Spinnen als nützliche Helfer

Bretter, Platten und Brettsperrholz sind unhandlich und schwer. Damit die Werkstücke in der Fertigung mühelos und automatisiert zum Einsatzort kommen, bewegen bei HolzBauWerk Schwarzwald mehrere Saugspinnen von Schmalz sogar tonnenschwere Bauteile.

Die Wälder des Schwarzwalds liefern eine Vielzahl von Holzarten wie Fichte, Tanne, Buche und Eiche, die im Bau, der Möbelherstellung, der Papierproduktion und anderen industriellen Anwendungen zum Einsatz kommen. HolzBauWerk Schwarzwald, 2021 in Seewald gegründet, hat sich auf Brettsperrholz (CLT) spezialisiert. Auf 15 000 Quadratmetern überdachter Fläche stellt das Unternehmen pro Jahr und Schicht 20 000 Kubikmeter CLT aus heimischem Fichten- und Schwarzwälder Weißtannenholz her. 

Das HolzBauWerk nahm im September 2022 die Produktion auf und beschäftigt derzeit etwa 40 Mitarbeitende. Mit einer vollautomatischen Anlage fertigt der Betrieb Massivholz-Platten aus mindestens drei kreuzweise verlegten, flächig miteinander verklebten Brettlagen aus Nadelholz. Die Platten eignen sich für die flächige sowie massive Herstellung von Wand-, Decken- und Dachelementen. In den 1990er-Jahren erfunden, setzen sich die Platten seit den 2010er Jahren dank ihrer Vorteile wie z. B. Nachhaltigkeit, Stabilität, thermische Effizienz und Erdbebensicherheit im modernen Holzbau immer stärker durch.

Alles in Eigenregie

Um eine hohe und gleichbleibende Qualität sicherzustellen, trocknet das Unternehmen alle Hölzer selbst. Im nächsten Schritt sortieren Mitarbeitende das Schnittholz nach visuellen und technischen Kriterien. Anschließend hebt die Saugspinne SSP von Schmalz mit fünf Flächengreifern FMHD eine Brettlage an und stapelt sie leicht versetzt auf vier Plätzen in einem Pufferlager. Ein externer Vakuumerzeuger versorgt das robuste Greifsystem mit dem notwendigen Unterdruck. Dank der integrierten Systemüberwachung und Sensorik arbeitet die Saugspinne prozesssicher. Die fünf FMHD handhaben durch den Dichtschaum schwere und raue Werkstücke problemlos, auch Astlöcher, Verwindung, Unebenheiten und Risse stören den Greifprozess nicht. Der integrierte Vakuum-Speicher und der wartungsfreundliche Aufbau sorgen für einen geringen Energiebedarf und reibungslose Prozesse. 

Für die anschließende CLT-Fertigung entstapelt zunächst eine weitere Saugspinne mit vier FMHD-Greifern die Bretterlagen. Die Herstellung ist voll digitalisiert und produziert in Losgröße 1 Holzplatten mit unterschiedlichen Stärken und Flächen. „Im ersten Schritt werden je nach Qualitätsanforderung Fehlstellen wie Harzgallen, Risse und Äste herausgekappt. Danach verbindet eine Keilzinkenanlage das Schnittholz zu einem sogenannten endlosen Brett, das eine Säge auf die Ziellänge zuschneidet. Die gekürzten Leisten werden anschließend an der Schmalseite zu Einschichtplatten verleimt“, schildert Andreas Bauer. Er ist Abteilungsleiter Konstruktion und Abbund beim HolzBauWerk. Dieser Prozess garantiert geschlossene Sichtoberflächen, eine hohe Luftdichtigkeit, gute Brandschutzeigenschaften und eine optimale Festigkeit. 

Sicherer Griff

Eine dritte Saugspinne mit FMHD-Greifern legt danach in einem Pufferlager mehrere Einschichtplatten abwechselnd als Längs- und Querlagen aufeinander. Eine weitere, baugleiche Saugspinne ist für die Beschickung der BSP-Presse zuständig. Nach dem Auflegen jeder Einschichtplatte bringt ein Leimapplikator eine Klebeschicht auf, die im Endprodukt für den notwendigen Zusammenhalt sorgt, bevor die Saugspinne die nächste Platte auflegt. „Wir setzen gesundheitsunbedenklichen PU-Leim ein, der nach der Aushärtung keine Inhaltstoffe mehr freigibt und sich daher gut für den Einsatz im Haus- und Wohnungsbau eignet“, erläutert Bauer.

Die hydraulische BSP-Presse fügt die Einschichtplatten aus Längs- und Querlamellen, den sogenannten Presskuchen, mit hohem Druck zum eigentlichen Brettsperrholz zusammen. Dieser Prozess garantiert eine perfekte, sehr dünne Leimfuge und absolut maßhaltige und gerade Platten. Das Handling der CLT-Platten nach der Blockpresse übernehmen zwei Saugspinnen, die an einem Deckenkran fixiert sind. Sie beschicken einen Wendetisch, eine Breitbandschleifmaschine und das CNC-Bearbeitungszentrum mit den Rohplatten, das aus ihnen montagefertige Hausbau-Elemente fertigt. 

Nach der Bearbeitung im Maschinenzentrum nimmt die fünfte Vakuum-Saugspinne SSP-HD die zugeschnittenen Platten auf. Das Besondere: Diese recht kleine und handliche Saugspinne ist für schwere Lasten (HD: heavy duty) ausgelegt und kann 2,5 Tonnen tragen. Möglich machen das die Saugplatten SPU. Sie eignen sich hervorragend zur Handhabung von flächigen, glatten Werkstücken, aber auch von solchen mit leicht rauer Oberfläche, denn sie bieten hohe Saugkräfte bei geringen Abmessungen. Die SSP-HD hebt mit ihrer Hilfe die zugeschnittenen Elemente und entstandenen Ausschnitte dank Vakuum von der Maschine. Dazu lassen sich bei Bedarf einzelne Sauger anwählen beziehungsweise abschalten. Nicht-belegte Sauger sind automatisch inaktiv, damit keine Leckage entsteht.

Maßgeschneiderte Lösungen

Schmalz hat alle Vakuumgreifsysteme individuell für die unterschiedlichen Handlingsaufgaben beim HolzBauWerk ausgelegt. Das geringe Eigengewicht der Basiskomponenten aus Aluminium und die hohen Haltekräfte erlauben schnelle Zyklen. „Bei der Projektierung der Komplettsysteme können wir auf langjährige Erfahrung und viele Anlagen im In- und Ausland zurückgreifen“, unterstreicht Philipp Bohnet. Er ist Leiter Verkauf Systeme bei Schmalz und unterstützte das HolzBauWerk und die beteiligten Maschinenlieferanten bei der Auslegung der Vakuumtechnik. „In unserem Testcenter in Glatten identifizieren wir außerdem durch Saugversuche mit Kundenmustern mögliche Schwachstellen sofort und arbeiten passende Lösungen aus. Damit garantieren wir von Anfang an Prozesssicherheit und eine einfache und schnelle Integration“, ergänzt er.

Seit September 2022 nutzt der Holzverarbeitungsbetrieb die Vakuumtechnik von Schmalz. „Vom ersten Kontakt im Frühjahr 2021, der Angebotserstellung über Projektierung und Inbetriebnahme bis zum Echtbetrieb lief alles reibungslos“, betont Jörg Kübler, Geschäftsführer der HolzBauWerk Schwarzwald GmbH. „Und auch unsere Beschäftigten arbeiten sehr gern mit den Vakuum-Greifsystemen, denn sie sorgen für automatisierte und störungsfreie Prozesse. Den Systemen wurden sogar schon Namen gegeben“, fügt er zwinkernd hinzu. Und noch etwas gefällt Kübler – die räumliche Nähe zu den Vakuum-Experten. „Die Firma ist quasi ums Eck, deshalb können wir bei Problemen sehr schnell mit Unterstützung rechnen“, sagt er.

Bilder: J. Schmalz GmbH