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CellCore: Präzisions-Schraubtechnik für modulare Fertigungszellen

CellCore-Schraubsysteme stehen für kompakte, drehmomentstabile Antriebseinheiten, die in modularen Fertigungszellen und automatisierten Montagelinien eingesetzt werden. Die Bauweise kombiniert präzise Regelungstechnik mit robusten mechanischen Komponenten, sodass Anwender wiederholgenaue Verschraubungen unter variierenden Prozessbedingungen erreichen. Typische Einsatzfelder sind Montage von elektrischen Komponenten, Gehäuseverschraubungen in der Elektronik- und Maschinenbauindustrie sowie Anwendungen in der Automobilzulieferkette, wo Bauteiltoleranzen und Prozesszeiten eng gesteuert werden müssen.

Design und Materialien

CellCore-Antriebe bestehen aus korrosionsbeständigen Leichtmetallgehäusen (meist eloxiertes Aluminium) oder gehärteten Stahlkomponenten bei Hochlastausführungen. Wellen und Verzahnungselemente verwenden vergüteten Stahl oder rostfreien Stahl (z. B. 1.4104/1.4301), um Verschleiß und Fressen zu minimieren. Innenliegende Planetengetriebe sind typischerweise gehärtet und geschliffen ausgeführt, um ein geringes Zahnspiel und lange Lebensdauer zu gewährleisten. Lagerungen kommen als Schrägkugellager oder Nadellager zum Einsatz, abgestimmt auf Axial- und Radiallasten der jeweiligen Anwendung. Elastische Elemente zur Vibrationsdämpfung bestehen aus Polyurethan oder Silikonmischungen mit definierter Shore-Härte, um Rückschlag und Schwingungen zu reduzieren.

Bauformen und Größen

CellCore-Module sind in mehreren Baugrößen verfügbar, die sich in Abtriebsdrehmoment, Leerlaufdrehzahl und Einbaumaßen unterscheiden. Kompakte Inline-Bauformen bieten eine geringe Baulänge für enge Einbausituationen, während winkelgetriebene Ausführungen (right-angle) Zugangsprobleme in beengten Montagesituationen lösen. Variable Abtriebsvarianten umfassen Sechskant-Aufnahmen 1/4" bis 1/2", Bitschnellwechselfutter sowie kundenspezifische Sonderaufnahmen für Schrauben mit speziellen Kopfprofilen. Die verwendeten Materialien und die Wärmebehandlung der Getriebeteile bestimmen die Dauerlastfähigkeit und den Wartungsintervall.

Anschlüsse, Sensorik und Steuerung

Elektrische Anschlüsse erfolgen über standardisierte M12-Steckverbinder oder kundenspezifische Kabelkonfektionen mit Schirmung für EMV-Stabilität. Pneumatische Varianten nutzen kompakte Schnellanschlüsse (G1/8" bis G1/4") mit integrierter Drosselung zur Regelung der Vorschubgeschwindigkeit. Für Prozessüberwachung sind Sensoroptionen integriert: Drehmomentsensoren (torsiometrisch oder Messwiderstand-basiert), Drehzahlsensoren (Hall- oder optische Encoder) sowie Wegmesssysteme für Tiefenabschaltung. Die Steuerung kann direkt über Feldbusprotokolle (Profinet, EtherCAT, CANopen) erfolgen oder über einfache Digital-/Analogschnittstellen in PLC-Umgebungen eingebunden werden.

Dichtungen, Schutz und Ingress-Schutzklassen

Für industrielle Umgebungen sind CellCore-Module mit unterschiedlichsten Dichtungskonzepten verfügbar. Standarddichtungen verwenden NBR (Acrylnitril-Butadien-Kautschuk) für allgemeine Ölabweisungen, FKM/Viton für erhöhte chemische Beständigkeit sowie PTFE-Lippen für höhere Temperaturen und abrasive Medien. Minimisierte Spaltmaße, wellenseitige Labyrinthdichtungen und optionale Staubschutzkappen erhöhen die Lebensdauer in staub- oder spanbelasteten Umgebungen. Typische Schutzarten liegen zwischen IP54 und IP67, spezifische Varianten für Nass- oder Spritzwasserumgebungen erreichen auch IP69K.

Qualitätsmerkmale und Leistung

Wesentliche Kennwerte sind Anlauf- und Haltemoment, maximale Drehzahl, Wiederholgenauigkeit des Anzugs und Taktfestigkeit. CellCore-Systeme zeichnen sich durch geringe Toleranzen beim Anzugsmoment (<±3–5 % bei korrekt kalibrierten Einheiten) und durch robuste Temperaturverhalten aus. Lebensdauerprüfungen erfolgen laut ISO-Normen für Schraubtechnik und Getriebe, inklusive Dauerlaufzyklen unter definierten Lasten und Schmierstoffparametern. Schmierstoffe sind sowohl mineralölfrei für Elektronikmontage als auch Hochtemperaturfette mit spezifizierter NLGI-Klasse bei erhöhter thermischer Belastung.

Anwendungsbeispiele aus der Praxis

Beispiel 1: Montage von Leiterplattengehäusen in einer halbautomatischen Produktionszelle. Ein CellCore-Inlineantrieb wird in eine Roboterzelle integriert. Die Steuerung empfängt per EtherCAT das Zielmoment und die Endlageninformation. Bei definiertem Abstand setzt das Werkzeug eine Schraube ein und erreicht über den torsiometrischen Sensor das Sollmoment. Die Software vergleicht Soll/Ist, bricht bei Fehler ab und markiert das Bauteil für Nacharbeit.

Beispiel 2: Serienverschraubung von Hydraulikgehäusen mit hohen Anzugswerten. Hier kommt eine winkelgetriebene CellCore-Variante mit verstärktem Planetengetriebe und Stahlgehäuse zum Einsatz. Zur Prozesssicherheit ist eine Abfolge programmiert: Hartes Anziehen in zwei Stufen (Anzug mit niedriger Drehzahl, Feinanpassung mit höherer Präzision), dokumentiert und über OPC UA in das MES eingespeist.

Beispiel 3: Integration in Prüfstände zur Blechverschraubung in der Leichtbau-Fertigung. Die Einheiten arbeiten mit Bit-Wechseladaptern und sind ausgestattet mit IP67-Schutz sowie NBR-Dichtungen. Toleranzabweichungen werden über Rückdrehüberwachung erkannt und protokolliert. Durch modulare Montagehalter lassen sich Werkzeuge schnell austauschen, wodurch Stillstandszeiten reduziert werden.

Wahlkriterien und Spezifikationsempfehlungen

Wählen Sie CellCore-Modelle nach folgenden Parametern:

• Gefordertes Anzugs- und Lösenmoment, 
• Taktzyklus und Einbauraum, 
• benötigte Schutzart sowie Schnittstellen zur Steuerung.

Definieren Sie vor Beschaffung das Schraubenmaterial, Kopfprofil und Toleranzen, da diese die Auswahl der Bitaufnahme, das Dämpfungs- und Rückschlagkonzept sowie die Sensorik beeinflussen. Bei häufig wechselnden Schraubfällen lohnt sich ein Schnellwechselfutter mit automatischer Bit-Erkennung, bei hohen Anforderungen an Prozessdokumentation empfiehlt sich die Integration mit MES via OPC UA oder Profinet.

Wartung, Kalibrierung und Ersatzteile

Wartungsintervalle orientieren sich an Einsatzbedingungen und sollten Schmierstoffprüfung, Dichtungsinspektion und Funktionstest von Sensorik umfassen. Kalibrierung von Drehmoment- und Wegsensoren ist periodisch nach Rückstellprotokoll durchzuführen; kritische Anwendungen erfordern Nachkalibrierung nach bestimmten Betriebsstunden oder nach jedem größeren Werkzeugwechsel. Ersatzteile wie Planetenräder, Lager und Dichtungsätze sollten pro Baugröße bevorratet werden, um Ausfallzeiten zu minimieren. Für Service und Detaildatenblätter verweisen wir auf die technischen Seiten und Anwendungsbeispiele: Technik und Anwendungsbeispiele.

Integration in Fertigungsprozesse

CellCore-Systeme skalieren von Einzelmaschine bis zur kompletten Fertigungszelle. Bei Linienintegration ist auf zyklische Lastwechsel, Temperaturdrift und EMV-Störungen zu achten. Programmierbare Anzugssequenzen ermöglichen Mehrstufenprozesse (Voranzug, Endanzug, Freigabe), Rückmeldung via digitaler Freigabe und Fehlerklassifikation. Für traceable Produktion sind Schnittstellen zu MES und ERP empfehlenswert; darüber lassen sich Chargen, Losnummern und Seriennummern in der Schraubprotokollierung speichern.

Sicherheit und Compliance

Prüfen Sie CE-Konformität, RoHS- und REACH-Anforderungen bei Materialauswahl, insbesondere bei Kontakt mit sicherheitsrelevanten Bauteilen. In kritischen Anwendungen ist die Verwendung von flammhemmenden oder niedrig-abriebenden Schmierstoffen vorzusehen. Für Ex-gefährdete Bereiche sind spezielle ATEX-konforme Varianten erhältlich; bei Bedarf ist die Auswahl auf explosionsgeschützte Stecker und leitfähige Gehäusekomponenten auszurichten.

Beschaffungs- und Dokumentationshinweise

Bei Bestellung geben Sie vollständige Parameter an: Baugröße, Abtriebsform, gewünschte Schutzart, Anschlussart, erforderliche Sensorik, gewünschtes Protokoll und Schmierstoffoption. Fordern Sie Zeichnungen für Einbaumaße, Testzertifikate und Kalibrierprotokolle an. Für vertiefte technische Datenblätter und Anpassungsoptionen besuchen Sie unsere Technikseite: https://maku-industrie.de/technik.

Fazit

CellCore-Systeme liefern präzise, modulare Schraubtechnik für anspruchsvolle Produktionsumgebungen. Entscheidend sind exakte Vorgaben zu Moment, Schnittstelle und Umgebungsbedingungen, um die passende Bauform, Dichtungsausführung und Sensorik zu wählen. Die robuste Konstruktion und vielfältigen Integrationsoptionen ermöglichen eine lückenlose Prozesskontrolle und Nachverfolgbarkeit in Industrieanwendungen.

Häufig gestellte Fragen