Türenfertigung - Die erste ihrer Art

Die Firma Grauthoff investierte in eine vollautomatische Losgröße-1-Anlage zur variablen Fertigung hochwertiger Türen. Die derzeit weltweit einzige Anlage mit Diodenlaser für die optische Nullfuge in allen Falzvarianten entstand in enger, partnerschaftlicher Zusammenarbeit mit IMA Schelling.

„Die neue Anlage ist nicht nur für uns, sondern auch für IMA Schelling etwas Besonderes“ erklärt Johannes Schwerdt, Technischer Leiter bei Grauthoff Türen im nordrheinwestfälischen Rietberg. Das 1956 gegründete Familienunternehmen fertigt in seinen Werken in Rietberg und Güsten (Sachsen-Anhalt) anspruchsvoll gestaltete Türen und Zargen für den Innenbereich. Mit der neuen vollautomatischen Türfalzanlage, die als erste ihrer Art mit Lasertechnologie und Verleimteil ausgestattet ist, stieg Grauthoff in die vollautomatische digitalisierte Kantenfertigung ein.

Erstmals Nullfuge für alle Falzvarianten


Kern der neuen Bearbeitungsanlage zum Formatieren und Kantenbearbeiten von Türen ist eine 1,5-seitige Türfalzmaschine vom Typ Combima mit Diodenlaser und Verleimteil für zwei Klebstofffarben- und -arten, die im automatischen Wechsel zum Einsatz kommen. „Diese Kombination gibt es exklusiv nur bei uns“, sagt Dennis Reddig, Product Manager Edgebanding bei IMA Schelling. Damit ist die Maschine in der Lage, jede Art von Tür zu bearbeiten. Das Besondere: Die Laserbekantung, die bislang nur für stumpf einschlagende Türen mit geraden oder bis 3° schrägen Kanten zur Verfügung stand, kann jetzt auch bei allen anderen Falzvarianten – selbst bei Doppelfälzen mit einer 2-Millimeter Kunststoffdickkante – genutzt werden. „Die gelaserten Kanten und Fälze geben unseren Türen ein noch hochwertigeres Aussehen. Sie wirken wie lackiert, sind allerdings deutlich wirtschaftlicher in der Fertigung und strapazierfähiger im Gebrauch“, betont Johannes Schwerdt die Vorteile der neuen Anlage. Ein weiterer Vorteil: Der geräuschlose Diodenlaser benötigt keine Aufwärmzeit. Er ist sofort einsatzbereit und stellt sich innerhalb der normalen Werkstücklücke automatisch auf die unterschiedlichen Kanteneigenschaften ein. Energie wird ausschließlich während der Bekantung verbraucht, also wenn das Werkstück den Laser durchläuft – nicht in der Rüstlücke. Dadurch arbeitet die Anlage besonders energieeffizient. Da die Energie des Lasers ausschließlich punktuell an der Kante wirkt, werden umliegende Komponenten nicht erwärmt.

Maximal variabel


Die 1,5-seitige Maschine zeichnet sich durch eine lange, feststehende und eine kurze, verfahrbare Maschinenseite aus. Damit passt sich der doppelseitige Bereich der Anlage, auf dem Türkopf- und -fußseite gleichzeitig bearbeitet werden, automatisch an die Türlänge an. Die Längsdurchläufe erfolgen komplett breitenunabhängig nur auf der langen Maschinenseite. Das stellt eine entscheidende Voraussetzung für die effiziente Fertigung des Türen-Mix von Grauthoff dar. Das Maßspektrum befindet sich bei Grauthoff in einem Bereich von 280 bis 3000 mm – je nachdem, ob Geh- oder Standflügel der Türen oder Oberblenden bearbeitet werden. Zusätzlich sind alle Aggregate der kurzen Maschinenseite mit automatischen Verstellungen im Bereich von +/- 100 Millimeter ausgelegt. Nur Türlängenänderungen außerhalb dieses 200 Millimeter umfassenden Bereichs erfordern eine Breitenrüstung der kurzen Seite. Darüber hinaus können Dickentoleranzen in einem Bereich von +/- 2 mm ohne Oberdruckrüstung aufgenommen werden. Durch elektronische Entkopplung der oberen Nachbearbeitungsaggregate lassen sich dennoch alle Werkstücke mit gleichbleibend hoher Qualität bearbeiten. Bei Dickenänderungen außerhalb des Toleranzbereichs rüstet der Oberdruck. Damit auch dies zeitoptimiert geschieht, ist der Oberdruck über die Maschinenlänge mehrfach sektioniert. Ein komplettes Freifahren der Maschine ist daher nicht notwendig.

Exklusives Kantenfügeaggregat für höchste Flexibilität


Die Türrohlinge können der Maschine direkt und ohne zusätzliche Vorbearbeitung wie beispielsweise Formatierung oder Referenzfräsung zugeführt werden. Möglich macht dies ein besonderes Ausricht- und Einschubsystem, das IMA Schelling speziell für Türbearbeitungsmaschinen konzipiert hat. Für die Türenspezialisten aus Rietberg ist die Anlage mit einem 24-fach Kantenmagazin inklusive Kantenfräsaggregat zum Reduzieren der Kantenhöhe in der Zuführstrecke vor der Benetzung mit Klebstoff und mit einem Kantenritzaggregat für Kunststoffdickkanten ausgestattet worden. Das Fräsaggregat erlaubt den Einsatz von Standardkantenhöhen für unterschiedliche Konturabwicklungen. Über das Ritzaggregat mit einer automatischen Verstellung werden in der Zuführstrecke je nach Falzdimension die entsprechenden Ritzungen an den Biegestellen eingebracht. „Damit können wir auf den Einsatz vorgeritzten Materials verzichten und bleiben absolut flexibel“, so Johannes Schwerdt.

Weitere Aggregate an der Anlage sind die automatische Kantennachbearbeitung für unterschiedliche Kantenmaterialien und Profilausprägungen, Unteraufschlagfase- und Falzkappaggregate für die Nachbearbeitung der oberen Türecken sowie zusätzliche Konturfräs- und Eckenrundungsaggregate für die Verarbeitung der Kunststoffdickkanten.

Das Rüsten der Anlage, die für eine maximale Taktzahl von sieben Takten pro Minute ausgelegt ist, erfolgt wie oben beschrieben automatisch und zeitoptimiert zwischen den verschiedenen Türmodellen. Je ähnlicher sich die Türen sind, desto schneller geht das Umrüsten. „Bei unserem aktuellen Türen-Mix kommen wir auf eine durchschnittliche Taktleistung von fünf Takten pro Minute“, erklärt Johannes Schwerdt. Dabei benötigt eine Standardtür drei Durchläufe, Doppelfalztüren dagegen sechs.

Neue Postforming-Anlage


Postforming-Türen werden nach den ersten drei Durchläufen auf einer gesonderten Postforming-Anlage weiter bearbeitet. Hier werden die Radien in zwei weiteren Durchläufen rundgezogen. Für das Finish durchlaufen die Türen dann ein weiteres Mal die Türfalzanlage, die dafür mit einem speziellen Prägeaggregat ausgestattet wurde. Auch die Postforming-Anlage lieferte IMA Schelling im Zuge der Neuinvestition. Der Transport zur Anlage und die Rückführung der Türen zwischen den einzelnen Durchläufen erfolgt auf Paletten und Rollbändern. Die Realisierung der Logistik und der übergeordneten Steuerung übernahm die Firma Kraft, die für sämtliche Transporteinrichtungen im Werk Rietberg zuständig ist.

Überragende Variantenvielfalt


Für die neue vollautomatische Türfalzanlage setzte Grauthoff seine EDV komplett neu auf und führte in diesem Zusammenhang ein auf KI (künstliche Intelligenz) basierendes Fertigungsleitsystem ein. Diese Veränderung bedeutete vor allem für die Mitarbeiter im Werk eine Umstellung. Sie wurden in umfangreichen Schulungen auf die veränderten Anforderungen vorbereitet. Doch es hat sich gelohnt: „Mit der Losgröße-1-Anlage und der KI-basierten Fertigungssteuerung sind wir maximal flexibel was die Türstärken, Falzausprägung und Kantenmaterialien betrifft. Und wir können heute auch Türen mit Nullfugen-Dickschichtkante und Postforming-Türen fertigen, was uns vorher in dieser Flexibilität nicht möglich war“, führt Johannes Schwerdt fort. Der Anteil der zuvor nur in kleinem Umfang produzierten HPL Türen konnte ebenfalls deutlich ausgebaut werden.

Die Grauthoff Türengruppe


Seit über 65 Jahren steht der Name GRAUTHOFF für hochwertige Qualität, Innovation und gestalterisches Türendesign. Tradition und Moderne gehen in dem Familienbetrieb eine enge Verbindung ein. Mit insgesamt fünf Produktmarken liefert Grauthoff ein marktgerechtes Türen- und Zargenprogramm.

Combima – Kantenanleimen mit Lasertechnik


Die kombinierten Format- und Kantenbearbeitungsmaschinen der Combima-Baureihe stehen für Kantenbearbeitung auf höchstem Niveau. Dank äußerst stabiler Bauweise in Verbindung mit verschleißfesten Präzisionsaggregaten erfüllt die Baureihe ganz besondere Ansprüche hinsichtlich Kapazität und Qualität. Sie eignet sich für komplexe Formatierungs- und Profilierungsaufgaben sowie zum Auftrennen von Werkstücken in Anlagen.

Ausgeführt als einseitige oder doppelseitige Maschine werden mit der Combima nicht nur Möbelteile, sondern auch Türen und Bauelemente aus den verschiedensten Materialien in unterschiedlichen Fertigungsverfahren komplett produziert. Die Befestigung der ABS-, PVC-, PP und PMMA-Kanten erfolgt wahlweise mittels Lasertechnik (IMA Laser Edging) oder konventionellem Kantenanleimen mit PUR- oder EVA-Klebstoff. Auch Hochglanzkanten bei Acryl-Werkstücken und Furnier stellen keine Herausforderung dar. Die Nachbearbeitung der gelaserten oder verleimten Kante ist genau auf die Wünsche des Kunden abgestimmt. Dabei wird dem Werkstück mit Hilfe vieler präziser Aggregate der letzte Schliff gegeben – für ein rundum perfektes Ergebnis in der Kantenbearbeitung.

Bilderquelle: Grauthoff