Spalten oder Sägen des Holzes

Hier möchte ich auf das Zerteilen der Stammware eingehen.

Zerteilt man das Holz, muss ein möglichst optimaler Kompromiss zwischen qualitativ hochwertigem Roh-Tonholz und dem genauso teuer erstandenen abfallenden Restholz gemacht werden.
Es stellen sich folgende Fragen:

• Wie zerteile ich einen geometrischen Zylinder in solche Stücke, dass ich sie für meinen Zweck gebrauchen kann?
• Für welches Instrument brauche ich welches Holz? Baue ich Geigen, Cellos, Kontrabässe, Gitarren, Lauten usw? Jedes Instrument benötigt bestimmte Standardmaße und da ich natürlich kein Tausensassa auf allen Instrumenten bin, muss ich mich auf bestimmte Maße konzentrieren. Fallen Reste an, muss ich wissen, in welche Maße kann ich weiter zerteilen, evtl. kann lässt sich etwas kleineres Holz ja weiter verkaufen?
• Welche Maschinen, Möglichkeiten können zur Weiterverarbeitung genutzt werden?

Theoretische Geometrie:

Tonholz zur Klangerzeugen ist dann optimal zerteilt, wenn bei möglichst dünnem Holz die höchste Steifigkeit vorliegt. Das hat man dann, wenn in Decken, Böden und Zargen nur stehende Jahresringe vorhanden sind. Man spricht dann von stehenden Jahresringen, wenn die Jahresringe parallel zur schmalen Außenfläche (oder im rechten Winkel zur breiten) verlaufen. Ziel der Tonholzgewinnung muss es sein, möglichst viele verwendbare Abschnitte aus einem Stammdurchmesser zu bekommen. Folgend einige theoretische Überlegungen dazu.

Verwende ich einen Stammabschnitt und versuche, nur Gitarrendecken als Brettchen und Keile für Jazzgitarren herzustellen, bringen Schachtelungsversuche solche Ergebnise:

Teilt man den Stamm in 60 Keil-Stücke a 6° und berücksichtigt man dabei etwa 2cm nicht zu verwendende Randschicht und 8cm Kern, muss der Stamm im linken Fall 85cm und im rechten Fall (30 Brettchen und 30 Keile) 88cm stark sein!

In obiger Optimierung bekommt man bei einem Durchmesser von 75cm schon 34 Keile und 32 Brettchen.

Bei einem Durchmesser von 60cm könnte man 36 Stück Halskanteln mit liegenden Jahresringen und 12 mit stehenden Jahresringen erzeugen.

Wie mir natürlich bewusst ist, dass es kein Holz in einer Qualität gibt, dass ich das Zerteilen am Reißbrett planen könnte, so brachte mich die Beschäftigung mit der Materie doch bei der Sägevorrichtungsplanung ein Stückchen weiter. Welche Winkel und welche Dicken müssen geschnitten werden?

Standardmaße für Tonholz:

Die unten stehenden Maßangaben beziehen sich auf Trockenmaße! Es ist unbedingt beachtet werden, dass durch den Trocknungsprozess das Holz schwindet. Jede Holzart hat für die Maßveränderungen spezielle Werte. Franz Jahnel gibt folgende Werte an:

• **radial: entlang des Radius
• *tangential: entlang des Jahresringes
• ***längs: Länge entlang des Stammes

Übliche Tonholzmaße:

Spalten oder Sägen?

Wie eingangs bereits erwähnt, muss gutes Tonholz möglichst viele "stehende Jahresringe" besitzen. Das ist eigentlich nicht ganz korrekt. Oftmals wird dabei nur über die leicht sichtbare Querschnittsfläche am Sägeschnitt gesprochen. Genauer betrachtet muss der Jahresring auch Rechtwinklig in die dritte Dimension (Tiefe) stehen, sich also geradwinklig durch das ganze Brett ziehen.
Stellt man sich den Stamm als Bündel Strohhalme vor (Zellen der Holzstruktur schauen vereinfacht so aus), muss man beim zerteilen versuchen, die Brettchen so zu gewinnen, dass möglichst wenige Strohhalme seitlich aufgeschnitten werden.
In Holz mit stehenden Jahresringen sieht man den besonders bei Fichte begehrten "Markspiegel". Schaut man sich ein fertiges Instument mit Fichtendecke einmal gegen das Licht an, so kann man bei leichtem Kippen der Gitarre nach hinten erkennen, ob eine der gespiegelten Deckenhälften etwas Dunkler wirkt wie die andere. Das ist ein sichers Zeichen dafür, dass die Decke gesägt wurde. Je unterschiedlich dunkel die Hälften wirken, umso mehr Zellfasern ("Strohhalme") wurden angeschnitten. Sucht man rohes Tonholz für eine Decke aus, so kann man am Biegewiederstand des Brettchen ähnliches feststellen. Kann man ein Brettchen nämlich leichter als andere Brettchen mit der Maserung biegen, sind wichtige Holzfasern durchtrennt worden - besser das festere nehmen.

So viel zur Einleitung spalten oder Sägen.
Optimalstes Tonholz ist gespalten, weil es sich an den Zellwänden trennt. Jetzt erinnere man sich an das letzte Holzhacken. Fichte kann man leicht spalten, aber Ahorn!? Bei Harthölzern ist man sich einig, dass gutes Augenmaß beim Sägen ausreicht, um gutes Tonholz zu erhalten. Fichtenrundholz wird am besten vorgespalten und dann auf der Säge weiter getrennt.
Je mehr Handarbeit im Veredelungsprozess steckt, umso teurer wird das Produkt. Dies ist auch der Grund, warum überwiegend industriell erzeugtes Tonholz fast ausschließlich gesägt ist. Es ist schneller und kostengünstiger den Stamm zuerst auf die ganze Länge in Viertel oder Achtel zu schneiden, als den Stamm zuerst auf 50-65cm Stücke abzulängen, diese dann zu spalten und dann die Viertel oder Achtel klein zu sägen.

Hier sieht man das Spalten eines Fichtenabschnitts.

Meine Stämme sahen beim Sägen wie folgt aus:

Diese Viertel und Achtelstämme müssen nun auf Rohholzlänge abgeschnitten werden. Ich schnitt zumeist auf 650 und 900mm Länge.

Wird das nasse Fichten-Holz nicht innerhalb der nächsten 2-3 Tage weiterverarbeitet, Fängt es an an den Stirnflächen zu reißen. Das hat die Ursache darin, dass die Zellen an den Stirnflächen offen sind und hier mehr Feuchtigkeit abgegeben werden kann. Hierdurch trocknet das Holz ungleichmäßig und es entstehen Spannungsrisse. Diese können dadurch vermieden werden, dass das Holz entweder kühl und feucht gelagert wird oder die Stirnflächen versiegelt werden. Hierzu kann gibt es professionelle Polyesterverbindungen in Dispersion, viel einfacher und billiger sind Latex-Farbreste oder billiger Weißleim.
Ahorn ist hier nicht so kritisch. Stellt man diesen für ein paar Tage auf die Stirnfläche, so "läuft" das Wasser regelrecht heraus. Hier wiederum muss aufgepasst werden, dass die Stirnflächen nicht anfangen zu Stocken und Fäulnis und Verfärbungen in das Holz eindringen.

Weiterverarbeitung auf der Bandsäge:

Ich habe die Stammabschnitte auf einer normalen Schreinerbandsäge weiterverarbeitet. Diese hatte einen Rollendurchmesser von 600mm und war angetrieben durch einen 2,2kW Motor. Damit ich verschiedene Winkel und Dicken einstellen konnte, baute ich mir einen variablen Anschlag. Über Markierungen an der Säge und dem Anschlag konnte ich von Schnitt zu Schnitt die gewünschte Stärke oder den Winkel einstellen.
Das Sägeblatt war 30mm breit und sehr stark geschränkt umd die nassen Späne gut weg zu transportieren. Das Sägeblatt wurde insgesamt 3x in dieser Zeit geschärft!
Mit großem Kraftaufwand müssen die Abschnitte auf den Tisch gelegt werden. Mit mäßiger Kraft muss das Holz gegen den Anschlag und das Sägeblatt gedrückt werden.

Die großen Stammviertel hatten ein Gewicht von gut 50-60kg!
Was ich zuerst nicht glauben konnte: Ahorn lässt sich um ein vielfaches besser verarbeiten, als das wesentlich leichtere und weichere Fichtenholz! Die Ursache liegt darin, dass Fichtenspäne viel mehr Harz besitzen welche das Sägeblatt zusetzen, verschmieren und so den Spänetransport stark behindern. Etwa jede Stunde musste das Sägeblatt mit einem Spezialmittel vom Harz gereinigt werden (Bitte Hanschuhe und Brille aufsetzen - nicht gerade gesund das Zeug!).

Meine Meinung aus heutiger Sicht zum Bandsägen:

• Der Antriebsmotor war eigentlich zu schwach, 4 oder 7 Kw bei Handvorschub sind wesentlich besser. Bei Schnittiefen von etwas mehr als 30cm (!) in Hartholz ist eine normale Säge schnell überlastet. Ich baute mir einen Innen-/Außentermometer mit dem Außenfühler zwischen den Kühlrippen des Motors an die Säge. So konnte ich jederzeit sehen, wie stark der Motor belastet war und konnte auch mal eine Pause machen wenn er zu heiß wurde. Übrigens konnte man auch anhand der Temperatur erkennen, wie die Schärfe des Blattes nachließ! Wichtig ist auch die Kontrolle einer optimalen Motorbelüftung.
• Der Rollendurchmesser sollte auch größer sein, da es dann möglich ist, ein 40-50mm breites Sägeblatt zu verwenden. Breitere Sägeblätter verlaufen nicht so stark. Je stumpfer die Säge wurde, umso mehr verlief sich nämlich das Baltt und der Holzklotz musste zusehends abgerichtet werden.
• Die Blattführung muss immer gut gefettet und geölt sein, sonst geht sie kaputt
• Ein maschineller Vorschub erleichter die Arbeit ungemein