BE1027854B1 - Bouwstenen uit natuurstenen en werkwijze om ze vorm te geven - Google Patents

Abstract

De huidige uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het vormgeven van natuurstenen tot bouwstenen omvattende groeperen van te bekomen bouwstenen volgens steensoort, groeperen van te bekomen bouwstenen volgens vorm en afmetingen, verzagen van natuurstenen tot een basisvorm, aanbrengen van profielen op basisvorm tot bekomen van een halffabricaat en manuele afwerking van halffabricaat tot bouwsteen. De uitvinding heeft eveneens betrekking op een bouwsteen uit natuursteen volgens een werkwijze volgens de uitvinding.

Description

BOUWSTENEN UIT NATUURSTENEN EN WERKWIJZE OM ZE VORM TE GEVEN

TECHNISCH DOMEIN De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het vormgeven van natuurstenen tot bouwstenen. De uitvinding heeft in een tweede aspect eveneens betrekking op een bouwsteen uit natuursteen verkregen volgens een werkwijze volgens het eerste aspect.

In een ander aspect heeft de uitvinding eveneens betrekking op een gebruik van een bouwsteen volgens het tweede aspect voor herstellen van monumentschade.

STAND DER TECHNIEK Natuurstenen worden al eeuwenlang tot bouwstenen vormgegeven. Grote blokken of platen natuursteen worden verzaagd en bewerkt. Vooral in monumenten zijn natuurstenen gebruikt waarvan het oppervlak bewerkt is en die vaak heel sierlijk vormgegeven zijn. Vele bewerkingen, zoals boucharderen en het aanbrengen van profielen, zijn afhankelijk van de steensoort en de locatie waar de steen ontgonnen werd. Origineel werden alle bewerkingen manueel uitgevoerd. Doordat hooggekwalificeerde ambachtslui duur en zeldzaam zijn, en manuele bewerking van natuursteen zeer tijdrovend, werd meer en meer naar machinale bewerking van natuursteen overgestapt.

Machinale bewerking van natuursteen heeft echter als nadeel dat een bouwsteen niet met dezelfde precisie als bij manuele bewerking door een beeldhouwer of steenkapper kan afgewerkt worden. Dit is vooral bij het vormgeven van bouwstenen uit natuursteen voor het herstellen van monumentschade nadelig, aangezien originele elementen van monumenten in vroegere tijden heel sierlijk en gedetailleerd waren bewerkt. Manuele bewerking van natuurstenen is omwille van kostprijs niet haalbaar, zeker gelet op de budgettaire druk vanwege vele overheden die traditioneel het herstellen van monumentschade bekostigen. Bijkomend is de kostprijs van natuursteen als grondstof heel sterk gestegen, wat een nog grotere druk op het budget voor het herstellen van monumentschade legt.

Doel van de uitvinding is het verschaffen van een werkwijze welke deze nadelen opheft.

SAMENVATTING VAN DE UITVINDING In een eerste aspect betreft de huidige uitvinding een werkwijze volgens conclusie 1. Het grote voordeel van deze werkwijze is dat natuursteen op een economisch efficiënte en snelle wijze tot hoogkwalitatieve bouwstenen worden vormgegeven. De te vormgeven bouwstenen worden in een eerste stap gegroepeerd volgens steensoort. Daarna wordt gekeken welke bouwstenen een gelijkaardige vorm en afmeting hebben. Deze bouwstenen worden gegroepeerd om uit eenzelfde blok natuursteen te worden vormgegeven. Door de gelijkaardige vorm en afmeting van de bouwstenen, kunnen deze optimaal in het blok natuursteen geschikt worden, zodat de bouwstenen met een minimaal verlies aan natuursteen vormgegeven worden. Dit is voordelig omdat hierdoor minder natuursteen als grondstof nodig is en de budgettaire druk verlaagt. In een volgende stap worden basisvormen machinaal uit natuursteen gezaagd. Op deze basisvorm worden machinaal profielen aangebracht, wat tot een halffabricaat resulteert. Het halffabricaat wordt verder manueel door een steenkapper en een beeldhouwer afgewerkt, waardoor een even hoogkwalitatieve afwerking als bij een volledige manuele bewerking van natuursteen tot bouwsteen bekomen wordt. Door meerdere van de bewerkingen machinaal uit te voeren en daarna manueel af te werken, kan het vormgeven van natuursteen tot bouwsteen veel economisch efficiënter worden uitgevoerd, waardoor de budgettaire druk verder verlaagt. Voorkeursvormen van de werkwijze worden weergegeven in de conclusies 2 tot en met 11.

In een tweede aspect betreft de huidige uitvinding een bouwsteen verkregen volgens een werkwijze volgens het eerste aspect. Het grote voordeel van een dergelijke bouwsteen is dat de bouwsteen even hoogkwalitatief is afgewerkt als een bouwsteen die volledig manueel uit natuursteen is vormgegeven, terwijl de bouwsteen economisch efficiënter en sneller gemaakt is.

In een derde aspect betreft de huidige uitvinding een gebruik volgens conclusie 13. Dit gebruik is voordelig omdat de bouwsteen hoogkwalitatief is en daardoor geschikt is voor het herstellen van monumentschade en omdat de bouwsteen economisch efficiënter gemaakt kan worden, waardoor de budgettaire druk op het herstellen van monumentschade kan verlaagd worden.

BESCHRIJVING VAN DE FIGUREN Figuur 1 toont een schematische voorstelling van een uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de huidige uitvinding.

GEDETAILLEERDE BESCHRIJVING Tenzij anders gedefinieerd hebben alle termen die gebruikt worden in de beschrijving van de uitvinding, ook technische en wetenschappelijke termen, de betekenis zoals ze algemeen begrepen worden door de vakman in het technisch veld van de uitvinding. Voor een betere beoordeling van de beschrijving van de uitvinding, worden de volgende termen expliciet uitgelegd.

“Een”, ”de” en “het” refereren in dit document aan zowel het enkelvoud als het meervoud tenzij de context duidelijk anders veronderstelt. Bijvoorbeeld, “een segment” betekent een of meer dan een segment.

Kantrechten of bekantrechten is in de context van dit document het zagen van een blok natuursteen zodat het blok natuursteen aan alle zijden vlak is, waardoor een kubus- of balkvormige natuursteen bekomen wordt.

Met maaswerk wordt in de context van dit document stenen versiering bedoeld die geometrische patronen omvat. Een voorbeeld van maaswerk zijn geometrische patronen in een boogveld van een gotisch venster of nis.

Boucharderen is in dit document het bewerken van een oppervlak van een natuursteen met een slaghamer. De slaghamer omvat een hamerkop met punten waarmee op het oppervlak van de natuursteen geslagen wordt, waardoor op het oppervlak een patroon van onregelmatige punten met een diepte van ongeveer 1 mm tot 3 mm ontstaat.

Een profiel is in de context van deze tekst een contour van een bouwsteen die uit natuursteen is vormgegeven, wanneer de bouwsteen denkbeeldig is doorgesneden. Een profiel is een versiering of hulpmiddel langs een kant van een natuurstenen bouwsteen.

In de context van dit document is een borderel een lijst van benodigde natuursteen voor het vormgeven van bouwstenen. In een eerste aspect betreft de uitvinding een werkwijze voor het vormgeven van natuurstenen tot bouwstenen. Volgens een uitvoeringsvorm omvat de werkwijze de stappen van - groeperen van te bekomen bouwstenen volgens steensoort, - groeperen van te bekomen bouwstenen naar gelijkaardige vorm en afmeting, - machinaal verzagen van natuurstenen tot een basisvorm, - machinaal aanbrengen van profielen op basisvorm tot bekomen van een halffabricaat, - manuele afwerking van halffabricaat tot bouwsteen.

In een eerste stap worden de te bekomen bouwstenen gegroepeerd volgens steensoort. Steensoort betekent soort natuursteen. Een niet limitatieve lijst van geschikte steensoorten zijn Belgische, Franse, Engelse en Duitse kalk- en zandsteensoorten, waaronder Oberkirchener Zandsteen, Belgische Blauwe Hardsteen, Balegemse steen, Massangis, Portland en Carrara marmer. De steensoort bepaalt in grote mate hoe natuursteen tot bouwsteen zal vormgegeven worden. Afhankelijk van de steensoort wordt de natuursteen als een ruwe blok met grote of kleine afmetingen, als plaat of zeskantig gezaagd uit een groeve geleverd.

In een tweede stap worden de te bekomen bouwstenen naar gelijkaardige vorm en afmeting gegroepeerd. Bouwstenen met bijvoorbeeld gelijke dikte kunnen uit een plaat natuursteen met dezelfde dikte vormgegeven worden. Indien van een blok natuursteen vertrokken wordt, kunnen bouwstenen met een gelijke afmeting in een laag, waarbij de laag een hoogte heeft die met die afmeting overeenstemt, gegroepeerd worden. Bouwstenen worden hiervoor gedraaid en in elkaar gepast totdat de gelijke afmeting van alle bouwstenen in een laag volgens een richting loodrecht op de laag georiënteerd is. Het blok kan dan volgens die lagen tot platen verzaagd worden. Dit is voordelig omdat door het verzagen van het blok natuursteen tot platen al meteen een deel van een basisvorm van de bouwsteen bekomen wordt, waardoor minder bewerkingsstappen vereist zijn en de bouwsteen economisch efficiënter kan geproduceerd worden.

Bij het in elkaar passen van bouwstenen in een laag, worden de bouwstenen zo dicht mogelijk bij elkaar geplaatst en wordt de laag

5 zo goed mogelijk volledig gevuld.

Indien bouwstenen door hun afmetingen in meerdere lagen kunnen passen, worden bouwstenen met dezelfde steensoort zo gecombineerd dat lagen kunnen bepaald worden die zo volledig mogelijk gevuld zijn.

Indien er van platen vertrokken wordt, worden bouwstenen op gelijkaardige wijze zo gecombineerd dat iedere plaat zo volledig mogelijk gevuld is.

Het voordeel hiervan is dat er minder natuursteen als grondstof nodig is, waardoor bouwstenen opnieuw economisch efficiënter uit natuursteen kunnen vormgegeven worden.

Naast het groeperen op afmeting, worden bouwstenen ook op vorm in een laag of plaat gegroepeerd.

Meerdere bouwstenen kunnen bijvoorbeeld een zijde met eenzelfde profiel omvatten.

Door deze bouwstenen in eenzelfde laag of plaat te groeperen en de zijde met hetzelfde profiel op lijn te plaatsen, is het in een latere stap mogelijk om minstens een deel van het profiel in één beweging over meerdere te vormgeven bouwstenen machinaal aan te brengen.

Dit beperkt het aantal machinebewegingen, waardoor een bouwsteen sneller en economisch efficiënter uit natuursteen kan vormgegeven worden.

In een derde stap worden natuurstenen machinaal tot een basisvorm verzaagd.

Een basisvorm is een balk, kubus of een veelvlak die één of meerdere bouwstenen zo nauw mogelijk omschrijft.

Hierdoor moet tijdens latere stappen minder natuursteen van de basisvorm verwijderd worden om de bouwstenen uit de natuursteen te vormgeven.

Dit is voordelig omdat bewerkingstijd bespaard wordt en de bouwstenen sneller en economisch efficiënter uit natuursteen kunnen vormgegeven worden.

Tijdens een volgende stap worden basisvormen verder machinaal verwerkt.

Op de basisvormen worden machinaal profielen aangebracht.

Bij voorkeur zijn de basisvorm zo in een plaat of laag gegroepeerd dat met één machinebeweging minstens een deel van een profiel op meerdere te vormgegeven bouwstenen wordt aangebracht.

Dit is voordelig omdat hierdoor minder machinebewegingen vereist zijn en de bouwstenen sneller en economisch efficiënter kunnen vormgegeven worden.

Nadat op de basisvormen de profielen machinaal zijn aangebracht, zijn halffabricaten van de te vormgeven bouwstenen beschikbaar.

De halffabricaten zijn zo volledig mogelijk afgewerkt. Overtollige massa natuursteen is verwijderd en een finale vorm van de bouwstenen is in grote lijnen aanwezig.

In een laatste stap worden de halffabricaten manueel door een steenkapper afgewerkt. De steenkapper doet laatste bewerkingen van oppervlaktes van de te vormgeven bouwstenen. Een voorbeeld van een dergelijke bewerking is boucharderen. De steenkapper werkt ook de machinaal aangebrachte profielen bij. Dit omvat het scherper maken en finaliseren van profielen, het afwerken van plaatsen waar profielen niet machinaal aangebracht konden worden, zoals bijvoorbeeld in een binnenhoek en het wegwerken van oneffenheden. Doordat de halffabricaten manueel door een steenkapper worden afgewerkt, worden hoogkwalitatieve bouwstenen bekomen, die gelijkwaardig aan volledig manueel vormgegeven bouwstenen zijn en die overwegend op een economisch efficiënte en snelle wijze machinaal uit een natuursteen werden vormgegeven.

Volgens een uitvoeringsvorm worden ruwe blokken natuursteen machinaal tot platen verzaagd. Ruwe blokken natuursteen worden vanuit een steengroeve aangevoerd. De ruwe blokken natuursteen hebben niet noodzakelijk mooie en vlakke oppervlakken. De oppervlakken van de blokken natuursteen kunnen onregelmatig gevormd zijn of sporen van uitgraving vertonen. De blokken worden eerst met behulp van een kabelzaag gekantrecht. Hierdoor krijgt een blok natuursteen gladde en vlakke oppervlakken. Te vormgeven bouwstenen met een gelijke afmeting worden bi] voorkeur in een laag in een ruwe gekantrechte blok natuursteen gegroepeerd, waarbij de laag een hoogte heeft die met die afmeting overeenstemt. Een ruwe gekantrechte blok natuursteen wordt zo in meerdere lagen onderverdeeld. De lagen in een ruwe gekantrechte blok natuursteen kunnen onderling gelijke of verschillende hoogtes hebben. Met behulp van een raamzaag wordt de ruwe gekantrechte blok natuursteen in platen gezaagd, waarbij iedere laag in de ruwe gekantrechte blok natuursteen met een uit de ruwe gekantrechte blok natuursteen gezaagde plaat met een zelfde hoogte als de laag overeenstemt. Dit is voordelig omdat door het verzagen van de ruwe gekantrechte blok natuursteen tot platen al meteen een deel van een basisvorm van de bouwstenen bekomen wordt, waardoor minder bewerkingsstappen vereist zijn en de bouwstenen economisch efficiënter kunnen geproduceerd worden. Volgens een uitvoeringsvorm worden platen machinaal tot stroken verzaagd.

Het machinaal tot stroken verzagen van platen is voordelig indien meerdere bouwstenen met een zijde met eenzelfde profiel in een plaat gegroepeerd zijn. Deze bouwstenen zijn in eenzelfde plaat gegroepeerd en de zijde met hetzelfde profiel is op lijn geplaatst. Het groeperen van bouwstenen met een zijde met eenzelfde profiel, waarbij de zijde met hetzelfde profiel op lijn geplaatst is, kan meerdere malen in een plaat uitgevoerd worden. Hierdoor worden in de plaat meerdere stroken gedefinieerd, waarbij iedere strook minstens aan een kant door een zijde met eenzelfde profiel is begrensd. De platen worden machinaal langs de lijnen waarop een zijde met hetzelfde profiel op lijn geplaatst is in stroken gezaagd. Dit is voordelig omdat hierdoor al een basisvorm voor de te vormgeven bouwstenen wordt bekomen en doordat het in een latere stap mogelijk is om minstens een deel van het profiel in één beweging over meerdere te vormgeven bouwstenen machinaal aan te brengen. Dit beperkt het aantal machinebewegingen, waardoor een bouwsteen sneller en economisch efficiënter uit natuursteen kan vormgegeven worden.

Volgens een uitvoeringsvorm wordt natuursteen machinaal zeskantig verzaagd. Bepaalde natuurstenen worden zeskantig uit een groeve geleverd. Dit stemt met een basisvorm van bepaalde bouwstenen overeen. Na het machinaal verzagen van natuurstenen tot een basisvorm is het mogelijk dat, ondanks het optimaal opvullen van een plaat of laag, gezaagde reststukken overblijven. Gezaagde reststukken kunnen ook van het kantrechten van ruwe blokken natuursteen afkomstig zijn. Dergelijke gezaagde reststukken kunnen machinaal zeskantig verzaagd worden, waardoor zeskantige basisvormen bekomen worden. Dit is voordelig omdat hierdoor minder natuursteen als grondstof voor het vormgeven van bouwstenen verloren gaat. Volgens een uitvoeringsvorm worden met behulp van een zaagblad profielen machinaal op een basisvorm aangebracht.

Na het zagen van een basisvorm voor een bouwsteen wordt op de basisvorm een profiel aangebracht. Het profiel wordt machinaal met behulp van een zaagblad aangebracht. Een eenvoudig profiel kan met één machinebeweging worden aangebracht. Voor sommige profielen moet vanuit verschillende richtingen met het zaagblad in de basisvorm gezaagd worden. Indien nodig wordt in dat geval de basisvorm na een machinebeweging één of meerdere keren gedraaid zodat met het zaagblad in andere richtingen in de basisvorm gezaagd wordt. Dit is afhankelijk van met welke zaagmachine het profiel in de basisvorm wordt aangebracht. Het zaagblad volgt een traject doorheen de basisvorm dat op basis van een overeenstemmend profiel in een tweedimensionale digitale tekening van de bouwsteen in de zaagmachine geprogrammeerd is. Dit is voordelig omdat het programmeren van de zaagmachine zo snel en eenvoudig verloopt. Het programmeren van de zaagmachine gebeurt bij voorkeur van zodra de bouwstenen naar gelijkaardige vorm en afmeting gegroepeerd zijn. Het machinaal aanbrengen van een profiel met behulp van een zaagblad is voordelig omdat het snel en economisch efficiënt gebeurt. Bovendien zijn zaagmachines eenvoudig te programmeren en te bedienen.

Volgens een uitvoeringsvorm worden met behulp van een geautomatiseerde freesmachine profielen machinaal op een basisvorm aangebracht. Bepaalde profielen zijn zo complex dat ze niet met behulp van een zaagblad machinaal op een basisvorm kunnen worden aangebracht. Dit is bijvoorbeeld het geval bij maaswerk. In dit geval worden de profielen machinaal met behulp van een geautomatiseerde freesmachine op de basisvorm aangebracht. Een maaswerk kan meerdere bouwstenen en dus basisvormen omvatten. De geautomatiseerde freesmachine beschikt over een programmatiesoftware. In de programmatiesoftware worden bewegingen van de geautomatiseerde freesmachine geprogrammeerd met als doel het aanbrengen van de profielen op de basisvormen. De bewegingen van de geautomatiseerde freesmachine worden op basis van driedimensionale digitale modellen van de bouwstenen geprogrammeerd. De driedimensionale digitale modellen van de bouwstenen worden bij voorkeur als een .stl-bestand of .obj- bestanden opgeslagen. Deze bestanden kunnen gebruikt worden om de geautomatiseerde freesmachine voor de vervaardiging van de bouwstenen te programmeren. Dit is voordelig omdat het programmeren van de geautomatiseerde freesmachine zo snel en correct verloopt en de bouwstenen nauwkeurig volgens de driedimensionale digitale modellen kunnen gemaakt worden. Het programmeren van de geautomatiseerde freesmachine gebeurt bij voorkeur van zodra de bouwstenen naar gelijkaardige vorm en afmeting gegroepeerd zijn. Doordat machinebewegingen en beschikbare werktuigen van type geautomatiseerde freesm achine afhankelijk zijn, wordt bij het programmeren van de geautomatiseerde freesmachine in functie van de complexiteit van de te vormgeven bouwstenen een keuze van type geautomatiseerde freesmachine gemaakt. Het machinaal aanbrengen van een profiel met behulp van een geautomatiseerde freesmachine is voordelig omdat complexere profielen dan met een zaagblad mogelijk zijn, terwijl de vormgeving snel en economisch efficiënt is.

In het geval een maaswerk meerdere bouwstenen omvat, worden de bouwstenen van het maaswerk zo in een plaat of laag geschikt, dat bij het machinaal aanbrengen van een profiel met behulp van een geautomatiseerde freesmachine, de freesmachine in een vloeiende doorlopende beweging minstens een deel van het profiel op meerdere van de te vormgeven bouwstenen van het maaswerk aanbrengt. Het volledige profiel kan zo met een beperkt aantal vloeiende doorlopende bewegingen op meerdere van de te vormgeven bouwstenen aangebracht worden, wat het aantal machinebewegingen van de geautomatiseerde freesmachine beperkt en waardoor de bouwstenen van het maaswerk snel en economisch efficiënt kunnen vormgegeven worden. Volgens een uitvoeringsvorm kunnen enkelvoudige profielen lineair, bol of hol zijn. Met een enkelvoudig profiel wordt een profiel bedoeld dat met behulp van een zaagblad op een basisvorm kan aangebracht worden. Een enkelvoudig lineair profiel is een profiel dat met behulp van enkel zaagsneden op een zijde van een rechte basisvorm wordt aangebracht. Een enkelvoudig bol motief is een profiel dat met behulp van enkel zaagsneden op een zijde van een zeskantige basisvorm wordt aangebracht, waarbij tijdens het zagen gelijktijdig een kromming en het profiel worden aangebracht en waarbij het profiel zich aan een buitenzijde of bolle zijde van de kromming bevindt. Een enkelvoudig hol motief is een profiel dat met behulp van zaagsneden op een zijde van een zeskantige basisvorm wordt aangebracht, waarbij tijdens het zagen gelijktijdig een kromming en het profiel worden aangebracht en waarbij het profiel zich aan een binnenzijde of holle zijde van de kromming bevindt. Enkelvoudige profielen hebben het voordeel dat de profielen machinaal met enkel een zaagblad kunnen aangebracht worden. Volgens een uitvoeringsvorm wordt na het aanbrengen van profielen de basisvorm machinaal op maat gezaagd.

Deze stap is in het bijzonder voordelig indien meerdere bouwstenen minstens een zijde met eenzelfde profiel omvatten. Dit is bijvoorbeeld het geval bij platen die in meerdere stroken gezaagd zijn. Een strook omvat meerdere te vormgeven bouwstenen. ledere strook is minstens aan een kant door een zijde met eenzelfde profiel begrensd. Aan een kant van de strook die door eenzelfde profiel begrensd is, wordt machinaal een profiel aangebracht. Pas nadat gemeenschappelijke profielen op alle basisvormen zijn aangebracht, worden de basisvormen machinaal op maat uit de strook gezaagd. Dit is voordelig doordat minstens een deel van de gemeenschappelijke profielen in één beweging over meerdere te vormgeven bouwstenen machinaal aangebracht wordt. Dit beperkt het aantal machinebewegingen, waardoor een bouwsteen sneller en economisch efficiënter uit natuursteen kan vormgegeven worden. Bovendien worden ook menselijke handelingen verder beperkt omdat niet per te vormgeven bouwsteen een basisvorm in en uit een zaagmachine moet geladen en gelost worden om een profiel machinaal aan te brengen.

Volgens een uitvoeringsvorm controleert een steenkapper tijdens de manuele afwerking van het halffabricaat met behulp van fysieke mallen de profielen. Een steenkapper werkt machinaal aangebrachte profielen op halffabricaten bij. Dit omvat het scherper maken en finaliseren van profielen. De profielen zijn tijdens een voorbereidende fase in tweedimensionale digitale tekeningen van de bouwstenen uitgewerkt. Op basis van deze tweedimensionale digitale tekeningen zijn fysieke mallen gemaakt, die overeenstemmen met de profielen. De mallen zijn op schaal 1:1 op een transparante plastiekfolie afgedrukt. Tijdens het bijwerken van de machinaal aangebrachte profielen op halffabricaten gebruikt de steenkapper de fysieke mallen voor een kwaliteitscontrole van de profielen. De fysieke mallen worden op het halffabricaat gehouden en overtollige natuursteen, waardoor het halffabricaat niet binnen het op de fysieke mal afgedrukte profiel aansluit, wordt manueel door de steenkapper weggekapt. Door het gebruik van fysieke mallen kan de steenkapper een consistente hoogkwalitatieve manuele afwerking van bouwstenen garanderen.

Volgens een uitvoeringsvorm wordt op een halffabricaat door een beeldhouwer een beeldhouwwerk afgewerkt. Bepaalde bouwstenen omvatten beeldhouwwerken. Voorbeelden hiervan zijn bijvoorbeeld waterspuwers op monumenten die bijvoorbeeld gezichten van mensen of mythische figuren omvatten. Dergelijke beeldhouwwerken zijn bijna onmogelijk met een gewenste graad van detail machinaal op een basisvorm aan te brengen. Een bouwsteen omvattende een beeldhouwwerk wordt eerst machinaal tot een halffabricaat afgewerkt en daarna door een steenkapper manueel afgewerkt. Op het manueel door de steenkapper afgewerkte halffabricaat zijn omhullende vormen voor het beeldhouwwerk voorzien. Optioneel is door een geautomatiseerde freesmachine in de omhullende vormen een beeldhouwwerk aangebracht. Het beeldhouwwerk heeft echter nog niet de gewenste graad van detail doordat sommige holtes voor een geautomatiseerde freesmachine onbereikbaar zijn en/of doordat bepaalde fijnere bewerkingen teveel bewegingen van de geautomatiseerde freesmachine vergen en/of doordat bij verdere bewerking met behulp van de geautomatiseerde freesmachine een risico bestaat dat delen van het beeldhouwwerk afbreken. Een beeldhouwer houwt uit de omhullende vormen het beeldhouwwerk en brengt op het halffabricaat het beeldhouwwerk aan. In het geval een geautomatiseerde freesmachine in de omhullende vormen al een beeldhouwwerk heeft aangebracht, werkt de beeldhouwer het beeldhouwwerk manueel af. Bijvoorbeeld holt de beeldhouwer voor de geautomatiseerde freesmachine ontoegankelijke zones uit en brengt kleine details in het beeldhouwwerk aan. Hieruit resulteert een bouwsteen met beeldhouwwerk. Doordat een beeldhouwer het beeldhouwwerk manueel heeft aangebracht of afgewerkt, is het beeldhouwwerk hoogkwalitatief, terwijl de bouwsteen met beeldhouwwerk als geheel op een snelle en economisch efficiënte wijze werd vormgegeven.

Volgens een uitvoeringsvorm gebruikt de beeldhouwer tijdens het aanbrengen van een beeldhouwwerk een fysiek model van het beeldhouwwerk.

Het aanbrengen van het beeldhouwwerk op een halffabricaat gebeurt manueel door een beeldhouwer. De beeldhouwer beschikt niet over tweedimensionale plannen van het beeldhouwwerk. De beeldhouwer gebruikt een fysiek model dat exact op het halffabricaat gereproduceerd wordt. Dit is voordelig indien meerdere bouwstenen met hetzelfde beeldhouwwerk moeten vormgegeven worden of indien een bouwsteen dient ter vervanging van een bestaand element van een gebouw, bijvoorbeeld bij herstellen van monumentschade.

In een tweede aspect betreft de uitvinding een bouwsteen uit natuursteen verkregen volgens een werkwijze volgens het eerste aspect.

Een dergelijke bouwsteen is voordelig omdat de bouwsteen even hoogkwalitatief afgewerkt is als een bouwsteen die volledig manueel uit natuursteen is vormgegeven, terwijl de bouwsteen economisch efficiënter en sneller gemaakt is. De bouwsteen kan ook herhaaldelijk met dezelfde hoge kwaliteit uit natuursteen verkregen worden.

In een derde aspect betreft de uitvinding het gebruik van een bouwsteen volgens het tweede aspect voor herstellen van monumentschade.

Dit gebruik is voordelig omdat de bouwsteen hoogkwalitatief is en daardoor geschikt is voor het herstellen van monumentschade en omdat de bouwsteen economisch efficiënter en sneller gemaakt kan worden, waardoor de budgettaire druk op het herstellen van monumentschade kan verlaagd worden. Bovendien kan een bouwsteen voor toekomstige herstellingen opnieuw met dezelfde hoge kwaliteit uit natuursteen verkregen worden. De huidige uitvinding zal nu meer in detail worden beschreven, onder verwijzing naar een figuur die niet beperkend is.

FIGUURBESCHRIJVING Figuur 1 toont een schematische voorstelling van een uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de huidige uitvinding.

Vanuit een ontwerpstap 1 worden voor iedere uit natuursteen te vormgeven bouwsteen een dossier aangeleverd die tweedimensionale en driedimensionale digitale plannen van de bouwstenen en een borderel omvat.

Op basis van het dossier wordt een werkvoorbereiding 2 gestart. Tijdens de werkvoorbereiding 2 worden bouwstenen per steensoort en per afmeting ingedeeld. De steensoort bepaalt of een bouwsteen uit een ruw blok natuursteen, een plaat of eventueel, afhankelijk van de gewenste vorm van de bouwsteen, uit gezaagde reststukken wordt vormgegeven. De gezaagde reststukken zijn afkomstig van vroegere bewerkingen van natuursteen. In het geval de bouwsteen uit gezaagde reststukken zal vormgegeven worden, worden gezaagde reststukken in de stap 6 zeskantig verzaagd. Dit is een basisvorm waaruit de bouwsteen zal vormgegeven worden.

In het geval de bouwsteen uit een ruw blok natuursteen wordt vormgegeven, wordt in stap 3 de ruwe blok natuursteen in platen verzaagd. Eerst wordt de ruwe blok natuursteen met behulp van een kabelzaag gekantrecht. Hierdoor krijgt het blok natuursteen gladde en vlakke oppervlakken. Te vormgeven bouwstenen met een gelijke afmeting worden bij voorkeur in een laag in de ruwe gekantrechte blok natuursteen gegroepeerd, waarbij de laag een hoogte heeft die met die afmeting overeenstemt. De ruwe gekantrechte blok natuursteen wordt zo in meerdere lagen onderverdeeld. De lagen in de ruwe gekantrechte blok natuursteen kunnen onderling gelijke of verschillende hoogtes hebben. Met behulp van een raamzaag wordt de ruwe gekantrechte blok natuursteen in platen gezaagd, waarbij iedere laag in de ruwe gekantrechte blok natuursteen met een uit de ruwe gekantrechte blok natuursteen gezaagde plaat met een zelfde hoogte als de laag overeenstemt. Nadat de ruwe blok natuursteen in stap 3 in platen verzaagd is, wordt naar stap 4 overgegaan, waar bouwstenen op basis van vorm en afmetingen in platen samengebracht worden. Indien op basis van steensoort een bouwsteen meteen uit een plaat natuursteen zal vormgegeven worden, wordt rechtstreeks van stap 2 naar stap 4 overgegaan. Door het samenvoegen van bouwstenen op basis van vorm en afmeting, kunnen platen zo volledig mogelijk gevuld worden, wat voordelig is om een hoeveelheid benodigde natuursteen voor het vormgeven van de bouwstenen te beperken.

Indien in stap 3 beslist wordt dat een bouwsteen niet op basis van vorm en afmeting kan gegroepeerd worden, wordt een plaat in stap 6 in zeskant gezaagd en is dit de basisvorm voor de te vormgeven bouwsteen.

Indien bouwstenen wel op basis van vorm en afmeting in een plaat kunnen gegroepeerd worden, wordt in stap 5 bekeken of een plaat verder als plaat zal verwerkt worden of dat de plaat in stroken zal gezaagd worden. Dit laatste is voordelig indien meerdere bouwstenen met een zijde met eenzelfde profiel in een plaat gegroepeerd zijn. Deze bouwstenen zijn in eenzelfde plaat gegroepeerd en de zijde met hetzelfde profiel is op lijn geplaatst. Het groeperen van bouwstenen met een zijde met eenzelfde profiel, waarbij de zijde met hetzelfde profiel op lijn geplaatst is, kan meerdere malen in een plaat uitgevoerd worden. Hierdoor worden in de plaat meerdere stroken gedefinieerd, waarbij iedere strook minstens aan een kant door een zijde met eenzelfde profiel is begrensd.

Indien een plaat in stap 5 in stroken verdeeld wordt, wordt in stap 7 de plaat in stroken gezaagd. De plaat wordt machinaal langs lijnen waarop een zijde met hetzelfde profiel op lijn geplaatst is in stroken gezaagd. De stroken zijn basisvormen voor de te vormgeven bouwstenen. Daarna wordt in stap 8 bepaald hoe profielen op de basisvormen zullen worden aangebracht.

Indien een plaat in stap 5 niet in stroken verdeeld wordt, bijvoorbeeld omdat de plaat bouwstenen omvat die een maaswerk vormen, is de plaat een basisvorm voor de te vormgeven bouwstenen. De plaat wordt in stap 11 verder verwerkt.

Voor de zeskantige basisvorm uit stap 6, wordt in stap 9 bekeken of nog verdere bewerkingen nodig zijn. Indien er geen verdere bewerkingen vereist zijn, is de basisvorm uit stap 6 eveneens het halffabricaat 15. Indien nog verdere bewerkingen nodig zijn, wordt in stap 8 bepaald hoe profielen op de zeskantige basisvorm zullen worden aangebracht.

In stap 8 wordt op basis van tweedimensionale en driedimensionale digitale plannen van de bouwstenen bepaald of een profiel dat op de basisvorm van de bouwsteen moet worden aangebracht een enkelvoudig profiel is of niet. Indien het een enkelvoudig profiel betreft, kan het profiel met behulp van een zaagblad machinaal aangebracht worden. Dit gebeurt in stap 10. Indien het geen enkelvoudig profiel betreft, is het profiel te complex om met behulp van een zaagblad op de basisvorm aan te brengen. In dit geval wordt het profiel met behulp van een geautomatiseerde freesmachine in stap 11 aangebracht.

Nadat een profiel is aangebracht, wordt in stap 12 geverifieerd of nog een bijkomend profiel op de basisvormen moet worden aangebracht. Indien dit het geval is, wordt naar stap 8 teruggekeerd en opnieuw bekeken of het bijkomende profiel een enkelvoudig profiel is of niet.

Indien geen bijkomende profielen op de basisvormen moeten worden aangebracht, kan met stap 13 worden verder gegaan. In stap 13 wordt gecontroleerd of de basisvorm nog verder op maat moet worden gezaagd. Dit is bijvoorbeeld het geval indien een plaat in stroken werd gezaagd, waarna de stroken als geheel in stap 10 en/of 11 verder bewerkt werden Nadat op de stroken profielen werden aangebracht, moeten de stroken nu verder tot de te vormgeven bouwstenen verzaagd worden. Dit kan bijvoorbeeld ook in het geval van een maaswerk nodig zijn. Het maaswerk kan met behulp van een geautomatiseerde freesmachine in stap 11 uit een plaat natuursteen vormgegeven zijn, waarna het maaswerk nog in verschillende te vormgeven bouwstenen moet verzaagd worden.

Indien uit stap 13 blijkt dat een basisvorm nog verder op maat moet gezaagd worden, wordt in stap 14 de basisvorm op maat gezaagd. Hieruit volgen één of meerdere halffabricaten 15. Indien uit stap 13 blijkt dat een basisvorm niet verder op maat moet gezaagd worden, is de basisvorm rechtstreeks het halffabricaat 15. Het halffabricaat 15 wordt in stap 16 door een steenkapper verder manueel afgewerkt.

De steenkapper maakt de aangebrachte profielen scherper en finaliseert de profielen.

Op basis van tweedimensionale digitale tekeningen zijn fysieke mallen gemaakt, die overeenstemmen met de profielen.

Tijdens het bijwerken van de machinaal aangebrachte profielen op het halffabricaat 15 gebruikt de steenkapper de fysieke mallen voor een kwaliteitscontrole van de profielen.

De fysieke mallen worden op het halffabricaat 15 gehouden en overtollige natuursteen, waardoor het halffabricaat 15 niet binnen het op de fysieke mal afgedrukte profiel aansluit, wordt manueel door de steenkapper weggekapt.

Na de manuele afwerking door de steenkapper in stap 16 wordt in stap 17 geverifieerd of het halffabricaat 15 een beeldhouwwerk omvat.

Indien niet, is het manueel door de steenkapper afgewerkte halffabricaat 15 meteen ook een finale bouwsteen 19. Indien het halffabricaat 15 een beeldhouwwerk omvat, wordt het beeldhouwwerk in stap 18 door een beeldhouwer aangebracht.

De beeldhouwer gebruikt hiervoor een fysiek model zodat het beeldhouwwerk naar het fysieke model op het halffabricaat 15 kan gereproduceerd worden.

Nadat het beeldhouwwerk is aangebracht, is het halffabricaat 15 tot een finale bouwsteen 19 afgewerkt.

Claims (13)

CONCLUSIES

1. Werkwijze voor het vormgeven van natuurstenen tot bouwstenen omvattende - groeperen van te bekomen bouwstenen volgens steensoort; - groeperen van te bekomen bouwstenen naar gelijkaardige vorm en afmeting; - machinaal verzagen van natuurstenen tot een basisvorm; - machinaal aanbrengen van profielen op basisvorm tot bekomen van een halffabricaat; - manuele afwerking van halffabricaat tot bouwsteen.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat ruwe blokken natuursteen machinaal tot platen worden verzaagd.

3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat platen machinaal tot stroken worden verzaagd.

4. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat natuursteen machinaal zeskantig wordt verzaagd.

5. Werkwijze volgens één der voorgaande conclusies 1-4, met het kenmerk, dat met behulp van een zaagblad profielen machinaal op een basisvorm worden aangebracht.

6. Werkwijze volgens één der voorgaande conclusies 1-5, met het kenmerk, dat met behulp van een geautomatiseerde freesmachine profielen machinaal op een basisvorm worden aangebracht.

7. Werkwijze volgens één der voorgaande conclusies 1-6, met het kenmerk, dat enkelvoudige profielen lineair, bol of hol kunnen zijn.

8. Werkwijze volgens één der voorgaande conclusies 1-7, met het kenmerk, dat na het aanbrengen van profielen de basisvorm machinaal op maat gezaagd wordt.

9. Werkwijze volgens één der voorgaande conclusies 1-8, met het kenmerk, dat tijdens de manuele afwerking van het halffabricaat een steenkapper met behulp van fysieke mallen de profielen controleert.

10. Werkwijze volgens één der voorgaande conclusies 1-9, met het kenmerk, dat op een halffabricaat door een beeldhouwer een beeldhouwwerk wordt afgewerkt.

11.Werkwijze volgens conclusie 10, met het kenmerk, dat de beeldhouwer tijdens het aanbrengen van een beeldhouwwerk een fysiek model van het beeldhouwwerk gebruikt.

12. Bouwsteen uit natuursteen verkregen volgens een werkwijze volgens één der voorgaande conclusies 1-11.

13. Gebruik van een bouwsteen volgens conclusie 12 voor herstellen van monumentschade.