CNC-Fertigung im Treppenbau - EiMa Maschinenbau GmbH

CNC-Fertigung
im Treppenbau
Wurden früher hauptsächlich 3-Achs-Maschinen im Treppenbau eingesetzt, die nur Konturfräsungen
und eine Bearbeitung von oben zuließen, wird heute immer mehr mit Fünf- oder
Mehrachs-Maschinen gearbeitet, die eine große Fertigungsflexibilität zulassen – aber nur,
wenn der Anwender sein Handwerk versteht. – Von Thomas Jungwirth a
Wenn Treppen vor einigen
Jahren noch mühsam auf dem
Reißboden aufgerissen wurden,
um den Grundriss und
die einzelnen Teile der Treppe
als 1:1 Schablone zu erhalten,
wird diese meist stundenlange
Arbeit mittlerweile in fast
jedem Treppenbaubetrieb von
Computern und einer entsprechenden
Software zur Treppenkonstruktion
in wenigen
Minuten erledigt. Auch die
benötigten Schablonen wer­
den mittels Drucker oder Plotter
in 1:1 über dieses Konstruktionsprogramm
erstellt.
In der Fertigung hat sich
durch diesen Schritt erst einmal
nicht viel verändert. So
muss das für die Treppe benötigte
Holz ebenso zugeschnitten,
verleimt, gehobelt und
geschliffen werden, um danach
mit Hilfe der Schablonen
die Form der einzelnen
Treppenteile zu erhalten. Stu­
fen werden danach mit der
Kreissäge zugeschnitten, die
Einstemmungen der Wangen
mit der Treppenfräse herausgearbeitet
und die Kontur
des Wangen­ und Handlaufschwungs
mit der Bandsäge
gegeben. Die Sprossen­ und
Verbindungslöcher werden an
der Langlochbohrmaschine
gebohrt und der Handlauf an
der Tischfräse profiliert. Ebenso
müssen die Pfosten und
evtl. Krümmlinge teilweise mit
Treppenfertigung
1 1: Modernes CNC­
Bearbeitungszentrum optimiert
für die Herstellung
von Treppen. Die Maschine
ist ausgestattet mit einem
Sägeaggregat, einem 3­Achs­
Aggregat mit zuschaltbarem
Tastkopf und einem 5­Achs­
Aggregat. Sie verfügt über insgesamt
11 gesteuerte Achsen
1 2: Stufen fügen mit
gleichzeitigem Abrunden der
Stufenkanten
1 3: Aufteilen der Stufenplatten
und Formatschnitt der
Treppenstufen
1 4: Durch einen an der Decke
montierten Laserprojektor
wird die Kontur der Wange bis
auf wenige Millimeter genau
auf dem Frästisch angezeigt.
So kann die vorgerichtete
Wangenplatte verschnittoptimiert
positioniert werden.
a Thomas Jungwirth ist Geschäftsführer
der Jungwirth GmbH in Gunzenhausen
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Treppenfertigung
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1 5–7: Die Dimensionierung
der Maschine erlaubt es,
auch größere und gebogene
Teile zu bearbeiten. So ist
es möglich, die Sicht­ und
auch die Wandwange einer
Bogentreppe komplett zu
bearbeiten. Diese Bearbeitung
gehört nicht zum Standart
einer Treppensoftware. Die
Treppendaten werden dazu
in einem CAD­Programm
weiterverarbeitet und die entsprechenden
NC­Programme
erstellt.
der Hand gestemmt und gebohrt
werden. Bis die einzelnen
Teile zusammengepasst
werden können sind viele einzelne
Arbeitsschritte mit unterschiedlichen
Hand­ und
Stationärmaschinen nötig.
Keine Schablonen mehr
Ganz ohne Schablonen und
mit weitaus weniger Maschinen
kann gearbeitet werden,
wenn die Treppen mittels einer
CNC­Maschine gefertigt
werden. Nahezu jeder Softwareanbieter
stellt neben den
Ausdrucken von Zuschnittlisten
und 1:1 Schablonen auch
eine Schnittstelle zur Verfügung,
die Daten zur Treppenherstellung
über die CNC­Maschine
liefert.
Waren diese Maschinen vor
einigen Jahren hauptsächlich
in Industrie­ und Großunternehmen
zu finden, haben sie
mittlerweile Einzug in Mittel­
und Kleinbetriebe gefunden.
Sie gelten in vielen Tischlerei­
und Zimmereibetrieben schon
zum Standard einer guten Betriebsausstattung.
Gab es Anfang
der 90er Jahre noch wenige
Maschinenhersteller und
Programmanbieter zur Herstellung
von Holztreppen, so
füllen diese heute mehr und
mehr die Messehallen.
1 8: Bearbeiten einer
Blocktreppe
Vorbereitung bleibt gleich
Selbst wenn der Treppenbauer
seine Treppen mit einem Bearbeitungszentrum
fertigt, die
Vorbereitung der Treppenteile
bleibt die gleiche. Erst ab der
eigentlichen Herstellung der
Treppe kommen die Vorteile
einer CNC zum Tragen. Neben
den grundsätzlichen Vorzügen
der CNC­Bearbeitung, wie
Maß­ und Wiederholgenauigkeit
sowie der Zeitersparnis,
bringt diese Technik noch den
Vorteil, dass durch das einmalige
und feste Aufspannen
der Werkstücke, in der Regel
durch Vakuum, die Werkzeuge
geschont und dadurch
längere Standzeiten erreicht
werden. Die Werkstücke werden
nicht so leicht beschädigt,
da ein Transport zwischen den
einzelnen Arbeitschritten vermieden
wird.
Treppenherstellung
Je nach eingesetzter Technik
können die Treppeneinzelteile
auf diesen Maschinen bis zum
Endschliff bearbeitet werden.
Wurden früher hauptsächlich
3­Achs­Maschinen im Treppenbau
eingesetzt, die nur
Konturfräsungen und eine Bearbeitung
von oben zuließen,
kommen heute doch immer
mehr Maschinen in Frage, die
mit 5 oder mehr Achsen angesteuert
werden. Damit ist
es möglich, die zu fräsenden
Teile von allen Seiten, mit den
geeigneten Werkzeugen auch
zum Teil von unten, zu bearbeiten.
So ist es auch machbar,
sämtliche Bohrungen einzubringen,Wangenkrümmlinge
aus einem Vierkantrohling
oder einem schichtverleimten
Rohling herzustellen,
gebogene Handläufe auf beiden
Seiten zu profilierten oder
Stufen von allen Seiten zu nuten.
Gestiegene Formenvielfalt
Wurden in den 90er Jahren,
bedingt durch die Leistungsfähigkeit
der eingesetzten
Software und die begrenz­

1 9 und 10: Die Herstellung
eines Wangen­ und Handlaufkrümmlings
wird mit dem
5­Achs­Aggregat verwirklicht
und nimmt etwa 30 Minuten
in Anspruch
1 11: Geländerstablöcher an
der Sichtwange einer vollgestemmten
Wangentreppe
werden mit dem 5­Achs­
Aggregat gebohrt
1 12: Profilfräsen eines an der
Wangenplatte angeleimten
Handlaufes
te Anzahl von Achsen an den
Maschinen, meist nur Treppen
einfacher Machart produziert,
so hat sich die Leistungsfähigkeit
der Soft­ und Hardware
in den letzten Jahren dahin
weiterentwickelt, dass es
fast keine Grenzen in der Ausführbarkeit
von Sondertreppen
auf diesen Bearbeitungszentren
mehr gibt. So ist es je
nach Größe der zur Verfügung
stehenden CNC­Maschine kein
Problem, auch die gebogenen
Außenwangenteile einer Rundwangentreppe
komplett zu bearbeiten.
Oder, die entsprechenden
3D­CAD­Programme
vorrausgesetzt, eine Blocktreppe
mit ¼­Wendung komplett
auf der Maschine zu fertigen.
Spannen der Werkstücke
Mittels Vakuumsauger werden
plane Werkstücke auf
dem Bearbeitungstisch fixiert.
Formverleimte Werkstücke dagegen
werden immer über eine
entsprechende Gegenschablone,
die gegebenenfalls
auch schon als Verleimschablone
dient, auf den Bearbeitungstisch
gespannt. Je nach
Losgröße wird diese Schablone
mehr oder weniger aufwendig
hergestellt. Der verleimte
Rohling wird auf der
Schablone entweder wieder
mit Vakuum festgesaugt oder
in den Verschnittbereichen
verschraubt. Dadurch ergibt
sich eine aussteifende Konstruktion,
die genügend fest
ist, um eine CNC­Bearbeitung
zu ermöglichen.
Grundsätzlich muss das Werkstück
immer in einem entsprechenden
CAD­Programm
1:1 programmiert werden.
Nachdem das zu bearbeitende
Teil auf dem CNC­Arbeitstisch
aufgespannt wurde, wird
es mit Hilfe eines 3D­Messtasters
vermessen. Danach
wird das Werkstück entsprechend
der tatsächlichen Koordinaten
im CAD­Programm
positioniert. Erst jetzt können
die benötigten NC­Programme
erzeugt und damit das Werkstück
bearbeitet werden. Mit
Hilfsanschlägen auf dem Bearbeitungstisch
oder an der
Gegenschablone kann das Einrichten
des Werkstückes erleichtert
werden.
Das Können des Anwenders
entscheidet
Trotz der auch im Treppenbau
fortschreitenden Technik muss
stets bedacht werden, dass
eingesetztes Werkzeug, welcher
Art auch immer, nur der
verlängerte Arm eines guten
Treppenbauers ist. Die Vorbereitung,
das korrekte Aufmessen,
die Gestaltung der Treppe,
die geeignete Materialwahl
sowie die Einhaltung der Vorschriften
und die exakte Montage
liegen immer noch in der
Hand des ausgebildeten Treppenbauers.
Wie das Stemmeisen,
der Hobel und der Winkel
ist die CNC­Maschine nur
eines von vielen Handwerkzeugen
eines Treppenbauers
und ohne das Wissen um die
Bedienung dieses Werkzeuges
steht es ohne Nutzen in seiner
Werkstatt.
i Jungwirth,
Gunzenhausen
Tel.: +49(0)9831/67690
www.jungwirth.de