Zinkenfrässtation - Teil 1: Korpus

Im Rahmen der nachweihnachtlichen Gemütlichkeit sitze ich nun am Computer und verfasse den schon längst überfälligen Artikel zu meiner Zinkenfrässtation. Ich habe mich diesmal ausnahmsweise dafür entschieden den Artikel zu teilen, da ich erst wieder im April in größerem Umfang in die Werkstatt komme, um den Kasten zu vollenden.
Wie bereits beim Gesangbuchkasten gezeigt, bin ich im Besitz eines Leigh Zinkenfräsgerätes. Um diesem edlen Werkzeug ein angemessenes und stabiles Zuhause zu geben, habe ich einen passenden Kasten entworfen. Das Ziel war, einen sicheren Standort für die Leigh zu schaffen sowie die Möglichkeit alles Zubehör in direkter Nähe unterzubringen. Außerdem soll der Kasten für lange Werkstücke genutzt werden können, um das Gerät "aufzubocken". Als Material habe ich mich für Erle entschieden, die ich von einem Holzwerkerkollegen bekommen konnte.
Projekte für die Werkstatt eignen sich immer ganz gut, um neue Techniken zu erlernen oder bereits vorhandenes Wissen mit Erfahrungen zu bereichern. So stand das Projekt wieder unter dem Thema Massivholzverarbeitung, das heißt effiziente Nutzung des vorhandenen Materials, sparsames Aushobeln, geschickte Verteilung der Werkstücke auf dem Rohmaterial, Leimholzherstellung ohne große Versätze, usw. Außerdem durfte die Leigh sich bei Werkstücken mit mehr als 23mm Dicke beweisen.

Nun aber genug der vielen Worte. Das Holz wartet. Wie üblich, fängt alles mit einem grob abgelängten Haufen Holz in der Diele an.

Rohmaterial für die Zinkenfrässtation

Bevor ich das Holz diesmal auf die Hobelmaschine und die Säge gelassen habe, wurden alle Bretter mit Korn 80 vorgeschliffen. Mir wäre Korn 60 lieber gewesen, aber so grobes Schleifpapier befindet sich noch nicht in meinem Fundus. Hintergrund war der Gedanke, dass dadurch schon einmal eine Schicht Dreck herunter ist, bevor das Holz in Kontakt mit den Schneiden der Hobelmesser und des Sägeblattes kommt.

Grobschliff zur Entfernung von Dreck und Sand

Im Anschluss musste meine Erika ran, um alle Bretter zu besäumen und aufzutrennen. Ich habe dabei möglichst sparsam gearbeitet und wirklich nur für gerade Kanten gesorgt. Außerdem wurden die Bretter schon in Lamellen geschnitten, die dann später zu Leimholz verarbeitet wurden. Wie üblich habe ich dafür wieder meinen selbstgebauten Schiebeschlitten verwendet. Die Breite schwankte zwischen 8 und 17cm, wohingegen die Länge unverändert blieb. Mir fällt es leichter nach dem ersten Hobelgang und wenn ich sehe, was in dem Brett steckt, zu entscheiden, welche Bereiche ich verwenden möchte und welche besser nicht.

Besäumen und Auftrennen der Erle

Auf den Bildern ist gut zu erkennen, dass ich inzwischen einen "Besäumschuh" an der Vorderseite montiert habe und außerdem den Schlitten mit Rollenböcken unterstütze. So kann ich mich voll und ganz auf das Sägen konzentrieren und muss mir keine Gedanken machen, dass das Brett wackelt oder der Schlitten kippt.
Auf jeden Fall wartet eine Menge Arbeit auf mich an der Hobelmaschine.

Die vorgeschnittenen Lamellen bereit zum Aushobeln

Aus Bequemlichkeit war der nächste Arbeitsort wieder mein Wohnzimmer - die Nachbarn danken es mir bestimmt, wenn sie nicht auch noch den Lärm der Hobelmaschine ertragen müssen.
Auch zum Abrichten habe ich wieder auf meine Rollenböcke zurückgegriffen, da die Elu zwar eine vergleichsweise massive Maschine ist, die aber für Erle mit 150cm Länge, 17cm Breite und 4,5cm Stärke zu leicht gebaut ist. Ohne Unterstützung lassen die Tische bei dieser Last die Enden hängen und es ist fast unmöglich eine halbwegs ebene Fläche zu hobeln.

Abrichten nach Tobis Art im Wohnzimmer

Trotz der eben angesprochenen Problematik lässt sich mit Hilfe der Rollenböcke ein zufriedenstellendes Ergebnis erzielen und die Bretter sind nach Abrichten und Fügen bereit fürs Dickenhobeln. Dieser Moment gehört zu meinen Lieblingsarbeitsschritten, da sich zum ersten Mal zeigt, welcher "Charakter" im Holz steckt und was es wirklich optisch hermacht.

Vertrauen ist gut, Kontrolle ist besser

Insgesamt ist die Erle mit vielen Ästen und Unregelmäßigkeiten im Wuchs sowie auch ein paar Stockflecken bzw. sogar weichen Stellen gespickt gewesen. Für ein Möbelprojekt mit exponiertem Standort wäre mir das Holz zu wild und "unrein", aber für ein Projekt, welches später einmal in einer Werkstatt sein Dasein fristet, absolut brauchbar. Zumal mir als Anfänger auch noch das Gefühl fehlt, wie sich das Holz durch die Oberflächenbehandlung verändert.

Die Erle offenbart ihre Maserung

Zugegebenermaßen habe ich noch nicht so viel Erfahrung in der Durchführung von Massivholz-Projekten, allerdings hat sich inzwischen schon eine gewisse Routine in den Arbeitsabläufen bei mir eingestellt. Nach dem Abrichten sortiere ich alle Bretter nach ihrer Dicke. Das hat bei meiner Hobelmaschine den Hintergrund, dass ich bei breiten Brettern nicht mehr als 1mm pro Durchgang abnehmen kann und so bei fehlender Sortierung der Bretter ständig der Dicktentisch verstellt werden müsste. Deswegen nehme ich das dickste Brett, justiere die Dicke so, dass das Brett gerade vom Vorschub eingezogen wird. Danach stelle ich 1mm zu und schiebe alle Bretter durch die Maschine. Auf diese Weise arbeite ich mich Millimeter für Millimeter vor, bis die Bretter ihre gewünschten Dicken erhalten.

Sortierung der Bretter zum Dickenhobeln

Bei diesem Stapel Bretter zog sich das Dickenhobeln über ungefähr zwei Stunden hin. Danach habe ich die Bretter wieder im Flur gestapelt. Die Bretter waren glücklicherweise sehr ordentlich getrocknet und hatten sich fast nicht verzogen. Das bescherte mir eine Restdicke von immer noch 40mm zu diesem Zeitpunkt.
Hier kann man auch noch einmal die angesprochenen gestockten und weichen/morschen Stellen im Holz bei den obersten Brettern sehen.

Vorgehobeltes Holz

Im nächsten Schritt wurden die gerissenen Brettenden abgetrennt. Außerdem habe ich auch immer wieder Bretter gehabt, bei denen die Enden nicht sauber ausgehobelt waren, weil das Brett sich doch ein bisschen verzogen hatte. Diese Stellen mit der Hobelmaschine zu beseitigen, hätte mich noch einmal ein paar Millimeter Brettdicke gekostet und da ich sowieso alle Bretter mit Überlänge kalkuliert habe, war dieser Verlust beim Ablängen kein Problem. Im Zuge dieser Arbeit habe ich auch die Längskanten parallel geschnitten, da ich das beim ersten Auftrennen vergessen hatte.
Nachdem mich bei meinen Schubladenfronten ein Leser darauf gestoßen hat, dass ich das dicke Rohmaterial doch besser hochkant aufgetrennt hätte anstatt es abzuhobeln, habe ich diesen Ratschlag nun beherzigt. Ich brauchte Bretter mit 25mm Stärke für den Korpus, 10mm für die Schubladen und 15mm für den Zwischenboden und die Schubladenfronten. Diese Mischung ergab ein lustiges Puzzle, welches Brett für welche Stelle am Werkstück verwendet werden sollte. Dieses Durcheinander musste dann im Anschluss auf der Kreissäge auch noch richtig interpretiert und ausgeführt werden..... es hat tatsächlich ohne Fluchen geklappt.

Die Führung von Brettern beim stehenden Auftrennen auf der Kreissäge ist für mich immer ein heikler Moment. Das Sägeblatt steht sehr weit hoch, die Schutzhaube ist demontiert und der Schiebewiderstand ist deutlich größer als bei "normalen" Schnitten. Ich behelfe mir in diesen Fällen immer damit, dass ich den 2. Anschlag an der Säge montiere, sodass das Brett vor dem Sägeblatt zwangsgeführt wird und ich mir schon einmal keine Sorgen über das Wegwandern vom Anschlag oder Kippen machen muss. Geführt wird das Werkstück mit Schiebestöcken und in sicherem Abstand zum Sägeblatt per Hand. Außerdem lasse ich meistens einen Steg in Brettmitte stehen, damit mir das Brett zum Ende hin nicht doch noch kippt. Auf dem gezeigten Bild und bei ein paar weiteren Brettern ist der Steg allerdings zu stark ausgefallen, wodurch das händische Auftrennen im Anschluss mehr Zeit, Schweiß und Kraft gekostet hat als erwartet.

Entfernen von Schadstellen und Auftrennen der Bretter

Anschließend wanderten die Bretter ein weiteres Mal durch die Hobelmaschine und wurden auf die genannten Endmaße + 1mm ausgehobelt. So habe ich noch Luft, um Unebenheiten nach der Verleimung zu egalisieren. Die endgültige Zusammenstellung der Bretter für die Leimholzherstellung geht mir leider noch nicht so fix von der Hand und erfordert definitiv noch Übung, aber nach einiger Probiererei war ich dann doch ganz zufrieden. Durch die Überlänge der Bretter hatte ich nicht nur die Möglichkeit, die Bretter in der richtigen Reihenfolge zu ordnen, sondern konnte sie auch noch zueinander längs verschieben, um die Maserung anzugleichen.

Sortierung der Lamellen für die Leimholzherstellung

Ich muss ehrlich gestehen, dass sich das Auftrennen der Bretter gelohnt hat. Auf dem Bild sind alle Teile zu sehen, die ich aus dem Stapel Erle herausgeholt habe. Im Hintergrund liegen gestapelt die Schubladen mit Fronten, davor die Seitenteile des Korpus, gefolgt vom Boden, dem Zwischenboden, dem Deckel und Material für Rückwand und Schubladenböden.

Holzausbeute nach Auftrennen und Hobeln

Bei der Probepassung der einzelnen Lamellen vor dem Verleimen musste ich leider feststellen, dass meine Hobelmaschine zwar eine rechtwinklige Kante an jeder Stelle des Brettes hobelt, allerdings auf ganzer Länge nicht gerade, sondern leicht konkav. Der "Fehler" ist dummerweise so groß, dass ich ihn mit den Zwingen nicht zugezogen bekomme. Das war andererseits nun eine gute Gelegenheit, endlich die neue Rauhbank auszuprobieren und das Fügen mit Handwerkzeugen zu üben. Dafür habe ich zwei benachbarte Bretter mit ihren Oberseiten gegeneinander gespannt und beide Kanten in einem Rutsch gefügt. Der Vorteil ist, dass der rechte Winkel so nicht exakt eingehalten werden muss. Theoretisch ist der Winkel vollkommen egal, aber aus optischen Gründen sollte er irgendwo in der Nähe von 90° liegen.
Erle ist ein wunderbares Holz zum Hobeln und die Arbeit per Hand hat richtig Freude bereitet, obwohl dieser Aufwand eigentlich nicht einkalkuliert war.

Fügen der Leimflächen mit der Rauhbank

Nachdem jetzt endlich alle Kanten sauber zu ihrem Gegenstück passen, konnte ich Leim auftragen und das Holz in die Zwingen bringen. Für den Leimauftrag habe ich zu Beginn meiner Holzwerkerzeit immer einen Pinsel verwendet. Inzwischen bin ich dazu übergegangen, dünne flexible Holzabfälle zu nehmen oder auch Plastikkärtchen. Diese haben den Vorteil, dass man sie sich für unterschiedliche Anwendungen zuschneiden kann und nach vollendeter Arbeit einfach abwischen kann, um sie erneut zu nutzen.
Ich habe auf Lamellos zur Ausrichtung der Lamellen verzichtet, da diese in meinen Augen bei einer sauber gefügten Kante unnötig sind. Auch die Zulagen gegen Schüsseln des Brettes habe ich mir gespart, da selbst bei angeknallten Zwingen die Fläche schön gerade geblieben ist.

Bretter + Leim + Zwingen = selbst gemachtes Leimholz

Am nächsten Tag hatte der Leim abgebunden, ich habe meine Bretter ins Auto gepackt und bin zur Quelle des Holzes gefahren, um die inzwischen auf 40cm Breite angewachsenen Werkstücke noch einmal sauber auf endgültige Dicke zu hobeln. An dieser Stelle muss ich sagen, dass eine schwere und große Hobelmaschine schon eine feine Sache ist - keine Vibrationen, dazu plane, stabile Tische, perfekte Oberflächen durch größeren Messerwellendurchmesser. Ich hätte am liebsten das ganze Brett weggehobelt, habe mich dann aber bei einer Stärke von 23,5mm gebremst, da ich nicht noch einmal von vorn anfangen wollte ;).

Zurück zuhause habe ich die Bretter direkt auf die Säge gepackt und auf Endmaße geschnitten. Hier zahlte sich wieder das flexible Tischverbreiterungskonzept der Erika aus, sodass die Auflagefläche dort ist, wo sie benötigt wird.

Endzuschnitt auf der Erika

Wie bereits zu Beginn erwähnt, geht es um einen Aufbewahrungskasten für meine Leigh. So liegt es natürlich auf der Hand, dass sie auch selber ihren Teil dazu beitragen muss. Die Eckverbindungen des Korpus habe ich wieder mit einer offenen Schwalbenschwanzzinkung geplant. Herausforderung an diesem Punkt war die Materialdicke von 23,5mm, wofür die 12,7mm Fräser von Leigh zum Einsatz kamen. Ich hatte beträchtliche Bedenken bezüglich der pro Durchgang zerspanten Holzmenge, aber die Erle hat keinen nennenswerten Widerstand geleistet, sodass im Vergleich zur Arbeit mit den kleineren Fräsern nur die Spanmenge größer ausfiel.
Das Layout der Zinkung ist symmetrisch aufgebaut mit zwei großen Schwalben in der Mitte, eingefasst von zwei kleineren Schwalben links und rechts davon. Ich finde bei diesen Holzdicken filigrane Zinken unpassend und außerdem muss der Kasten später auch einiges an Gewicht tragen. Auch diesmal habe ich wieder auf meine Hilfestellung mit dem Streifen Papier hinter der Schablone zurückgegriffen, sodass ich mit der Kopierhülse immer die richtige Öffnung erwischt habe.

Herstellung der Zinkung auf der Leigh

Das Handbuch und die Tipps von Leigh zur Arbeit sind bekanntermaßen über jeden Zweifel erhaben, wer sich allerdings nicht daran hält oder aus Versehen nicht ordentlich arbeitet, bekommt ziemlich schnell ganz hässliche Ausrisse oder Ausbrüche im Werkstück. Ich habe beim Fräsen der Zinken an einer Stelle vergessen im Gleichlauf das Material für eine saubere Kante vorzuschneiden, sodass der Fräser beim Austritt aus dem Werkstück gleich noch ein Teil des guten Holzes mitgerissen hat. Glücklicherweise ist der Splitter nicht in der Absaugung gelandet und ich habe ihn nach Entdeckung des Malheurs hinter dem Werkstück gefunden. Die Reparatur war schnell erledigt und wird später nicht mehr zu sehen sein.

Reparatur des Ausrisses mit dem passenden Holzsplitter

Der Zwischenboden wurde zu Übungszwecken per Gratnut an den Korpus angeschlossen. Diesmal habe ich die Nut mit Führungsschiene gefräst und nur den Zinken auf der Leigh. Leider ist mir die Verbindung nicht ganz so dicht geglückt. Ich war ein bisschen zu ungeduldig und habe nach 3 bis 4 Anpassungsdurchgängen eine Hauch zu viel zugestellt und dann war es auch schon zu spät.... Wie heißt es doch so schön: Geduld ist eine Tugend.
Der Einfachheit halber ist die Gratnut in einem Rutsch durch beide Seitenteile gefräst worden. Auch hier ist mir der späten Stunde geschuldet ein Missgeschick passiert. Der 3. Schwalbenschwanz von vorn gesehen hat einen dicken Einwuchs. Dieser sollte eigentlich an der Unterseite sein und nicht exponiert oben in der Zinkung...

Einfräsen der Gratnut mit Führungsschiene

Der Kasten soll nicht nur als Aufbewahrungsort dienen, sondern auch für lange Werkstücke die Leigh aufbocken. Dafür muss der Kasten tragbar sein. Ich habe lange überlegt, ob ich Griffe kaufe und diese anschraube, Griffe selber herstelle oder einfach ein Griffloch bohre. Letztendlich habe ich mich für das Griffloch entschieden. Nach einiger Probiererei in Reststücken mit unterschiedlichen Lochdurchmessern und -anordnungen wurde ich fündig. Das Anreißen und Bohren der Löcher im Anschluss war schnell erledigt.
Wer genau hinschaut, wird bemerken, dass die Löcher leicht exzentrisch zur Brettlängsachse angeordnet sind. Das hat den Hintergrund, dass die Leigh später nicht mittig im Kasten stehen wird, sonder eher in Randnähe. Damit der Kasten dann beim Tragen nicht die Tendenz zum Kippen hat, sind die Grifflöcher leicht versetzt gebohrt. Insgesamt bin ich angenehm überrascht, wie komfortabel die Finger in den Löchern liegen. Das Abrunden der Kanten ist Pflicht, da der Kasten mit Zinkenfräsgerät doch ein paar Kilos auf die Waage bringt.

Das Griffloch zum Tragen entsteht

Sollte die Leigh aufgebockt werden, darf natürlich auch eine Fixierung des Gerätes nicht fehlen. Hierfür habe ich in den Deckel des Korpus von der Innenseite Einschlag-Gewindehülsen angebracht. Durch passende Löcher in der Grundplatte der Leigh kann nun die ganze Einheit fest mit dem Kasten verschraubt werden.

Fixierung der Leigh mittels Gewindehülse und Schraube

Damit waren nun endlich alle vorbereitenden Arbeiten am Korpus abgeschlossen. Nach einer Trockenübung habe ich alle Teile zum Verleimen ausgelegt und die anstehende Arbeit, trotz guter Passung, auf den nächsten Tag verschoben. Ein Fehler zu diesem Zeitpunkt hätte unliebsame Folgen und dieses Risiko wollte ich nicht eingehen.
Fast wie erwartet ging auch nicht alles glatt bei der Verleimung, weswegen es leider auch keine Bilder davon gibt. Mein Problem war der langwierige Leimauftrag auf die vielen Flächen und das Aufquellen des Holzes durch die Feuchtigkeit des Leims. Dazu kam, dass, im Gegensatz zum Bau des Gesangbuchkastens, keine meiner Zwingen stark genug war, die Zinkung zusammenzudrücken. Nachdem mir in der Kürze der Zeit langsam die Ideen ausgingen, habe ich den Kasten mit Zulagen auf einen unnachgiebigen Untergrund gestellt, einen 500g Fäustel genommen und die Zinkung mit roher Gewalt zusammengetrieben.

Vorbereitung der Verleimung

Trotz der Schwierigkeiten bei der Verleimung ist die Eckverbindung halbwegs sauber herausgekommen. Unangenehm ist mir allerdings ein systematischer Fehler in der Zinkung aufgefallen. Nahezu alle Zinken weisen an der linken Flanke einen Spalt zum Schwalbenschwanz auf. Da muss es Probleme mit der Zentrierung der Kopierhülse gegeben haben, anders kann ich mir diesen Fehler nicht erklären. Bei der Trockenübung waren mir die Lücken schon ins Auge gesprungen, allerdings hatte ich da noch die Hoffnung, dass der Leim das dann richtet. Tat er nicht, also wurde gespachtelt. Diesbezüglich werde ich noch einmal der Kopierhülse und ihrer Aufnahme zu Leibe rücken, das darf nicht sein.

Der verleimte Korpus mit systematischer Ungenauigkeit in der Zinkung

Um nicht zu viele Baustellen auf einmal zu haben, wird der Zwischenboden erst nachträglich in den Korpus eingebracht. Vorher habe ich noch Trennleisten zwischen die einzelnen Schubladenfächer montiert. Diese sind mittels Langlöchern angeschraubt. An den Enden habe ich Magnete eingebohrt, die ihre Gegenstücke an den Schubladenseiten haben, sodass hoffentlich ein Öffnen der Schubladen während des Tragens verhindert wird. Auf Auszüge habe ich aus Platzgründen verzichtet. Die Schubladen werden an der Unterseite gewachst und rutschen einfach auf dem Zwischenboden.

Trennleisten zwischen den Schubladen mit Haltemagneten im geschlossenen Zustand

Obwohl ich sorgfältig einen Arbeitsablaufplan erstellt habe, sind die Magnetenlöcher in den Korpusseiten irgendwie nicht vorhanden gewesen. Das heißt den unhandlichen Korpus an die Bohrmaschine bringen und nacharbeiten. Man könnte jetzt meinen, dass ich die Löcher genauso positioniert habe, dass ich sie auf dem Bohrständer bohren kann, aber es war wohl eher pures Glück :). Zwischen der Eurohalsaufnahme und der Korpusinnenseite waren nicht einmal 2mm Platz und der Ausleger des Bohrständers hat gerade so gereicht.

Nachträgliches Einbohren der Magnete in die Korpusinnenseite

Bevor der Zwischenboden nun endlich in den Korpus kommt, habe ich vorab alle Flächen geschliffen und geölt, die ich später gar nicht mehr oder nur noch mit Verrenkungen erreichen kann. Allgemein wird davon abgeraten Innenflächen zu ölen, da das Öl dort nur sehr langsam aushärtet. Geplant ist die Herstellung der Schubladen allerdings erst für nächstes Frühjahr, wodurch das Öl (hoffentlich) genug Zeit hat auszuhärten.
Neben den ersten Hobelarbeiten an den Brettern ist es ein faszinierender Moment, wenn die ersten Striche Öl auf das Holz kommen und sich das endgültige Aussehen offenbart. Auf dem Bild ist der Unterschied zwischen den geölten und ungeölten Flächen sehr deutlich zu sehen. Auch die Betonung der Maserung ist bei der astigen Erle krass. Das Öl betont wirklich jede Unregelmäßigkeit im Wuchs.

Oberflächenbehandlung der unzugänglichen Innenseiten vor dem abschließenden Zusammenbau

Obwohl eigentlich zu viel Arbeit in dem Kasten steckt, konnte ich trotzdem nicht widerstehen und habe ein bisschen experimentiert. So habe ich entgegen aller klassischen Regeln den Zwischenboden in die Gratnut und auch die Rückwand vollflächig in ihrem Falz eingeleimt, da ich keine Nägel oder Schrauben verwenden wollte. Ich möchte mal sehen wie sich das Holz in halbwegs kontrollierter klimatischer Umgebung verhält, wenn es diesen Zwängen ausgesetzt ist und nicht frei arbeiten kann, wie es das eigentliche Ziel ist. Ich lasse mich überraschen, ob überhaupt etwas passiert...

Einleimen der Rückwand

Hiermit ist nun auch schon das Ende des ersten Bauabschnittes erreicht. Obwohl ich es nicht explizit erwähnt habe, wurde der Korpus an den Kanten gefast, vollständig geschliffen und natürlich die Außenseiten mit Öl eingelassen. Inzwischen steht er schon an seinem vorläufigen Abstellplatz unter meinem Bett. Die Schubladen werden, wie versprochen, im Frühjahr folgen und selbstverständlich hier vorgestellt.

In diesem Sinne verabschiede ich mich aus dem Holzwerkerjahr 2014 mit ein paar Impressionen des fertigen Korpus der Zinkenfrässtation und wünsche allen LeserInnen einen guten Rutsch ins Jahr 2015. Möge das nächste Jahr uns weiterhin so viel Freude und Spaß an diesem Hobby bringen. Alles Gute!

Der fertige Korpus der Zinkenfrässtation