Sinumerik ermöglicht passgenaue Mundstücke für Alphörner

Nun sitzt jeder Ton

Die Bernatone GmbH sitzt im idyllischen Habkerntal, das visuell sämtliche Klischees erfüllt, die einem über die Schweiz einfallen. Bilder: Hans Peter Küng / Siemens AG
Alphorn-Mundstück-Fertigung als Teamleistung (von links): Bruno Schneiter (Argonag AG), Heinz Tschiemer (Bernatone GmbH) und Roman Willi (Wirox GmbH).
Es gibt 19 Varianten der Bernatone-Mundstücke; alle sind aus Olivenholz gefertigt.
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Der einzige vollberufliche Alphornbauer der Schweiz hat sich eine CNC gesteuerte Emco-Drehmaschine angeschafft, um damit Holz-Mundstücke für seine Instrumente zu fertigen. Anwenderfreundliche Steuerungstechnik von Siemens mit einfachen Programmierungsmöglichkeiten sorgt dafür, dass ihm das auch mühelos gelingt.

Wer glaubt, dass für die Herstellung von Alphörnern noch immer Bäume verwendet werden, die am Steilhang wachsen und so die Biegung am Ende des Horns mit sich bringen, irrt. Zur Aufklärung sei ihm ein Ausflug ins Berner Oberland zur Bernatone GmbH empfohlen. Inhaber ist Heinz Tschiemer, der einzige vollberufliche Alphornbauer der Schweiz. Er erläutert: «Das richtige Holz ist ein extrem wichtiger Aspekt beim Alphornbauen. Wir verwenden Fichtenholz, das aus über 1300 Metern Seehöhe stammt. Denn es muss langsam gewachsen sein, um den Ansprüchen zu genügen.»

In der Schweiz gefertigte Alphörner haben die Tonlage Fis und eine Länge von 3,40 Metern. Heutzutage besteht ein Alphorn aus vier bis sechs Einzelteilen, damit es sich einfacher transportieren und bei Bedarf zusammensetzen lässt. Die Verbindungsstücke aus Kunststoff lässt Heinz Tschiemer beim Formenbaubetrieb Wirox GmbH aus Meiringen fertigen. Deren Geschäftsführer Roman Willi hat bei der Anschaffung der Drehmaschine eine bedeutende Rolle gespielt.

Mundstücke in verschiedenen Ausführungen

Während Alphörner bis vor etwa 60 Jahren noch direkt geblasen wurden, ist es heute lediglich der Verstärker des Instruments; der unverwechselbare, sonore Ton entsteht am Mundstück, das mit den Drechselbänken Einzug hielt. Die Alphorn-Rohre wurden traditionell mit Hammer und Meissel gefertigt. «Vor etwa 20 Jahren hat mein Vorgänger angefangen, die Alphorn-Rohre mit CNC-Technik zu fräsen, was anfangs extrem kritisch beäugt wurde. Doch erst die maschinelle Genauigkeit versetzte ihn in die Lage, immer wieder kleine Änderungen vorzunehmen und den Verlauf des Rohrs zu optimieren», berichtet Heinz Tschiemer. Er hält den Rohrverlauf zwischenzeitlich für so weit ausgereift, dass sich nicht mehr viel verbessern lässt – was seinen Fokus auf die Mundstücke lenkte, die noch immer von Hand produziert werden.

Die Bernatone-Mundstücke bestehen aus Olivenholz. Jedes fertige Stück nimmt er in den Ausstellungsraum neben seiner Werkstatt, setzt es auf eines der Alphörner auf und bläst ein paar Töne zur Probe. Denn, so Heinz Tschiemer: «Ein Mundstück lässt sich nur auf eine einzige Weise kontrollieren: Indem man es spielt.» Der Übergang zwischen Mundstück und Horn ist standardisiert und muss perfekt passen. Die Wandstärke ist an der Stelle allerdings recht dünn. Von der Seite, auf der hineingeblasen wird, gibt es diverse Varianten. Heinz Tschiemer stellt 19 verschiedene Ausführungen her, weil ein Mundstück individuell zu Lippen, Zahnstellung und so weiter des Bläsers passen muss. Während ein Alphorn ein Leben lang hält, tauschen die Alphornbläser ihre Mundstücke alle paar Monate bis Jahre aus, sodass davon auch deutlich mehr hergestellt werden müssen.

Optimierung dank reproduzierbarer Ergebnisse

Eine geregelte Ausbildung für den Alphornbau gibt es nicht, Heinz Tschiemer hat es von seinem Vorgänger gelernt: «Wir wollen die Teile effizienter und schneller fertigen als bisher. Ich werde aber auch vieles ausprobieren und versuchen zu verbessern, was sich ohne die Präzision und reproduzierbaren Ergebnisse einer Maschine nicht umsetzen liesse.» Als einziger hauptberuflicher Alphornbauer will er dem Wettbewerb, was Innovationen und Verbesserungen betrifft, auch gern eine Nasenlänge voraus sein.

«Am Anfang stand zur Debatte, dass wir bei uns in Meiringen auch die Fertigung der Mundstücke übernehmen. Aber das war schnell wieder vom Tisch», ergänzt Roman Willi und schmunzelt: «Denn Probespielen ist nicht drin, ich bekomme aus einem Alphorn keinen Ton raus, kann also auch nicht beurteilen, ob ein Mundstück gelungen ist oder nicht.» Spätestens damit stand fest: Die Drehmaschine musste in der Bernatone-Werkstatt in Habkern stehen.

Werkstattorientierte Programmierung

Lieferant der EmcoTurn E25 war auf Empfehlung die Firma Argonag AG aus Affoltern am Albis, Vertretung von Emco-Werkzeugmaschinen in der Schweiz. Bruno Schneiter, Serviceleiter bei Argonag, erklärt: «Bei dieser Drehmaschine handelt es sich um eines der einfacheren Modelle. Sie passt hier aber perfekt, weil sie dazu konstruiert ist, Anwendern wie Heinz Tschiemer eine Maschine mit grösstmöglichem Nutzen zu überschaubaren Kosten anzubieten.» Diese lineare Maschine kommt ohne Revolver aus; ihre vier Werkzeugplätze sind für die Zwecke bei Bernatone mehr als ausreichend. Die geringe Aufstellfläche ist ebenfalls ein wichtiges Argument, schliesslich sind die Räumlichkeiten nicht als Maschinenhalle gedacht. Die C-Achse und die Funktion Gravieren sind zusätzlich freigeschaltet. Gesteuert ist sie von einer Sinumerik 828D von Siemens für Midrange-Werkzeugmaschinen. Ihre grafische Oberfläche bietet mit der werkstattorientierten Arbeitsschrittprogrammierung ShopTurn einfachste Programmiermöglichkeiten.

Laientaugliche Steuerung

Roman Willi kennt die CNC und ShopTurn von seinen eigenen Maschinen und beherrscht sie virtuos. Deshalb hatte er sich bereit erklärt, die Programme für die bestehenden Mundstücke, von denen es im Übrigen nicht einmal Zeichnungen gibt, zu schreiben. Da Roman Willi geübt ist, programmiert er mit dem Mundstück in der Hand direkt an der Steuerungsoberfläche.

Allerdings stand von vornherein fest, dass Heinz Tschiemer sich selbst in die Programmierung und Steuerung hineinarbeiten muss. Schliesslich ist nur er am Ende in der Lage, die Mundstücke zu variieren und zu optimieren. Roman Willi dazu: «Für mich war damit klar, dass es die Siemens-Steuerung sein muss, da sich mit ihr die Drehkonturen einfach und intuitiv programmieren und erzeugen lassen.»

Aussenkontur abspanen, mittig bohren, Innenkontur abspanen und so weiter. Bis ein Mundstück fertig ist, dauert es inklusive Umspannen mittlerweile nicht einmal mehr fünf Minuten. Von Hand braucht man etwa eine halbe Stunde.

Heinz Tschiemer hat sich zwischenzeitlich auch so weit in die Programmierung hineingefunden, dass er sich zutraut, mit der Steuerung zu arbeiten: «Sie ist wirklich laientauglich, insbesondere, weil sie sehr anschaulich grafisch darstellt, was passieren wird. Wenn man die Basics einmal verstanden hat, kommt man mit logischem Denken sehr weit.» Bei der Programmierung von Drehkonturen unterstützt ihn in ShopTurn unter anderem der Konturzyklus. Damit lassen sich einzelne Konturelemente, aber auch die Übergänge von einer zur nächsten Kontur, optimieren, indem die jeweiligen Schnitt- und Vorschubgeschwindigkeiten angepasst werden.

Nun kann Heinz Tschiemer die Mundstücke an der Drehmaschine fertigen und diese dann weiter optimieren. Denn der erzeugte Ton ist davon abhängig, wo die Masse des Holzes am Mundstück sitzt. Und nun kann er die Mundstücke anhand von kleinen Konturänderungen beliebig und immer reproduzierbar variieren.