt es oftmals zu Druckdifferenzen zwischen der pneumatischen Förderleitung und dem Eintrag oberhalb der Zellenradschleuse. Durchblaszellenradschleusen der Neuen JÄGER können für Druckdifferenzen bis 3,5 bar eingesetzt werden. Zellenräder von Mitteldruck- oder Hockdruck Durchblasschleusen besitzen je nach Druckdifferenz Zellenräder mit bis zu 18 Kammern. Durch die hohe Anzahl der Kammern erhöht sich die Dichtfläche zwischen dem Gehäuse und dem Zellenrad, wodurch Druck-differenzen bis zu 3,5 bar überbrückt werden können.

Eine Räumradschleuse oder auch Räumradzellenradschleuse wird zum Fördern von leicht klebrigen oder auch anbackenden oder fest anhaftenden Schüttgütern eingesetzt. Dabei erfolgt die Entleerung der einzelnen Kammern durch eine Zwangsräumung mittels eines extra Räumrades.

Räumradschleusen werden in der Regel mit gerundeten Kammerblechen ausgerüstet. Dies erleichtert zum einen die Kammerentleerung und zum anderen beschreibt das Räumrad, welches unterhalb des Zellenrades angeordnet ist immer eine Kreisbahn. Räumradschleusen können aus allen handelsüblichen Werkstoffen hergestellt werden. Die Bandbreite reicht dabei von Normalstahl 1.0577, Edelstahl 1.4301 bis zu hoch-legierten Stählen in den Werkstoffen 1.4571, 1.4538, 1.4828.

Räumrad und Zellenrad müssen miteinander synchronisiert werden, damit es nicht zu einer Kollision der Rotoren kommt. Beide Rotorwellen sind bei allen Räumradschleusen der Neuen JÄGER über zwei Zahnräder miteinander verzahnt, die eine genaue Synchronisierung der beiden Rotoren ermöglichen.

Räumradschleusen können mit einer Reinigungsklappe unterhalb des Räumrades ausgerüstet werden. Die Demontage der Reinigungsklappe ermöglicht einen leichten Zugang zum Zellenrad und zum Räumrad und somit eine einfache und schnelle Reinigung. Die Reinigungsklappe kann auf Wunsch auch einem durchsichtigen Werkstoff hergestellt werden.

Für den Antrieb von Räumradschleusen oder Räumradzellenradschleusen werden meistens handelsübliche Getriebemotoren verwendet. Dabei kann der Getriebemotor zum Beispiel über eine Motorlaterne entweder mit dem Räumrad oder dem Zellenrad verbunden werden. In der Regel erfolgt der Anbau mittels Motorlaterne direkt am Räumrad; die Kraftübertragung auf das Zellenrad übernimmt dann das Stirnradgetriebe.

Eine Tangentialschleuse oder auch Tangentialzellenradschleuse wird zur schonenden Förderung von Schüttgütern verwendet. Ein- und Auslauf der Zellenradschleuse sind dabei tangential versetzt. Tangential- zellenradschleusen werden in der Regel mit einem Vorabstreifer ausgestattet, der ein überfüllen der Kammern verhindern soll.

Der Vorabstreifer im Einlauf der Tangentialschleuse verhindert eine Überfüllung der Kammern. Die Drehrichtung des Zellenrades erfolgt dabei in Richtung des Vorabstreifers. Dadurch wird eine Überfüllung der Kammern verhindert und überschüssiges Fördergut in die nächste Kammer geschoben.

Der Vorabstreifer kann bei Tangentialschleusen der Neuen JÄGER eingestellt werden. Damit läßt sich der Förderstrom im Einlauf der Zellenradschleuse regeln. Zusätzlich kann der Vorabstreifer mit einstellbaren und austauschbaren Dichtleisten ausgestattet werden. Eine extra Reinigungsklappe im Einlauf ermöglich den einfachen Austausch der Einstellleisten ohne Ausbau der gesamten Tangentialschleuse.

Tangentialzellenradschleusen werden in der Regel für grobkörnige Schüttgüter und Granulate eingesetzt. Auch Schüttgüter, die Partikel mit Korngrößen bis zu 70 mm enthalten können mit Tangentialschleusen schonend gefördert werden. Der Vorabstreifer der Tangentialschleuse schiebt bei überfüllten Kammern das Fördermedium dann in die jeweils nächste Kammer zurück. Dadurch wird eine Zerstörung des Fördermediums zwischen Zellenrad und Gehäuse weitestgehend vermieden.