Holz richtig Stemmen

Stemmen ist wie das Drechseln und das Sägen eine spanende Bearbeitungsmethode. Gestemmt wird in den unterschiedlichsten Werkstoffen. Oft wird in Mauern gestemmt, um beispielsweise Rohre zu verlegen. Aber auch im Holz wird oft gestemmt. Auf das Stemmen von Holz möchte ich in diesem Artikel nun etwas näher eingehen.

Das Holz Stemmen ist dem Schnitzen etwas ähnlich. Allerdings wird beim Schnitzen das Holz mit dem Schnitzeisen geritzt. Im Gegensatz dazu wird beim Stemmen das Material durch Schläge abgetragen. Das kann manuell wie auch maschinell erfolgen.

Holz stemmen: Die Werkzeuge

Gearbeitet wird beim Stemmen mit dem Beitel und einem Hammer. Zuerst möchte ich auf den Beitel eingehen.

Bei den Beiteln wird unterschieden zwischen Stemmeisen und Stecheisen. Stemmeisen sind im Allgemeinen viel gröber als Stecheisen. Beide sind im Aufbau allerdings genau gleich.

Ein Beitel besteht aus einer Klinge aus geschliffenem und gehärtetem Stahl und einem Handgriff aus Kunststoff oder Holz. Zusätzlich fällt auf, dass sowohl am oberen als auch am unteren Ende Ringe auf das Holz gesetzt wurden. Der Ring am oberen Ende nennt sich Schlagring, der Ring am unteren Ende wird Zwinge genannt.

Da beim Stemmen durch die Schläge sehr viel Druck auf den Griff ausgeübt wird, ist der Schlagring als Schutz des Griffes vorgesehen. Bei Schnitzeisen die nur mit der Hand geführt werden und auf das Schlagen verzichtet wird, werden teilweise auch ohne Schlagring ausgeführt.

Die Zwinge schütz den Griff im Vorderen Teil, damit dieser nicht aufreißt, wenn das Erl bei der Montage des Beitels in den Griff eingeschlagen wird. Außerdem verhindert die Zwinge auch, dass die Klinge weiter in den Griff (das Heft) eindringt.

Bei der Herstellung eines Beitels muss auf einiges geachtet werden, damit das Werkzeug danach im Einsatz auch optimal genutzt werden kann. Damit beispielsweise die Kraft eines Schlages gut weitergegeben werden kann, muss die Mittelachse des Griffes genau mit der Achse der Klinge übereinstimmen. Sonst würde ein Teil der Kraft abgelenkt und somit verschenkt werden.

Unterschieden wird auch noch zwischen Stechbeitel und Hohlbeitel. Mit dem Stechbeitel werden die Späne flach vom Werkstück getrennt. Mit einem Hohlbeitel können dagegen tiefere Höhlungen ausgearbeitet werden.

Stecheisen und Stemmeisen

© Jaques, Stechbeitel, zugeschnitten von S.Schneider | CC BY-SA 3.0 Unported

Diese werden auch Stechbeitel und Stemmbeitel genannt. Beide gibt es in der Form A mit geraden Kanten und B mit abgeschrägten Kanten. Form B wird oft genutzt, um Ecken gut ausstechen zu können. Es gibt beide Beitel in verschiedenen Größen von 4 bis 40 mm, was ein Ausstemmen verschieden großer Bereiche erlaubt. Mit einem Stemmeisen werden beispielsweise Zapflöcher für Zapfenverbindungen hergestellt.

Hohleisen

© Nienetwiler, 8-25er-Hohlbeitel, zugeschnitten von S.Schneider | CC BY-SA 3.0 Unported

Diese werden auch Hohlbeitel genannt und werden in Breiten von 6 bis 32 mm und in Radien von 3 bis 25 mm hergestellt. Das Hohleisen hat eine fast halbkreisförmige Klinge, wenn man es im Querschnitt betrachtet.

Bearbeitet werden können damit allerdings runde wie auch ebene Flächen. Vor allem aber werden damit runde Vertiefungen oder auch Hohlkehlen ausgearbeitet. Das ist oft bei der Herstellung von Musikinstrumenten nötig. Besonders im Geigenbau wird dieser Beitel viel genutzt.

Kantenbeitel

Dieses Werkzeug wurde viel von Wagnern (Radherstellern, z. B. von Kutschen) und heute noch immer von uns Zimmerleuten genutzt. Mit diesem Beitel, der dem Stechbeitel sehr ähnelt, können leichter tiefe Löcher ausgearbeitet werden. Wie der Name schon sagt, sind an diesem Beitel zwei stärkere Kanten angebracht, die die Wirkung der Schläge auf das Werkstück verstärken.

Japanische Stecheisen

Wie auch bei den Japansägen und den japanischen Hobeln haben sich die Japaner auch bei den Stecheisen etwas Besonderes ausgedacht. Japanische Stecheisen bilden eine eigene Gruppe unter den Stechbeiteln. In der Spiegelfläche, also der Fläche ohne Fase, ist eine Hohlung geschliffen. So ist es möglich, mit diesen Beiteln leichter und genauer plan abzuziehen.

Diese Werkzeuge bestehen aus zwei Werkstoffen. Das Trägermaterial besteht aus einem weichen Stahl und die Schneide aus gehärtetem Kohlenstoffstahl. Diese Beitel können nur von Hand und wassergekühlt abgezogen werden, da Kohlenstoffstahl sehr hitzeempfindlich ist. Die japanischen Stecheisen werden immer geschlagen.

Der richtige Hammer

Natürlich gehört zum Stemmen auch noch der richtige Hammer. Es werden manuelle Hämmer wie auch elektrische Bohrhämmer oder hydraulische und pneumatische Hämmer genutzt.

Ein in Deutschland unter Holzwerkern viel diskutiertes Thema ist: Darf man für einen Stechbeitel auch einen normalen Metallhammer nutzen? Dafür gibt es Pro’s und Contra’s.

Wenn ein Stechbeitel keinen Schlagring besitzt, dann passiert es schnell, dass das Heft am oberen Ende unschön wird oder sogar komplett zerspringt. Die meisten Beitel sind allerdings mit einem Schlagring ausgestattet. Trotzdem besteht die Diskussion, ob es nun in Ordnung ist einen Metallhammer dafür zu nutzen.

Das könnte an der deutschen Tradition des Klopfholzes liegen. Dieses besteht komplett aus Holz und die Flächen sind leicht angeschrägt. Dieser eignet sich sehr gut, um Holz mit dem Beitel zu bearbeiten. Das Problem ist allerdings, dass solch ein Klopfholz sehr wuchtig ist und Anfänger manchmal Schwierigkeiten haben es richtig zu führen.

Viele Schreiner greifen deshalb gerne auch zu einem Bildhauerklüpfel. Dieses besteht ebenfalls komplett aus Holz, ist aber nicht eckig, sondern rund. So ist es egal, wie das Klüpfel auf den Beitel trifft. Bildhauerklüpfel gibt es auch in verschiedenen Größen. So kann je nach Geschick und Art der Arbeit variiert werden.

Geschichte der Beitel

© Bullenwächter, Roman Chisels, zugeschnitten von S.Schneider | CC BY 3.0 Unported

Das Stemmeisen ist ein sehr altes Werkzeug. Früher wurden Beitel aus Bronze hergestellt, später dann aus Eisen. An der Form dieser Werkzeuge hat sich seit damals bis heute nicht viel geändert. Früher wurden die Stemmeisen teilweise auch schon geschäftet.

Rechts im Bild kannst du alte Beitel aus der Zeit der Römer sehen. In dieser Zeit hatte sich schon die Schäftung auf einem Dorn durchgesetzt. Das heißt, das Metallstück wird etwas länger ausgeführt, sodass darauf ein Griff aus Holz gesteckt werden kann.

Schärfen von Stemmeisen

Wie alle anderen Schneiden werden natürlich auch die Schneiden von Stemmeisen und Stecheisen irgendwann stumpf. Deshalb müssen sie regelmäßig geschärft werden. Die Häufigkeit des Nachschärfens – oder die Länge der Standzeit – hängt von verschiedenen Faktoren ab:

• Qualität des Werkzeugs
• Bearbeitungsart
• zu bearbeitende Holzart

Abziehen von Stemmeisen

Nicht immer ist ein richtiges Anschleifen der Schneide nötig. Solange keine Risse oder eine Veränderung des Schneidenwinkels sichtbar ist, genügt auch ein Abziehen des Stemmeisens. Das wird auf Wassersteinen gemacht, wie beim Schleifen der Schneide eines Hobels oder eines Schnitzeisens. Die Körnung 1000-8000 ist dazu ausreichend.

Zuerst wird die Spiegelfläche abgezogen, das heißt die Fläche an der keine Fase ist. Dabei wird der Beitel quer über einen Wasserstein hin- und hergeschoben. Wenn die Spiegelfläche plan ist, kannst du dich der Fase zuwenden.

Die Fase solltest du nie ohne Schleifführung abziehen, da sonst der Winkel verändert werden könnte. Ziehe die Fase ab bis die Oberfläche glatt ist und die Schneidekante gerade. Der ganze Prozess wird mit steigender Körnung wiederholt bis der Beitel scharf genug ist.

Anschleifen von Stemmeisen

Bei größeren Beschädigungen, beispielsweise Einkerbungen in der Schneide oder einem falschen Schneidenwinkel, muss nachgeschliffen werden. Ich empfehle dazu nur wassergekühlte Schleifsysteme, da die Schneiden von Beiteln sehr schnell ausglühen und damit unbrauchbar werden. Einige robuste Eisen können zwar auch trocken geschliffen werden. Bei unsachgemäßem Nachschleifen kann allerdings auch solch ein Eisen unbrauchbar werden.

Der richtige Anschliffwinkel

Es gibt verschiedene Anschliffwinkel. Um in diesen Winkeln anschleifen zu können, gibt es Schleifhilfen. Diese fixieren den Beitel und können so an den Schleifstein herangeführt werden.

Die Entscheidung welchen Winkel du wählen musst, ist davon abhängig aus welchem Material dein Beitel besteht, mit welcher Bearbeitungsart du arbeiten wirst und welche Holzart du wählen wirst. Auch ob du hauptsächlich in Quer- oder Längsrichtung oder gar Hirnholz bearbeitest, ist wichtig bei der Wahl deines Winkels. Der Standardwinkel für die manuelle Bearbeitung von mittelhartem Holz ist 25°.

Wirst du mit einem Hammer arbeiten, musst du dein Eisen mit einem stumpferen Winkel anschleifen. Wird Hirnholz bearbeitet werden muss der Winkel spitzer werden.

Das Stemmen an sich

Beim Holz stemmen an sich muss die Maserung des Werkstücks beachtet werden. Wenn ein Werkstück vertikal in das Holz bearbeitet werden soll, muss meistens mit dem Hammer gearbeitet werden. Quer zur Maserung (zum Beispiel das Hirnholzende) ist normalerweise ein größerer Widerstand zu überwinden. So muss meist zum Beispiel bei passgenauen Einlassarbeiten gearbeitet werden. Wenn längs der Maserung gearbeitet wird, können auch ohne Hammer die Späne herausgetrennt werden.

Natürlich spielt hier auch das Holz eine große Rolle. Die Hirnholzfläche einer Fichte oder Tanne lässt sich auch mit der Hand bearbeiten. Im Gegensatz kann jedoch die Bearbeitung eines Eichenwerkstückes längs der Maserung recht schwer zu bearbeiten sein.

Falls du am Hirnholzende etwas bearbeiten musst, dann empfiehlt es sich immer im 45° Winkel zu stemmen. Dasselbe gilt auch für das Stemmen beim Radialschnitt und Tangentialschnitt. Dadurch werden die einzelnen Fasern besser abgeschnitten. Ein Beispiel findest du in Abbildung 7.

Schlitze stemmen

Als Alternative zum Stemmen speziell von Schlitzen für die Leitungsverlegung bietet sich das Fräsen an. Das Problem bei den Schlitzen ist die Tiefe des zu bearbeitenden Werkstücks. In der Regel bietet es sich an, zunächst mit einem Bohrer, der etwas kleiner ist, den Schlitz zu bearbeiten. Dabei kann man zum Beispiel mehrere Löcher nebeneinander bohren und dann mit einem langen Stecheisen ausstemmen.

Es gibt aber auch speziell angefertigte Maschinen, die genau dafür konzipiert wurden: so genannte Schlitzgestelle. Marken wie zum Beispiel Mafell haben dafür sehr ausgeklügelte Systeme entwickelt.

Ein Zapfenloch stemmen

Um ein Zapfenloch ausstemmen zu können, sind in der Regel mehrere Schritte notwendig. Als Erstes musst du die Zapfenlochgröße bestimmen. Bei einem 120 × 120 Balken gilt die Regel: 1⁄3 × 1⁄3 × 1⁄3. Das bedeutet, dass die Zapfenlochbreite bei einem 120 mm dicken Holzbalken 40 mm beträgt. Also ein Drittel der Holzstärke.

Wenn dein Pfosten bzw. dein Schwellenholz (oder was für ein Holz auch immer) sichtbar bleiben muss, dann würde ich auf jeden Fall auch die Länge des Zapfenloches etwas abtragen. 5-10 mm müssten reichen.

Die Tiefe des Zapfenloches sollte bei ca. 40-45 mm liegen. Das ist natürlich auch abhängig der Holzstärke (ich gehe einfach mal davon aus, dass das Schwellenholz mindestens 100 mm hat).

Nachdem die Dimensionen definiert sind, geht es an das Anreißen. Für das Anreißen empfehle ich ein Streichmaß. Nachdem alles angerissen ist, geht es an das Ausarbeiten. Zunächst müssen die obersten Holzfasern „angestemmt“ werden. Sowohl Längs zur Faser als auch Quer zur Faser. Beim Abtragen der einzelnen Holzfasern solltest du darauf achten, immer nur eine kleine Hohlfaser abzutragen. Hier ist Geduld gefragt. Lieber kleine Holzfasern abtragen.

Fazit

Holz Stemmen ist nicht schwer. Du solltest darauf achten, dass dein Werkzeug scharf ist und die Werkstücke sauber angezeichnet wurden. Nach dem Anzeichnen ist Geduld und Präzisionsarbeit gefragt. Auch wenn später die Zapfen oder Verbindungen selten sichtbar bleiben, kann dieser Arbeitsschritt einen direkten Einfluss auf die Statik haben. Es ist also wichtig, auch beim Stemmen saubere Arbeit zu leisten.