Constructieve benaderingen

In doorsnede ziet een GEALAN-raamprofiel er vrij complex uit, als een klein doolhof met webben en holtes. Waarom is het zo? Philipp Benker en Kay Sommermann moeten lachen om de vraag. Voor de twee ontwerpers is profielgeometrie de meest vanzelfsprekende zaak van de wereld: 'Vroeger waren er twee holle kamers, een smalle aan de buitenkant en een binnenkamer voor het staal, de wapening dus', zegt Philipp Benker (33). 'In de loop van de tijd kwamen er meer kamers bij – drie, vier, en vandaag zijn het er vijf of zes. Ze verbeteren de thermische isolatie. De kamers zijn met lucht gevuld en elke laag stilstaande, niet-circulerende lucht is geïsoleerd.' In de jaren negentig ontstond een heuse kamerrally, vult Kay Sommermann (30) aan. 'Maar het is aangetoond dat acht of meer kamers geen betere thermische isolatie opleveren, terwijl vijf of zes kamers uitstekende waarden genereren.' De buitenste kamers worden blootgesteld aan de warmte van de zon en hebben daarom ventilatie nodig. De grootste kamer is versterkt met staal, waardoor het raam een stabiel constructief element is. 'Er zijn veel praktische beperkingen', zegt Kay Sommermann. 'Een profiel met zes kamers, zoals het nu is, is het resultaat van jarenlange evolutie. Het voldoet aan alle eisen.' De twee ontwerpers zijn ervan overtuigd dat de basisgeometrie niet snel zal veranderen.  

Het vinden van die ene oplossing die aan alle eisen voldoet, is de vaste taak van de ontwerpafdeling, waar zeven ontwerpers in dienst zijn. Wanneer GEALAN een nieuw profielsysteem ontwikkelt, spelen de ontwerpers met nauwkeurig afgestemde geometrische eenheden, de exacte positie van de kamers en de dikte van de banen. Tientallen eigenschappen worden vanaf het begin bepaald, waaronder functies, prestatiewaarden en ontwerp. Meer specifiek betekent dit ook bouwdiepte, aanzichtbreedtes, statica, hoeken en stralen, geschiktheid voor natte verlijming, inbraakbeveiliging, geschiktheid voor passiefhuiscompatibiliteit, aandeel gerecycled materiaal enzovoort. 'Verwerkbaarheid is een ander belangrijk aspect', zegt Kay Sommermann. 'Boorassen moeten op de juiste manier geplaatst worden, zodat er niets omgebouwd hoeft te worden in de bewerkingscentra van onze klanten. Ook moeten de rolhoogtes van het frame en de vleugel hetzelfde zijn; anders zouden onze klanten andere lassystemen nodig hebben. Verwerkingsgemak is echt cruciaal.'

De ontwerpers schetsen hoe het nieuwe profiel eruit komt te zien, eerst op papier, dan in CAD-programma's, eerst in 2D, dan in 3D – en dat voor meer dan twintig verschillende geometrieën per systeem. Een draai-kiepraam heeft immers een heel ander profiel nodig dan een hefschuifdeur. 'Met onze software kunnen we perfect op voorhand modelleren en berekenen hoe goed de thermische isolatie van een nieuw systeem zal zijn. Geluid is iets ingewikkelder – maar bij GEALAN hebben we tientallen jaren ervaring, ongeacht wat het probleem is. We weten wat het beste werkt, wat een enorm voordeel is voor elke nieuwe ontwikkeling.' Zodra het profiel is ontworpen, begint de matrijsmakerij met het bouwen van de bijpassende matrijzen - en gaan de ontwerpers verder met de accessoires. Elke eindkap, elke dorpelhouder, elke raamstijl wordt zorgvuldig overwogen, geschetst en digitaal getekend.  

De ontwerpafdeling bouwt echter niet alleen producten, maar ook carrièrepaden. Na zijn einddiploma van de middelbare school begon Philipp Benker op 15-jarige leeftijd aan een opleiding tot bouwmonteur. Om verder te komen in zijn carrière ging hij naar een technische school in Dresden, gespecialiseerd in werktuigbouwkunde. Daarna werkte hij bijna twee jaar voor een metaalbouwbedrijf. Toen dat bedrijf in de problemen kwam, ging hij op zoek naar een nieuwe baan. In 2015, op 25-jarige leeftijd, trad hij in dienst bij GEALAN als constructeur. 'Voor mij was het een heel spannend taakgebied. Een constructeur heeft technisch inzicht en ruimtelijke verbeeldingskracht nodig. Je moet creatief zijn en dingen snel en goed voor elkaar krijgen.'

Na slechts een jaar, stond Philipp Benker al voor een nieuwe uitdaging: 3D-printen. 'Met de 3D-printer kunnen we elk profiel en elk accessoire uitprinten, dat vond ik meteen interessant.' De 3D-printer smelt ABS-kunststof en bouwt het semi-vloeiend laag voor laag op tot het gewenste driedimensionale object. Een tweede 3D-printer hardt kunsthars uit met een laser en maakt het mogelijk om totaal verschillende materialen te printen, van flexibel tot hittebestendig. 'Beide kunnen 's nachts worden gedaan en 's ochtends hebben we het prototype al in handen. Hiermee kunnen we veel beter dan met een tekening beoordelen of het profiel aan onze verwachtingen voldoet. Het helpt ons ook om te beoordelen of elk van de veertig accessoires precies past, hoe de verwerking in zijn werk gaat en of de stekkerverbindingen goed op elkaar aansluiten. De waarneming is uiterst nuttig. We kunnen in dit stadium nog gemakkelijk iets optimaliseren. En onze klanten kunnen ook al een idee krijgen. 3D-printen versnelt de hele profielontwikkeling.' Philipp Benker zegt dat hij is gegroeid in 3D-printen, en naarmate zijn specialiteit groeit, groeit ook zijn carrière. Tegenwoordig is hij Senior op de constructie-afdeling.  

De koers voor de carrière van Kay Sommermann werd uitgezet op een beroepsopleidingsbeurs in Hof. Met zijn einddiploma van de middelbare school vers op zak zag hij GEALAN op deze beurs en vroeg om een stage op de constructie-afdeling. 'Ik was onder de indruk van de hele werksfeer. De collega's waren heel open en gastvrij en ik voelde me vanaf het begin thuis.' Terwijl anderen nog een traditionele technische tekenaarsopleiding volgden, richtte GEALAN zich al in 2010 op de technisch product designer, die eerder en intensiever met CAD-programma's zou werken. 'Dus ik dacht bij mezelf: gaaf, ze zijn toekomstgericht!' Na de opleiding werd Kay Sommermann aangenomen, maar eerst vervolgde hij zijn opleiding tot werktuigbouwkundig technicus in Hof. 'In de zomervakantie was ik hier nog. Het contact met GEALAN is nooit verbroken en in 2016 keerde ik terug naar de constructie-afdeling." Hij kreeg echter een nieuw taakgebied toegewezen. Hij houdt zich nu steeds meer bezig met testen. 

Elk GEALAN-profiel moet een testmarathon met succes doorlopen voordat het op de markt wordt gebracht. Zodra het eerste raamelement van een nieuw profiel is gemaakt, moet het bestand zijn tegen luchtstoten met orkaankracht in een testopstelling. Het wordt massaal 'beregend' – soms met 40 liter water per minuut. Het raam moet strak, stabiel en functioneel blijven. 'We simuleren stormen van de eeuw', zegt Kay Sommermann. 'In het echte leven zou zo'n storm betekenen dat ik me waarschijnlijk geen zorgen zou maken over de dichtheid van mijn ramen, maar eerder over de vraag of mijn huis nog overeind stond. Toch kan er in de testomgeving geen druppel water in de ruimte komen.' Vervolgens testen we de inbraakbeveiliging: 'De voortest doen we intern, wat betekent dat ik in de rol van inbreker kruip en het raamelement probeer te openen – met een schroevendraaier, dan met een koevoet. Hoe langer het raam standhoudt, hoe hoger de inbraakbeveiliging. Officiële testen worden dan uitgevoerd door externe testinstituten.' De thermische isolatietest vindt ook extern plaats. Voor deze test wordt het element in een hotbox geplaatst om te bewijzen dat het zo min mogelijk warmte doorlaat. In een geluidslaboratorium wordt het element vervolgens blootgesteld aan een belasting roze ruis – een geluidsmengsel over alle frequentiebereiken – en het behaalt alleen topscores als het het geluid zeer goed isoleert. Vervolgens ondergaat het raam een langdurige functietest waarbij jarenlange gebruiksjaren worden gesimuleerd. Daarnaast voert de afdeling Research & Development verdere materiaaltests uit, bijvoorbeeld op kleurechtheid en glansgraad. Ook wordt getest hoe een profiel zich gedraagt bij brand. En om een RAL-keurmerk te krijgen, moet het gekoppelde tests doorstaan, bijvoorbeeld om te beoordelen hoe stabiel en dicht een raam nog is na tien warmte-koudecycli. De inspecteurs demonteren vervolgens het element en onderzoeken het op de kleinste scheurtjes in de verlijming. Het RAL-keurmerk wordt alleen toegekend als aan alle normen wordt voldaan.  

Kay Sommermann is sinds 2019 Senior Testing Centre. Je voelt zijn fascinatie als hij het over testen heeft: 'Als iets compleet nieuws op de proef wordt gesteld en iets niet helemaal werkt zoals we ons hadden voorgesteld – erover nadenken, uitzoeken wat we moeten verbeteren, de oplossing vinden – dan is dat voor mij het spannendste.' Ook al zit hij zelf niet meer aan de tekentafel, Zijn suggesties voor verbetering hebben natuurlijk invloed op het ontwerp, dat met behulp van zijn ideeën de profielen verder verbetert.  

Als er zoveel vaste specificaties zijn bij het ontwerpen van een nieuw profiel, heeft design dan nog iets met creativiteit te maken? Philipp Benker zegt: 'Ja! Wanneer we aan een volledig nieuw systeem werken, is er zeker ontwerpvrijheid, waardoor we het hele ontwerp opnieuw kunnen configureren. Als ik een accessoire ontwerp dat vervolgens internationaal massaal wordt verkocht en geïnstalleerd, geeft dat een heel goed gevoel!' De slimste oplossing vinden binnen de vele specificaties en nauwe grenzen – dat is precies de kunst, legt Kay Sommermann uit. 'En we moeten ook flexibel zijn. Een enkel geweldig idee en erop aandringen is niet haalbaar. Misschien is het idee voor de ene case best goed, maar heeft de volgende klant iets anders nodig – en dan moeten we nieuwe manieren bedenken.' 

Philipp Benker en Kay Sommermann zijn beiden begonnen op de constructie-afdeling en ontdekten daar hun specialiteiten. Ze blijven profielgeometrieën en profielen ontwikkelen, maar ook zichzelf. Kay Sommermann heeft zijn opleiding tot raamtechnicus al lang afgerond. Philipp Benker streeft ernaar om een gespecialiseerde technicus te worden. De carrièrepaden in de ontwerpafdeling van GEALAN zijn nog in aanbouw – en constructief.