BAZ mit Doppelnutzen

I Haldor Altenstädter ist ein eingefleischter CNC-Fan. Ersten Kontakt zur computergestützten Konstruktion und Fertigung hatte er gleich nach der Wende durch ein Treppenkonstruktionsprogramm von Compass.

Mit diesem Programm konnte am PC die Treppe in den Raum oder das Treppenhaus hineinkonstruiert werden.

Neben den einst noch recht schlichten Bildern lieferte die Software große Zeichnungen im Maßstab 1:1. Ausgeplottet, ausgeschnitten und aufgeklebt, zeigten sie dem Mitarbeiter die Schnittlinien an, um die Stufen und Wangen genau auszusägen. Trotz der Fertigung auf herkömmlichen Maschinen brachte ihm das Compass-System einen deutlichen Wettbewerbsvorsprung. Qualität und die zeitgemäßen Treppentechniken überzeugten die Kunden, die Stückzahlen stiegen – Altenstädter und Schmidt etablierten sich am Markt. Der richtige Zeitpunkt, um in ein CNC-Bearbeitungszentrum zu investieren.

Michael Meer, Repräsentant der Maka Systems GmbH, konnte Haldor Altenstädter bereits vor 20 Jahren als Maka-Kunde gewinnen. Schon damals hat der Maschinenhersteller aus Nersingen auf robuste Fahrportal-Technologie gesetzt. Auch in der 5-Achs-Technik war Maka seinerzeit bereits vorne mit dabei. Dank ihrer soliden Bauweise wurde die Maschine den hohen Beanspruchungen bei der Stufenbearbeitung, den großen Zerspanungsquerschnitten bei Wangen und den Handläufen mit guter Laufruhe und hoher Kurvengenauigkeit gerecht.

Im Jahr 1992 nahm der Treppenhersteller aus Sömmerda in Thüringen sein erstes Maka-BAZ in Betrieb, eine KPF 6200. Diese große Fünf-Achs-Maschine war dort bis 1997 in Betrieb, ehe sie durch eine FPM 470 abgelöst wurde. Im Sommer 2012 zog nun das dritte BAZ von Maka in die Fertigungshalle des Herstellers. Haldor Altenstädter begründet seine Treue zum bewährten Lieferanten unter anderem mit einem guten Service seitens Maka, der sich zwischenzeitlich insbesondere auch in der Treppenbranche etabliert hat: „Schnell und umfassend bekamen wir stets Hilfestellungen, und auch die Servicemitarbeiter von Maka waren immer kurzfristig zur Stelle“, berichtet Altenstädter zufrieden.

Auch bei Altenstädter und Schmidt ist die Entwicklung nicht stehen geblieben und forderte eine besondere Lösung – neben der Zimmerei und der Treppenfertigung ergänzt nun die Produktion von Massivholzmöbeln das Portfolio der Firma. Aus einem eigens erstellten Spektrum an Tischmodellen oder auch nach individuellen Wünschen kann sich der Kunde in Sömmerda seine Massivholzmöbel fertigen lassen.

Es galt daher, Möbelproduktion und Treppenherstellung zugleich im neuen BAZ unterzubringen. Aufgrund termingerechter Lieferung haben Treppen absoluten Vorrang. Die Bearbeitung von Möbelkomponenten wurde somit untergeordnet.

Damit der Wechsel zwischen Treppen und Möbel dennoch zügig vonstatten geht, musste eine neue Fertigungslösung gefunden werden – angefangen bei den Maschinentischen, über das Spannsystem bis zu den Bearbeitungswerkzeugen.

„Speziell für diese Anforderungen haben wir ein neues BAZ PE 80 eigens konzipiert. Es ist rechts mit dem Traversen-Spannsystem für die Treppen und links mit einer 3 m breiten Schmalz-Innospann-Steel-Platte mit Vakuumspannern für die Möbelproduktion ausgerüstet“, resümiert Meer. Der Support der PE 80 ist mit Bumpern ausgerüstet. Bestimmte Zugangsbereiche, wie sie von Trittmatten vorgegeben wären, muss das Bedienpersonal deshalb nicht einhalten.

Während des Automatikbetriebes kann der Maschinenführer links die Vakuumsauger für eine Möbelkomponente einrichten und ein Werkstück auflegen, während rechts Treppenstufen oder -wangen bearbeitet und hantiert werden. Die Position der Spanner und des Fertigteiles zeigt ein an der Decke montierter Laserprojektor.

Die beiden 19 x 17 Saugpositionen umfassenden Felder sind zusätzlich mit Planquadraten beschriftet, sodass die Sauger bei Wiederholteilen auch auf dokumentierte Positionen (z. B. B5, E5, B10 und E10) zu setzen sind. Eine Magnetventiltechnik sorgt dafür, dass die Vakuumleitung nur für die korrekt aufgestellten Vakuumspanner geöffnet ist.

Für die Belange der Möbelkomponentenfertigung mit ihren zahlreichen Bohrungen hat Maka den Support mit einer L-förmigen Extra-Mehrspindel-Bohreinheit ausgerüstet. Sie enthält 13 ausfahrbare Bohrspindeln in der Aufteilung neun auf fünf.

Zusätzlich sind zwei Horizontalspindeln vorhanden, die für Bohrungen in X+und X- beziehungsweise Y+ und Y- sorgen. Ohne großen Zeitverlust für die häufigen Werkzeugwechsel sind mit dieser Bohreinheit alle Bohrungen schnell gesetzt.

Bei Fünfachs-Maschinen wird der Arbeitsbereich bei der Raumbearbeitung durch einen großen höhenverstellbaren Streifenvorhang abgedeckt.

Als Maschine für die Dreiachs-Bearbeitung verfügt die neue Maka zusätzlich über eine kleine Absaughaube, die bei Bedarf programmgesteuert unter die Arbeitsspindel eingesteuert wird. Auf diese Weise entsteht eine höhere Strömungsgeschwindigkeit und so eine deutlich effektivere Absaugung.

Angetrieben wird die Arbeitsspindel durch einen 15 kW starken Hauptfräsmotor mit bis zu 24 000 min-1, der in den Achsen C und A drehbar ist. Die Neigeachse A umfasst 196 °. So können z. B. auch Bohrungen unter 8 ° von unten eingebohrt werden (Anforderung aus der Türenherstellung).

Der Hauptfräsmotor kann sich mit Werkzeugen aus dem Kettenmagazin mit 51 Werkzeugplätzen bedienen. Das hinten am Fahrsupport angebrachte Magazin fährt in X-Richtung mit. Ein Zwischengreifer hält schon das nächste Werkzeug bereit. Die Werkzeuge werden mit einer 180°-Drehung ausgetauscht.

Die Achsen X, Y und Z sind so bemessen, dass die Maschine einen Würfel in der Länge von 7900 mm als Dreiachs-Maschine und 7600 mm bei Fünfachs-Betrieb bearbeiten kann. Die Breite liegt bei 1600 mm, die Höhe bei 300 mm.

Alle Maße beziehen sich auf eine Werkzeuglänge oder einen -durchmesser von 160 mm und umfassen bei den Längenangaben auch die Innospannplatte. Der Aufspannbereich für die Treppenbearbeitung beträgt 5000 mm und ist in zwei gleich große Felder für Wechselfeldbetrieb unterteilt. Die acht Spanntraversen sind mit 120 mm hohen und mechanisch klemmenden Vakuumsaugern zu bestücken. In jedem Feld weisen zwei Traversen die Stufentrenneinrichtung auf.

Beide Rohlinge werden nach dem Trennschnitt um 500 mm auseinander gefahren, um die Stufenkanten ringsum mit einem Formfräser zu profilieren.

Besonders lange Werkstücke können auf den Vakuumspannern im Treppenbereich und im Möbelbereich gespannt und komplett bearbeiten werden.

Für individuelle Funktionen sind die klassischen DIN 66025-orientierten CNC-Steuerungen der Maka-BAZs grundsätzlich durch spezialisierte Steuerungen von BWO (ehemals Heckler und Koch) auch nachträglich erweiterbar. Die benötigten CNC-Daten werden von den vorgeschalteten Konstruktions- und Entwurfsprogrammen über eine FMC-Schnittstelle übernommen.

Altenstädter und Schmidt arbeitet in der Treppenfertigung mit dem System von Compass Software und in der fünfachsig interpolierenden allgemeinen Fertigung mit der Software AlphaCam von Licom Systems.

Die Konstruktions- und Programmierarbeiten werden von Haldor Altenstädter und seiner Tochter Ilka ausgeführt.

Trotz gelungener Maschinen-Konstruktionen besteht auf dem Gebieten sich gegenseitig beeinflussender Prozesse, wie in der Treppen- und Möbelteileherstellung weiterhin Optimierungsbedarf. Auf diesem Gebiet würde Maka gerne im Rahmen einer Techniker- oder Diplomarbeit mit interessierten Studenten oder Studentinnen der Holztechnik zusammenarbeiten. I