Beschreibung Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Profilquerschnitten aus Metallen und Kunststoffen mittels Strangpressen und Extrusion gemäß Oberbegriff des Anspruches 1 sowie eine hierzu geeignete Vorrichtung gemäß Oberbegriff des Anspruches 19.

Strangpressen ist ein industriell weit verbreitetes Warmumformverfahren, bei dem gegossene Blöcke zu theoretisch endlos langen Profilen mit beinahe beliebigem Querschnitt umgeformt werden können. Die Profile dienen meist als Halbzeuge und werden in vielen unterschiedlichen Anwendungsbereichen, wie beispielsweise in der Automobilindustrie, im Bauwesen oder im Transportwesen verwendet. Bei dem Strangpressen wird das erhitzte Material der Blöcke unter hohem Druck und ggf. Temperatur plastifiziert durch eine Pressmatrize hindurch gepresst und nimmt dabei die durch die Formgebung der Pressmatrize vorgegebene Querschnittsform an, üblicherweise in Form von mehr oder weniger dünnwandigen Profilen mit teilweise sehr komplexen Querschnittsformen. Nach dem Austritt des Materials aus der Pressmatrize verfestigt sich das stranggepresste Material wieder und behält die so hergestell- te Querschnittsform bei. Hierdurch ist eine Herstellung von nahezu beliebig langen Profilen möglich. Als Material für die strangzupressenden Blöcke kommen häufig Leichtmetalle wie etwa Aluminium oder Magnesium, aber auch Kupfer und Stahlmaterialien zum Einsatz. Je nach verwendetem Material wird der Strangpressprozess bei höheren Temperaturen, für Aluminium etwa ab Temperaturen von ca. 450-550 °C ausgeführt.

Das Extrudieren insbesondere von Kunststoffmaterialien ist ebenfalls eine umfangreich bekannte und vielfach praktizierte Möglichkeit, insbesondere längserstreckte Bauteile wie etwa Stäbe, Stangen, überhaupt prismatische Querschnitte oder dgl. als

|Bestätigungskopie Halbzeuge kostengünstig aus urformbaren Materialien wie etwa Kunststoffen herzu stellen. Hierbei wird üblicherweise ein Kunststoffgranulat einer Förderschnecke zugeführt und vor oder in dieser Förderschnecke so weit erhitzt, dass das Kunststoffmaterial plastifiziert oder teilplastifiziert wird. Dieses nun plastische oder annähernd flüssige Material wird von der Förderschnecke durch eine matrizenartige Öffnung gepresst und nimmt dabei ähnlich wie beim Strangpressen die Querschnittsform der matrizenartigen Öffnung an. Anschließend wird das extrudierte Material abgekühlt und die Querschnittsform dadurch stabil. Ein derartiges Extrudieren findet üblicherweise aufgrund der relativen Temperaturempfindlichkeit typischer Kunststoffe bei Temperaturen deutlich unterhalb von 400 °C statt. Es ist auch bekannt, verschiedene Materialien wie etwa unterschiedliche Kunststoffe in einem sog. Coextrusionspro- zess gleichzeitig zu verarbeiten und mehrschichtige Profile oder insbesondere Folien in einem Durchgang herzustellen.

Zunehmend kommt die Forderung auf, profilartige Bauteile zur Verfügung zu stellen, in denen sowohl metallische als auch kunststoffartige Werkstoffe gemeinsam einge setzt werden können und bestimmte Eigenschaften von aus derartigen Materialienverbünden hergestellten Produkten zu verbessern. Solche Profilbauteile mit einem Verbund aus metallischem Werkstoff und Kunststoff werden beispielweise im Fensterbau eingesetzt. Die Außen- und Innenseiten der Fensterrahmen werden aus stranggepressten Aluminiumprofilen hergestellt und weisen gute mechanische Eigenschaften auf. Außerdem kann die Oberfläche durch Lackieren, Eloxieren oder Pulverbeschichten optisch aufgewertet werden und dadurch vor allem im Außenbereich die Lebensdauer erhöht werden. Da Aluminium ein guter thermischer Leiter ist und diese thermische Leitung zur Vermeidung von Energieverlusten über Wärme- brücken sowie zur Vermeidung von Kondenswasserbildung bei Fensterprofilen möglichst gering sein sollte, werden Außen- und Innenseite der Fensterprofile durch thermisch geringer leitende Kunststoffbauteile miteinander verbunden. Bislang müssen die Kunststoff- und Aluminiumprofile separat hergestellt und anschließend montiert werden, was herstellungstechnisch nachteilig und kostenintensiv ist. Auch las- sen sich mit dieser Vorgehensweise in der Regel nur Profile mit über ihrer Länge gleichmäßigem Querschnitt durch Ineinanderstecken ineinander fügen, wodurch ins- besondere der feste Verbund aus den unterschiedlichen Materialien nur schwer, etwa durch Verkleben oder dgl. herzustellen ist.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Profilquerschnitten aus Metallen und Kunststoffen mittels Strangpressen und Extrusion vorzuschlagen, durch das ein Verbundprofil in einem Arbeitsgang hergestellt und in weiten Bereichen hinsichtlich seiner Querschnittsgestaltung der Metall- und Kunststoffanteile des Querschnittes beeinflusst werden kann.

Die Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe ergibt sich hinsichtlich des Verfahrens aus den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 und hinsichtlich der Vorrichtung aus den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 19 in Zusammenwirken mit den Merkmalen des zugehörigen Oberbegriffes. Weitere vorteilhafte Aus gestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Herstellung von Profilquerschnitten aus plastifizierbaren Materialien, insbesondere aus Metallen und Kunststoffen mittels Strangpressen und Extrusion. Ein derartiges gattungsgemäßes Verfahren wird da durch weiter entwickelt, dass ein erstes der plastifizierbaren Materialien beim Pressen durch eine erste matrizenartige Form einen einen innenliegenden Bereich zumindest teilweise umgrenzenden außenliegenden Profilquerschnitt annimmt, wobei das zweite der plastifizierbaren Materialien beim Pressen durch eine zweite matrizenartige Form gleichzeitig oder unmittelbar anschließend an die Herstellung des außenliegenden Profilquerschnitts in diesen innenliegenden Bereich eingebracht wird und diesen innenliegenden Bereich zumindest teilweise ausfüllt und dadurch ein Verbundprofil, insbesondere aus Metall und Kunststoff bildet. Die Erfindung beschreibt ein neuartiges Verfahren zur Erzeugung endlos langer Verbundprofilbauteile aus Leichtmetall und Kunststoff, im Weiteren vereinfachend auch als Coextrusion bezeichnet. Das Verfahren kombiniert das Umformverfahren Strangpressen mit dem Kunststoff-Urformverfahren Extrusion. Dabei wird ein extrudierter Kunststoff in ein Presswerkzeug eingeleitet und in eine Umformzone eingebracht, in der zeitgleich oder quasi zeitgleich auch ein Metall stranggepresst wird. Hierbei kann die Umformung der jeweiligen Materialien gleichzeitig oder unmittelbar nacheinander ablaufen. Hierdurch weist im Ergebnis das erzeugte Verbundprofil Vorteile beider Materialien auf und kann gezielt an jeweilige Einsatzzwecke und Belastungen angepasst werden. Zudem gehen das stranggepresste Metall und das extrudierte Kunststoffmaterial eine innige Verbindung miteinander ein. Die Grundidee besteht darin, dass beide plastifizierbaren Materialien dadurch zum Verbundprofil verbunden werden, dass eines der beiden plastifizierbaren Materialien eine Außenkontur erzeugt, in dessen innenliegendem Bereich Raum für die Einbringung des anderen plastifizierbaren Materials vorgesehen ist und dieses zweite plastifizierbare Material quasi zeitgleich bzw. unmittelbar nach der Erzeugung des außenliegenden Profilquerschnitts aus dem ersten plastifizierbaren Material in diesen innenliegendem Bereich eingebracht wird. Die Herstellung des Verbundprofils erfolgt dadurch in einem Durchlauf. Hierbei werden sowohl das Metall durch das an sich bekannte Strangpressen als auch das Kunststoff aufweisende Material durch das an sich bekannte Extrudieren plastifiziert bzw. verflüssigt und einem gemeinsamen Presswerkzeug zugeleitet, in dem die erste und die zweite matrizenartige Form vorgesehen sind, durch die den jeweiligen Materialien die gewünschte Querschnittsform gegeben wird. Hierbei geht mit der Wahl der Begriffe erste bzw. zweite matrizenartige Form keine räumliche oder zeitliche Einordnung dieser beiden matrizenartigen Formen für die Herstellung des Verbundprofils einher, sondern es wird lediglich die Unterscheidbarkeit der matrizenartigen For- men ermöglicht. Zwar sind das Strangpressen und das Extrudieren unterschiedliche Herstellungsverfahren für unterschiedliche Materialgruppen, doch haben sie beide diese Art des Durchpressens einer plastifizierten Masse durch eine matrizenartige Form zur Formgebung gemeinsam. Dies macht sich die Erfindung zu Nutze, indem die beiden sonst einzeln und zeitlich getrennt voneinander ablaufenden Vorgänge quasi zeitgleich bzw. in einem Durchlauf durch das Presswerkzeug ausgeführt werden und dadurch die Herstellung eines Metall-Kunststoff-Verbundprofils wesentlich vereinfacht wird. Charakteristisch an dem Verfahren ist dabei, dass die beiden Formgebungsprozesse intrinsisch, also zusammen ablaufend und nicht nacheinander in einer gemeinsamen Umformzone und in einem einzigen Presswerkzeug durchgeführt werden. Zudem ist die Formgebung der Profilkonturen der matrizenartigen Formen nicht mehr ausschließlich für die erzeugte Form des Verbundprofils ver antwortlich, sondern die Querschnittsgestaltung des Verbundprofils wird auch durch den Prozessablauf mit bestimmt und dadurch beeinflussbar, d.h. die durch die Formgebung der matrizenartigen Formen erzeugten Querschnittsformen werden bei der gemeinsamen Umformung etwa durch Prozessparameter wie Druck, Temperatur, Geschwindigkeit etc. mit beeinflusst und der letztlich hergestellte Querschnitt des Verbundprofils lässt sich dadurch gezielt verändern. In einer ersten vorteilhaften Ausgestaltung ist es dabei denkbar, dass das erste der Materialien einen metallischen, strangpressbaren Werkstoff aufweist, der im Wesentlichen die außenliegenden Bereiche des Verbundprofils bildet, wobei das zweite der Materialien einen Kunststoff aufweisenden, extrudierbaren Werkstoff beinhaltet, der im Wesentlichen im Inneren der außenliegenden metallischen Bereiche des Ver- bundprofils angeordnet ist. Flierdurch kann der wiederstandsfähigere metallische Werkstoff quasi die Außenhülle des Verbundprofils bilden und zumindest im innenliegenden Bereich des Querschnitts des Verbundprofils mit dem plastifizierten Kunststoffmaterial ganz oder teilweise ausgefüllt werden. Dieses Kunststoffmaterial liegt dann weitgehend verdeckt im Inneren der metallischen Hülle des Verbundprofils und kann z.B. verbesserte Dämpfungseigenschaften, verbesserte Isolierungseigenschaften oder dgl. des Verbundprofils erlauben.

In einer anderen Ausgestaltung ist es aber auch denkbar, dass das erste der Materialien einen Kunststoff aufweisenden, extrudierbaren Werkstoff beinhaltet, der im Wesentlichen die außenliegenden Bereiche des Verbundprofils bildet, wobei das zweite der Materialien einen metallischen, strangpressbaren Werkstoff aufweist, der im Wesentlichen im Inneren der außenliegenden, Kunststoff aufweisenden Bereiche des Verbundprofils angeordnet ist. Hierdurch kann ein z.B. aufgrund technischer Anforderungen aus Kunststoffmaterial zu bildendes Profil gezielt durch eine metallische Einlage verstärkt werden oder auch ein grundsätzlich im Inneren aus einem metalli- sehen Material bestehendes Profil mit einer Art Kunststoffmantel umgeben werden, wie dies beispielsweise zur Verbesserung der Widerstandsfähigkeit gegenüber Umwelteinflüssen oder dgl. oder auch zur elektrischen oder thermischen Isolierung sinnvoll sein kann.

Weiterhin ist es von Vorteil, wenn der mit dem zweiten Material zumindest teilweise ausgefüllte innenliegende Bereich des Verbundprofils sich zumindest über Teilabschnitte des Verbundprofils durchgehend in Längsrichtung des Verbundprofils er- streckt. Hierdurch hat der Querschnitt über die gesamte Länge des herzustellenden Verbundprofils einen entsprechend gleichen Kernbereich, z.B. wie vorstehend zur Verstärkung oder Dämmung.

Weiterhin ist es denkbar, dass der Querschnitt des hergestellten Verbundprofils eine über seine Länge kontinuierliche Querschnittsgestaltung, insbesondere einen konstanten Querschnitt von außenliegenden Bereichen aus dem ersten Material und Querschnitt von innenliegenden Bereichen aus dem zweiten Material, aufweist. Hierbei ändert sich der Querschnitt des Verbundprofils entlang seiner Längserstreckung nicht und weist jeweils gleichbleibende Anteile von erstem Material und zweitem Ma- terial sowie deren Anordnung im Querschnitt des Verbundprofils auf.

Es ist aber auch denkbar und vorteilhaft, dass der Querschnitt des hergestellten Verbundprofils eine über seine Länge diskontinuierliche Querschnittsgestaltung aufweist. Durch eine derartige Gradierung der Querschnittsanteile des hergestellten Verbundprofils können Längenabschnitte des Verbundprofils gezielt mit unterschied- liehen Eigenschaften ausgestattet werden, etwa indem in mechanisch höher belasteten Abschnitten des Verbundprofils der Querschnittsanteil des metallischen Materials vergrößert und/oder auch der Querschnitt des Verbundprofils insgesamt vergrößert wird. Anders kann in Abschnitten des Verbundprofils mit z.B. höheren Dämpfungsanforderungen der Querschnittsanteil des Kunststoffmaterials vergrößert werden. Der Übergang zwischen Querschnittsabschnitten unterschiedlicher Querschnittsanteile kann dabei kontinuierlich, z.B. gleitend und sanft, oder auch nahezu stufenartig erfolgen, je nachdem, welche und wo Eigenschaftsänderungen vorgenommen werden sollen und wie schnell sich diese Eigenschaft entlang der Länge des Verbundprofils ändern soll. Dies kann in einer ersten Ausgestaltung dadurch erreicht werden, dass der mit dem zweiten Material zumindest teilweise ausgefüllte innenliegende Bereich sich entlang der Länge des Verbundprofils verändernde Querschnittsabmessungen aufweist. Wird der Querschnittsanteil für das zweite Material erhöht, kann auch mehr von dem zweiten Material, wie etwa dem Kunststoffmaterial in das Verbundprofil eingebracht werden und dadurch etwa die lokale Dämpfung des Verbundprofils erhöht werden. Hierbei ist es in weiterer Ausgestaltung denkbar, dass der Querschnittsanteil für das zweite Material dadurch über seine Länge veränderliche Querschnittsabmessungen erhält, dass das ins Innere des Verbundprofils eingebrachte zweite Material mit sich zeitlich ändernder Dosierung und/oder mit sich zeitlich änderndem Druck und/oder bei sich ändernder Vorschubgeschwindigkeit des Verbundprofils ins Innere des Verbundprofils eingebracht wird. Abhängig von den Parametern Dosierung, Druck oder Vorschubgeschwindigkeit kann das etwa als Kunststoffmaterial ausgebildete zweite Material den gerade aus dem Metall gebildeten Außenbereich des Verbundprofils noch verformen, da dieses erste Material noch erhitzt ist und dadurch z.B. durch den Druck des eingebrachten plastifizierten zweiten Materials verjüngt werden kann. Dadurch würde beispielsweise die äußere, aus Metall gebildete Außenform des Verbundprofils hinsichtlich ihrer Wandstärke verjüngt und dieser Querschnittsbereich zusätzlich von den Kunststoffmaterial ausgefüllt, wodurch sich der Querschnittsanteil des Kunststoffmaterials am Gesamtquerschnitt entsprechend erhöht. Abhängig von den Druckveränderungen des zweiten Materials kann der aus solchem Kunststoffmaterial gebildete Kern des Verbundprofils dicker oder dünner werden. Weiterhin erhöht sich aufgrund der Gradierung des Profilquerschnitts entlang der Länge des Verbundprofils auch die formschlüssige Festlegung des Kerns an der äußeren Profilform des Verbundprofils. Zudem ist es in weiterer Ausgestaltung denkbar, dass das mit sich zeitlich änderndem Druck in das Innere des Verbundprofils eingebrachte zweite Material unter einem derartigen Druck eingebracht wird, dass das eingebrachte zweite Material das die außenliegenden Bereiche des Verbundprofils bildende Material nach außen expandiert und den Querschnitt des Verbundprofils zumindest lokal vergrößert. Hat die z.B. aus Metall gebildete äußere Profilform des Verbundprofils das Presswerkzeug verlassen, so kann das noch erhitzte, aber schon nicht mehr plastifizierte Metall durch einen entsprechend hohen Druck eines flüssigen, unter Druck extrudierten Kunststoffmaterials noch aufgeweitet werden und radial nach außen expandieren. Hierdurch wird der Gesamtquerschnitt des erzeugten Verbundprofils vergrößert, wo- bei sich die Wandstärke der aus Metall gebildeten äußeren Profilform des Verbundprofils verringern wird. Dieses Expandieren kann zum Beispiel auch dazu genutzt werden, um entlang der Längserstreckung des Verbundprofils Abschnitte größerer Außenabmessungen zu erzeugen, etwa zur Befestigung des Verbundprofils oder dgl. Zudem erhöht sich aufgrund der Expansion des Profilquerschnitts auch die formschlüssige Festlegung des aus dem zweiten Material gebildeten innenliegenden Be reichs an der äußeren Profilform des Verbundprofils. Von Vorteil ist es weiterhin, wenn die Veränderung des Querschnitts des innenliegenden Bereichs innerhalb eines die erste und zweite matrizenartige Form beinhaltenden Presswerkzeuges stattfindet. Hierdurch wird die Formgebung weitgehend in einem umschlossenen Raum des Presswerkzeuges vorgenommen, so dass auftretende Druckbelastungen, Wärmeeinflüsse etc. in einem definierten Umfeld einwirken und gut kontrolliert und gesteuert werden können.

Es ist aber auch denkbar, dass die Veränderung des äußeren Profilquerschnitts des Verbundprofils aufgrund der Druckerhöhung des zweiten Materials in dem innenliegenden Bereich nach Durchtreten des die erste und zweite matrizenartige Form beinhaltenden Presswerkzeuges stattfindet. In einem solchen nachgelagerten Abschnitt nach dem Durchtreten des Presswerkzeuges kann das erzeugte Verbundprofil wie vorstehend angegeben expandiert werden, da erst hier der entsprechende Raum um das erzeugte Verbundprofil wieder zur Verfügung steht und die matrizenartige Form für die Herstellung der äußeren Profilform die Expansion nicht mehr stört. Weiterhin ist es denkbar, dass das gesamte Verbundprofil oder einzelne Bereiche oder Querschnittbereiche des Verbundprofils bei oder nach der Formgebung mittels Strangpressen und Extrusion durch Führungselemente und/oder Werkzeuge gestützt und/oder weiter geformt werden. Das Verbundprofil ist unmittelbar nach seiner Formgebung zumindest noch erhitzt und schon dadurch leichter etwa unter Schwer- krafteinfluss verformbar, so dass in diesem Zustand leicht unerwünschte Formänderungen des Verbundprofils hervorgerufen werden können. Zudem kann ein z.B. in den innenliegenden Bereich extrudiertes Kunststoffmaterial noch flüssig oder teilplastisch sein und auch dadurch leichter die Form des Verbundprofils negativ beeinflussen. Werden hinter dem Presswerkzeug aber entsprechende Führungen für das austretende Verbundprofil angeordnet, so lassen sich die unerwünschten Formänderungen leichter verhindern. Derartige Führungen können auch innerhalb des Press- Werkzeugs angeordnet werden, um z.B. nicht vollständig umschlossen ausgebildete äußere Bereiche des Verbundprofils herzustellen, in die dann das zweite Material eingepresst werden kann. Hierbei übernehmen derartige im Presswerkzeug angeordnete Führungen die Aufgabe einer Umgrenzung des innenliegenden Bereichs des Verbundprofils bei Einpressen des zweiten Materials. Ebenfalls ist es denkbar, dass die Außenform des erzeugten Verbundprofils durch hinter dem Presswerkzeug angeordnete Werkzeuge bearbeitet wird, etwa indem Profilierungen oder Durchmesseränderungen oder dgl. Formgebungen an dem austretenden, noch heißen Verbundprofil vorgenommen werden. Derartige Formgebungen können durch die Werk- zeuge z.B. nur an bestimmten Querschnittsabschnitten oder auch nur entlang definierter Längenbereiche des Verbundprofils vorgenommen werden und bieten eine weitere Möglichkeit zur Beeinflussung der Eigenschaften des Verbundprofils. So kann z.B. das Maß der lokalen Expansion des Verbundprofils durch Erhöhung des Einspritzdrucks eines Kunststoffmaterials durch eine rohrartige Umhüllung des Aus- laufbereichs aus dem Presswerkzeug werkzeuggebunden begrenzt werden.

Von wesentlichem Vorteil ist es, dass die Ausbildung der lokalen Querschnittsabmessungen des Verbundprofils durch die räumliche Zuordnung zwischen der ersten und der zweiten matrizenartigen Form in Längsrichtung des sich bildenden Verbundprofils und/oder die Pressgeschwindigkeit der Materialien beeinflusst werden kann. Je schneller die beiden Materialien beim Durchlauf des sich bildenden Verbundprofils nacheinander in dem Presswerkzeug miteinander in Verbindung gebracht wer den, umso stärker sind die Auswirkungen etwa eines Innendrucks des in den Innenbereich des Verbundprofils extrudierten Kernmaterials. Dies resultiert daraus, dass das Material der äußeren Hülle des Verbundprofils sich dann noch nicht so stark ver- festigt hat und durch den Innendruck des Kernmaterials stärker beeinflusst wird.

Hinsichtlich der Verarbeitung von Kunststoffmaterialien bei höheren Temperaturen ist es von Vorteil, wenn die Erzeugung des Verbundprofils unter Ausschluss von Sauerstoff, insbesondere unter einer Schutzgasatmosphäre erfolgt. Da aufgrund der notwendigen Temperaturen zum Strangpressen von z.B. Aluminium die Verarbeitung des Verbundprofils im oberen Temperaturbereich der thermischen Belastbarkeit von Kunststoffmaterialien vorgenommen werden muss, ist die Gefahr groß, dass derartige Kunststoffmaterialien überhitzt werden und sich zersetzen, wodurch sie ihre Ei- genschaften verändern oder verlieren. Dieser Zersetzungsprozess kann durch den Ausschluss des Luftsauerstoffs aus dem eigentlichen Extrusionsvorgang innerhalb des Presswerkzeugs gehindert und die Verarbeitbarkeit der Materialien des Verbundprofils verbessert werden. Ebenfalls ist es denkbar, die Erzeugung des Verbundprofils unter zumindest lokaler Kühlung zumindest einzelner Querschnittsbereiche des Verbundprofils vorzunehmen. Hierdurch kann gezielt Wärme aus den Bereichen des Querschnitts abgeführt werden, in denen mit unzulässigen Veränderungen aufgrund der Temperaturbelastung gerechnet werden muss. Zudem wird hierdurch die Abkühlung des Verbundpro- fils insgesamt befördert und Verformungen unter Schwerkrafteinfluss werden erschwert. Auch kann eine gezielte Abkühlung z.B. schon innerhalb des Presswerkzeugs dazu genutzt werden, um eine Formgebung eines nicht vollständig ausgefüllten Innenbereich des Verbundprofils zu ermöglichen, etwa, indem das flüssige Kunststoffmaterial lokal sehr schnell unter Kühlung verfestigt wird und daher gezielt in der gewünschten Form gehalten wird.

Von Vorteil ist es, wenn die Verarbeitung des metallischen Werkstoffs bei Temperaturen erfolgt, die nur geringfügig über der Zersetzungstemperatur der Kunststoff aufweisenden Materialien liegt, insbesondere im Bereich von 400 °C. Hierdurch wird der Kunststoff bei seinem Kontakt mit dem zumindest durch das Strangpressen erhitzten metallischen Material nur geringfügig oberhalb seiner zulässigen Temperaturen belastet, was durch gezielte Kühlung, eine weitgehend geschlossene und damit gas dichte Ausgestaltung des Presswerkzeugs oder unter Schutzgasatmosphäre weiter positiv beeinflusst werden kann.

Weiterhin ist es von Vorteil, wenn als Kunststoff aufweisende Materialien Kunststoffe mit hoher Verarbeitungstemperatur, vorzugsweise im Bereich von 370-390 °C, insbesondere thermoplastischer Hochleistungskunststoff (PESU) verwendet wird. Derartige Kunststoffmaterialien haben maximale Verarbeitungstemperaturen, die nur wenig unterhalb der üblichen Temperaturen von z.B. Aluminium für das Strangpressen liegen und erlauben es daher, beide Materialien gemeinsam ohne unzulässige gegenseitige Beeinflussungen zu verarbeiten. Weiterhin ist es denkbar, dass unterschiedliche Kunststoff aufweisende Materialien gemischt in gleiche Zonen des Innenbereichs oder getrennt in unterschiedliche Zonen des Innenbereichs des Verbundprofils eingebracht werden. Hierdurch ist es möglich, z.B. während der Extrusion die Eigenschaften des eingebrachten Kunst- Stoffmaterials durch entsprechende Mischungsänderung zu beeinflussen oder auch in unterschiedliche Querschnittszonen des Innenbereichs des Verbundprofils Kunststoffmaterialien unterschiedlicher Eigenschaften einzubringen.

Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens gemäß Anspruch 1 , bei der die Vorrichtung eine Strangpresseinrichtung zur Herstel- lung eines metallischen Querschnittsbereiches und eine Extrusionseinrichtung zur Herstellung eines Kunststoffmaterialien beinhaltenden Querschnittsbereiches eines Verbundprofils aufweist. Durch die Bereitstellung einer Extrusionseinrichtung und einer Strangpresseinrichtung in einem Presswerkzeug können unterschiedliche Materialien wirtschaftlich und technisch gut beeinflussbar in einer Vorrichtung und in einem Durchlauf hergestellt werden.

Hierzu kann in weiterer Ausgestaltung die Vorrichtung ein Presswerkzeug mit einer ersten matrizenartigen Form und einer dazu in Längsrichtung des Pressens beabstandeten zweiten matrizenartigen Form aufweist, durch das metallische Material und das Kunststoffmaterial hindurch zu dem Verbundprofil gepresst werden. Die beiden matrizenartigen Formen können dabei vorteilhaft in ihrem Abstand zueinander in Längsrichtung des erzeugten Verbundprofils verstellbar sein, um die Ausbildung der jeweiligen Querschnittsanteile zu beeinflussen.

Weiterhin ist es von Vorteil, wenn die Vorrichtung Einrichtungen zur Druckerhöhung des plastifizierten Kunststoffmaterials aufweist, etwa in Form einer Förderpumpe für plastifiziertes Kunststoffmaterial. Hierdurch lassen sich die Druckverhältnisse bei der Einbringung des Kunststoffmaterials in das Verbundprofil gezielt einstellen und verändern und damit die Querschnittsverteilung in dem Verbundprofil steuern.

Ebenfalls können in weiterer Ausgestaltung Kühlungseinrichtungen zur Kühlung von zumindest lokalen Abschnitten des Verbundprofils innerhalb des Presswerkzeugs und/oder außerhalb des Presswerkzeugs vorgesehen werden, durch die lokal die Temperatur des ersten oder zweiten Materials lokal beeinflusst und wunschgemäß gesteuert werden kann. Hierdurch wird das Erstarrungsverhalten der Materialien und das Verformungsverhalten des erzeugten Verbundprofils in weiten Grenzen beeinflussbar.

Ebenfalls ist es denkbar, dass die Vorrichtung Führungs- und Bearbeitungseinrich- tungen aufweist, mit denen das aus dem Presswerkzeug austretende Verbundprofil zumindest lokal stützbar und/oder bearbeitbar ist. Dadurch können sowohl unzulässige Verformungen aufgrund der höheren Verformbarkeit der Materialien bei höheren Temperaturen kompensiert als auch zusätzliche Formgebungen in das Verbundprofil eingebracht werden. Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zeigt die Zeichnung.

Es zeigen:

Figur 1 a - eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrich tung, aufweisend eine Strangpresseinrichtung für die Verarbeitung eines metallischen Materials, eine Extrusionseinrichtung für die Verarbeitung eines Kunststoffmaterials sowie ein Presswerkzeug mit zwei matrizenartigen Formen zur Formgebung der aus Kunststoffmaterial gebildeten innenliegenden und außenliegenden metallischen Bereiche eines Verbundprofils, Figur 1 b - eine schematische Darstellung einer anderen erfindungsgemäßen

Vorrichtung, aufweisend eine Strangpresseinrichtung für die Verarbeitung eines metallischen Materials, eine Extrusionseinrichtung für die Verarbeitung eines Kunststoffmaterials sowie ein Presswerkzeug mit zwei matrizenartigen Formen zur Formgebung der aus Kunststoffmaterial gebildeten außenliegenden und innenliegenden metallischen Bereiche eines Verbundprofils,

Figur 2 - Querschnitt durch das Presswerkzeug einer Vorrichtung gemäß Figur 1 a mit Darstellung der änderbaren räumlichen Zuordnung von erster und zweiter matrizenartiger Form innerhalb des Presswerkzeugs in zwei Halbschnitten,

Figur 3a - Querschnitt durch das Presswerkzeug einer Vorrichtung gemäß Figur 1 a mit Darstellung der sich ausbildenden äußeren und inneren Bereiche des Verbundprofils bei gradierter Extrusion eines innenliegenden Kunststoffmaterials und konstanten äußeren Abmessungen des metallischen Materials des Verbundprofils,

Figur 3b - Querschnitt durch das Presswerkzeug einer Vorrichtung gemäß Figur 1 a mit Darstellung der sich ausbildenden äußeren und inneren Bereiche des Verbundprofils bei gradierter Extrusion eines innenliegenden Kunststoffmaterials und Expansion der äußeren Abmessungen des metallischen Materials des Verbundprofils,

Figur 4a separate Darstellung der gradierten Ausbildung von Innenbereich und Außenbereich des Querschnittes eines Verbundprofils gemäß Figur 3b in einem Schnitt entlang der Länge des Verbundprofils,

Figur 4b - separate Darstellung der gradierten Ausbildung nur des Innenbereichs des Querschnittes eines Verbundprofils gemäß Figur 3a in einem Schnitt entlang der Länge des Verbundprofils,

Figur 5 Begrenzung der Expansion des Verbundprofils gemäß Figur 3b durch ein im Auslaufbereich des Presswerkzeugs angeordnetes backenartiges Formwerkzeug,

Figur 6a-6d - Darstellung unterschiedlicher Möglichkeiten zur Kühlung des sich bildenden Verbundprofils zur Beeinflussung der Ausbildung der Querschnittsanteile, Figur 7a, 7b - Darstellung der Möglichkeit zur Herstellung von nicht geschlossenen äußeren Profilquerschnitten des Verbundprofils durch Führungsflächen und gezielte Kühlung innerhalb des Presswerkzeugs, Figur 8 - beispielhafte Übersicht über verschiedene mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens herstellbarer Querschnittsformen und Gradierungsverläufe des erzeugten Verbundprofils.

In der Figur 1 a ist eine erste Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer schematischen Darstellung abgebildet, die eine Strangpresseinrichtung 1 für die Verarbeitung eines metallischen Materials 5, eine Extrusionseinrichtung 2 für die Verarbeitung eines Kunststoffmaterials 4 sowie ein Presswerkzeug 27 mit zwei matrizenartigen Formen 6, 7 zur Formgebung der aus Kunststoffmaterial gebildeten innenliegenden und außenliegenden metallischen Bereiche 4, 5 eines Verbundprofils 3 aufweist. Die Strangpresseinrichtung 1 besteht hierbei in grundsätzlich bekannter Weise aus einem Rezipienten 1 1 und einem in Pressrichtung 13 beweglichen Pressstempel 8 sowie der auspressseitig angeordneten matrizenartigen Form 7. Das in den Rezipienten 1 1 z.B. als Block eingefüllte metallische Material 5 z.B. aus einem Leichtmetall wie Aluminium wird dabei von dem Pressstempel 8 durch die matrizen- artige Form 7 hindurch in Austrittsrichtung 14 ausgepresst und nimmt dabei die Querschnittsform der matrizenartigen Form 7 an. Insoweit ist der Aufbau und die Funktionsweise der Strangpresseinrichtung 1 bekannt.

Ebenfalls grundsätzlich bekannt ist der Aufbau und die Funktionsweise der Extrusionseinrichtung 2, die mittels einer Extrusionsschnecke 9 in einem Vorratsbehälter 12 gelagertes Granulat eines Kunststoffmaterials 4 erhitzt, dadurch plastifiziert und dann als Strang aus plastifiziertem Kunststoffmaterial 5 durch eine rohrartige Führung 10 in Richtung auf eine matrizenartige Form 6 fördert, durch die dieses plastifi- zierte Kunststoffmaterial 5 in Austrittsrichtung 14 austritt und dabei die Querschnitts form der matrizenartigen Form 6 annimmt und anschließend abkühlt und wieder er- starrt.

Neu ist hingegen die Anordnung und das Zusammenwirken der matrizenartigen Form 6 für das Kunststoffmaterial 4 und der matrizenartigen Form 7 für das metallische Material 5. Hierbei sind die matrizenartige Form 6 für das Kunststoffmaterial 4 und die matrizenartige Form 7 für das metallische Material 5 gemeinsam und in die- sem Fall koaxial zueinander in einem gemeinsamen Presswerkzeug 27 angeordnet und verarbeiten das Kunststoffmaterial 4 und das metallische Material 5 gleichzeitig in noch näher beschriebener Weise. Die Idee hinter dieser gemeinsamen Verarbeitung besteht darin, die beiden plastifizierten Materialien 4 und 5 so ineinander zu pressen, dass sich als Ergebnis ein Verbundprofil 3 erzeugen lässt, in dem bestimmte Querschnittsanteile aus dem Kunststoffmaterial 4 und andere Querschnittsanteile aus dem metallischen Material 5 gebildet sind und aneinander festgelegt werden. Durch die Steuerung des Verfahrens der gemeinsamen Verarbeitung von Kunststoffmaterial 4 und metallischem Material 5 lassen sich sehr vielgestaltige und den jeweiligen Anwendungszwecken angepasste Querschnittsgestaltungen des erzeugten Verbundprofils 3 hersteilen. Im Falle der Figur 1 a sind die matrizenartige Form 6 für das Kunststoffmaterial 4 und die matrizenartige Form 7 für das metallische Material 5 so ausgebildet und zueinander angeordnet, dass das metallische Material 5 in den Außenbereichen des Verbundprofils 3 ausgestoßen wird und der innenliegende Bereich des Verbundprofils 3 aus dem Kunststoffmaterial 4 gebildet wird. Hierzu ist die matrizenartige Form 6 für das Kunststoffmaterial 4 in Austrittsrichtung 14 des Verbundprofils 3 quasi als Dorn vor der matrizenartigen Form 7 für das metallische Material 5 angeordnet und entlässt das plastifizierte Kunststoffmaterial 4 quasi in den Bereich direkt vor der matrizenartigen Form 7 für das plastifizierte metallische Material 5. Hierdurch bildet sich im einfachsten Fall ein innenliegender strangförmiger Kernbereich aus Kunststoffma- terial 4 innerhalb einer geschlossenen äußeren Hülle aus metallischem Material 5 und der Querschnitt des Verbundprofils 3 besteht aus zwei zylindrischen, ineinander angeordneten stabartigen Querschnittsbereichen, wie in der Figur 8 in der unteren Reihe in den beiden linken Querschnittsbeispielen angegeben. Das außenliegende metallische Material 5 umhüllt und schützt den weicheren Kern aus Kunststoffmate- rial 4 und ist z.B. primär für die Festigkeit des Verbundprofils 3 verantwortlich. Der innere Querschnittsabschnitt aus Kunststoffmaterial 4 kann hingegen etwa zur Dämpfung oder Isolierung genutzt werden. Denkbar ist es hierbei aber auch, dass zwei oder mehrere Extrusionseinrichtungen 2 vorgesehen und mit dem Presswerkzeug 27 in funktionaler Verbindung stehen, um gleichzeitig zwei oder mehrere auch unterschiedliche Kunststoffmaterialien 4 zu extrudieren und in den Querschnitt des Verbundprofils 3 einzubringen. Es ist aber grundsätzlich auch denkbar, dass gemäß Figur 1 b das metallische Mate rial 5 im Innenbereich und das Kunststoffmaterial 4 im Außenbereich des Verbundprofils 3 angeordnet wird. Hierfür ist die Anordnung der matrizenartigen Form 7 für das metallische Material 5 und der matrizenartigen Form 6 für das Kunststoffmaterial 4 genau umgedreht, d.h. die matrizenartige Form 6 für das Kunststoffmaterial 4 ist in

Austrittsrichtung 14 des Verbundprofils 3 hinter der matrizenartigen Form 7 für das metallische Material 5 angeordnet und entlässt das plastifizierte metallische Material 5 quasi in den Bereich direkt vor der matrizenartigen Form 6 für das Kunststoffmaterial 4. Das außenliegende Kunststoffmaterial 4 umhüllt dann den härteren Kern aus metallischem Material 5. Das metallische Material 5 kann so als innenliegende Verstärkung für das Verbundprofil 3 dienen.

In der Figur 2 ist nun in konstruktionsnäherer Form der Aufbau des Presswerkzeugs 27 zu erkennen, das gemäß Figur 1 a ein Kunststoffmaterial 4 in den inneren Bereich des Verbundprofils 3 einbringt und diesen inneren Bereich mit einer Hülle aus metal- lischen Material 5 umhüllt. Hierzu ist die matrizenartige Form 7 für das metallische Material 5 in Austrittsrichtung 14 des Verbundprofils 3 hinter der matrizenartigen Form 6 für das Kunststoffmaterial 4 verstellbar angeordnet und die matrizenartige Form 6 für das Kunststoffmaterial 4 ist um einen Betrag A relativ zu der matrizenartigen Form 7 für das metallische Material 5 versetzbar. Dies lässt sich aus dem Ver- gleich der oberen Hälfte der Figur 3 mit der unteren Hälfte der Figur 3 erkennen.

Die matrizenartigen Form 7 für das metallische Material 5 ist dabei an einer Matrize 15 angeordnet und in einem Halter 16 gehalten, der gemeinsam mit einer Art Deckscheibe 18 den Bereich der Einspritzung von metallischem Material 5 und Kunststoffmaterial 4 umgibt und in denen der Zuführkanal 19 für das metallische Material 5 zu erkennen ist, das aus dem Rezipienten 1 1 in plastifiziertem Zustand zugeführt wird. Ebenfalls in der Deckscheibe 18 ist ein seitlich an die Führung 10 anschließbarer Zuführkanal 17 zur Zuführung des aus dem Extruder kommenden und plastifizier- ten Kunststoffmaterials 4 zu erkennen, der mit der matrizenartigen Form 6 für das Kunststoffmaterial 4 verbunden ist. Die Verstellung zwischen matrizenartiger Form 7 für das metallische Material 5 und matrizenartigen Form 6 für das Kunststoffmaterial 4 kann etwa über ein Gewinde 28 und Distanzscheiben 29 erfolgen. Die räumliche Zuordnung und der Abstand A zwischen matrizenartiger Form 7 für das metallische Material 5 und matrizenartiger Form 6 für das Kunststoffmaterial 4 ist hierbei mit ursächlich für die Ausbildung des Querschnittes des innenliegenden Kunststoffmaterials 4 im Verbundprofil 3, wie dies noch nachfolgend zur Figur 3 erläutert ist.

Wie noch im Weiteren erläutert, können verfahrensgemäß endlos lange und mit dis- kontinuierlichen Querschnitten ausgebildete Verbundprofile 3, welche vorher durch kein anderes Verfahren erzeugt werden konnten, reproduzierbar hergestellt werden. Dies kann erreicht werden, indem der Druck der Schmelze des Kunststoffmaterials 4 variiert und somit die Umformung des metallischen Materials 5 beeinflusst wird. Dabei können sowohl die Innenkontur des Profils (Figur 3 a) als auch die äußere Geo- metrie (Figur 3b) des Verbundprofils 3 gradiert, d.h. mit sich entlang der Länge ändernden Abmessungen ausgebildet werden.

Die äußere Geometrie des Verbundprofils 3 wird in der Ausgestaltung gemäß Figur 1 a durch die matrizenartige Form 7 für das metallische Material 5 vorgegeben. Da das in das Verbundprofil 3 eingebrachte Kunststoffmaterial 4 auch nach dem Austritt aus dem Presswerkzeug 27 noch flüssig ist und nur langsam abkühlt, kann durch eine Erhöhung des Drucks der Schmelze dieses Kunststoffmaterials 4 eine nachträgliche Umformung des außenliegenden metallischen Materials 5 realisiert werden, obwohl das metallische Material 5 schon aus dem Presswerkzeug 27 ausgetreten ist (Figur 3b). Hierdurch erhöht sich der Druck in dem inneren, aus noch nicht wieder- verfestigtem Kunststoffmaterial 4 bestehenden Bereich des Verbundprofils 3 und das schon verfestigte, aber noch nicht abgekühlte metallische Material 5 wird nach au ßen expandiert und bildet dadurch den hier tropfenförmig angedeuteten Expansionsbereich 23. Gleichzeitig wird in das Innere dieses Expansionsbereich 23 weiteres Kunststoffmaterial 4 hinein gepresst und füllt diesen Expansionsbereich 23 auf, so dass in dem Expansionsbereich 23 zum einen ein insgesamt größerer Querschnitt des Verbundprofils 3 und darin ein ebenfalls größerer Querschnittsanteil aus Kunststoffmaterial 4 entsteht.

Um hingegen die innere Kontur des Verbundprofils 3 bei konstanter Außenkontur zu beeinflussen, kann gemäß Figur 3a der Abstand A zwischen matrizenartiger Form 7 für das metallische Material 5 und matrizenartiger Form 6 für das Kunststoffmaterial 4 vergrößert und die matrizenartige Form 6 für das Kunststoffmaterial 4 entgegen der Pressrichtung 13 verschoben werden, derart, dass die Schmelze des Kunst stoffmaterials 4 dem plastifizierten metallischen Material 5 eher zugeführt wird. Dadurch wird der Fluss des metallischen Materials 5 in der Umformzone durch den veränderten Zuführungspunkt des Kunststoffmaterials 4 beeinflusst und damit lässt sich auch die Geometrie des Verbundprofils 3 bzw. die Verteilung der Querschnittsanteile des metallischen Materials 5 und des Kunststoffmaterials 4 innerhalb des Verbundprofils 3 beeinflusst. Daher unterbleibt die gemäß Figur 3b auftretende Expansion der Außenkontur des Verbundprofils 3, allerdings kann dadurch der Querschnittsanteil des Kunststoffmaterials 4 an dem Gesamtquerschnitt des Verbundprofils 3 beeinflusst und dadurch ein gradierter Verlauf dieses Querschnittsanteil des Kunststoffmaterials 4 hervorgerufen werden, wie dies in Figur 3a schematisch angedeutet ist. Selbstverständlich können sowohl eine Gradierung des Querschnittsanteils des innenliegenden Kunststoffmaterials 4 als auch eine Gradierung des Querschnittsanteils des außenliegenden metallischen Materials 5 überlagert werden, wie dies in der Figur 8 in der dritten und vierten Variante von oben der denkbaren Querschnittsgestaltungen des Verbundprofils 3 schematisch angedeutet ist. Die Umformung des innenliegenden Kunststoffmaterials 4 findet dabei innerhalb des Presswerkzeuges 27 statt, wohingegen die Änderung der äußeren Kontur des metallischen Materials 5 außerhalb des Presswerkzeuges 27 stattfindet.

In der Figur 4a findet sich noch einmal eine beispielhafte Darstellung der gradierten Ausbildung von Innenbereich aus Kunststoffmaterial 4 und Außenbereich aus metallischem Material 5 des Querschnittes eines Verbundprofils 3 gemäß Figur 3b in einem Schnitt entlang der Länge des Verbundprofils 3, in der Figur 4b ist eine beispielhafte Darstellung der gradierten Ausbildung nur des Innenbereichs aus Kunststoffmaterial 4 des Querschnittes eines Verbundprofils 3 gemäß Figur 3a in einem Schnitt entlang der Länge des Verbundprofils 3 dargestellt.

Wesentlicher Einfluss auf die Änderung bzw. Gradierung der Querschnittsgestaltung des Verbundprofils 3 lässt sich mit einer zeitlich sich ändernden Dosierung der Zu fuhr an Kunststoffmaterial 4 und/oder mit sich zeitlich änderndem Druck von metallischem Material 5 und Kunststoffmaterial 4 und/oder bei sich ändernder Vorschubgeschwindigkeit des Verb und profils 3 erzielen. Hierbei kann eine Änderung der Querschnittsgestaltung des Verbundprofils 3 zudem durch die Prozessparameter Press- geschwindigkeit, Schmelzedruck des Kunststoffmaterials und Temperatur des Presswerkzeugs beeinflusst werden. Allerdings ist zu erwarten, dass weitere Einflussfaktoren wie die Kühlung des austretenden Verbundprofils 3, Werkzeuggeometrie. Werkstoff oder Austrittsgeschwindigkeit vorliegen. Bei dem Verfahren gemäß der Erfindung handelt es sich um ein neuartiges Fertigungsverfahren, welches das bisher mögliche Produktspektrum von Profilen erweitert und es ermöglicht, endlos lange Metall-Kunststoff-Profile 3 mit gradierter Innen- und/oder Außenkontur zu erzeugen. Anwendungsfälle sind z.B. alle Leichtbaukomponenten, die zusätzliche Steifigkeit durch einen Kunststoffkern erhalten sollen Durch die Möglichkeit, gradierte Innen- und Außenkonturen zu erzielen, ergibt sich außerdem eine formschlüssige Verbindung zwischen metallischem Material 5 und Kunststoffmaterial 4.

In der Figur 5 ist eine Möglichkeit zur Begrenzung der Expansion des Verbundprofils 3 gemäß Figur 3b durch ein im Auslaufbereich des Presswerkzeugs 27 angeordne- tes backenartiges Formwerkzeug 21 dargestellt, wobei die beiden oder mehrere Backen 21 in Verstellrichtung 22 auf die Vorschubachse des Verbundprofils 3 zu oder von dieser Achse weg verstellt werden können. Das expandierende Verbundprofil 3 wird durch die Backen 21 an einer weiteren Expansion gehindert und erhält damit eine genaue Abmessung. Es ist auch denkbar, anstelle des einfach gestalteten Formwerkzeugs 21 komplexer gestaltete, etwa profilierte Formwerkzeuge oder auch gesteuert bewegliche Formwerkzeuge anzuordnen, mit der die Außenform des Ver bundprofils 3 nachbearbeitet und mit komplexeren, auch inkrementeil hergestellten Formgebungen versehen werden kann.

In den Figuren 6a bis 6d sind Darstellungen unterschiedlicher Möglichkeiten zur Küh- lung des sich bildenden Verbundprofils 3 zur Beeinflussung der Ausbildung der Querschnittsanteile zu erkennen. Die Figur 6a enthält dabei keinerlei gesonderte Kühlungseinrichtung und entspricht daher der Figur 3b. In der Figur 6b ist eine leichte Kühlung des Verbundprofils 3 mit Hilfe einer nur angedeuteten Kühlung etwa mittels Kühlluft zu erkennen, die von außen auf das Verbundprofil 3 einwirkt und da- durch die Ausbildung einer Gradierung des innenliegenden Kunststoffmaterials 4 nur in geringerem Maße beeinflusst. Hierbei nimmt durch die zunehmende Kühlung des Verbundprofils 3 in Austrittsrichtung 14 der Bereich des innenliegenden Kunststoffmaterials 4 einen immer kleiner werdenden Querschnittsanteil an dem Gesamtquerschnitt des Verbundprofils 3 ein. Kühlt man hingegen gemäß Figur 6c das Verbundprofil 3 deutlich stärker (angedeutet durch mehr Kühlluft 24), so kann das Kunst- stoffmaterial 4 in diesem Bereich trotz des auf das Kunststoffmaterial 4 ausgeübten Drucks nicht mehr wesentlich expandieren und der Querschnittsanteil des innenliegenden Kunststoffmaterials 4 an dem Gesamtquerschnitt des Verbundprofils 3 wird gering. Auch kann die Gradierung sehr plötzlich erfolgen, erkennbar an dem stufenförmigen Übergang zwischen dem Querschnittsanteil des Kunststoffmaterials 4 in- nerhalb des Presswerkzeugs 27 und dem Querschnittsanteil des Kunststoffmaterials 4 direkt hinter dem Presswerkzeug 27. Durch schlagartige Verstärkung oder Ab schwächung der Kühlung kann also der gradierte Verlauf quasi schlagartige Änderungen aufweisen. In der Figur 6d ist noch eine weitere Möglichkeit der Kühlung der Führungsflächen der Matrize 15 schon innerhalb des Presswerkzeugs 27 zu erken- nen, die etwa durch eine fluidische Kühlung über Kühlkanäle innerhalb der Führungsflächen der Matrize 15 realisiert werden könnte und schon innerhalb des Presswerkzeugs 27 zu einer so starken Abkühlung des metallischen Materials 5 des Verbundprofils 3 führt, dass das Kunststoffmaterial 4 nur einen entsprechend geringen Anteil des Gesamtquerschnitts des Verb und profils 3 einnimmt. In der Figur 7a ist eine Darstellung der Möglichkeit zur Herstellung von nicht geschlossenen Profilquerschnitten des Verbundprofils 3 durch Führungsflächen 25 und gezielter Kühlung 24 innerhalb des Presswerkzeugs 27 zu erkennen, mit der sich etwa in Figur 7b abgebildete Querschnitte des Verbundprofils 3 hersteilen lassen. Hierzu wird zumindest auf Teilbereichen des Umfangs des Verbundprofils 3 das Kunststoffmaterial 4 durch eine z.B. gekühlte Führungsfläche 25 nach außen hin begrenzt und nicht wie in den vorstehenden Beispielen durch das stranggepresste metallische Material 5. Die matrizenartige Form 6 für das Kunststoffmaterial 4 kann hierbei ggf. auch außermittig zur Austrittsrichtung 14 angeordnet werden. Das austretende und unter Druck stehende Kunststoffmaterial 4 stützt sich einerseits an dem ebenfalls austretenden metallischen Material 5 und andererseits an der Führungsfläche 25 ab, so dass das entstehende Verbundprofil 3 von dem Presswerkzeug 27 wieder komplett umhüllt wird. Allerdings liegt hierbei zumindest eine Teilfläche des Kunststoffmaterials 4 offen an der Seite des entstehenden Verbundprofils 3, wie dies in der rechten Teilfigur der Figur 7b zu erkennen ist. Dieses Verbundprofil 3, bei dem der Querschnitt aus zwei U-förmigen Schenkeln aus metallischem Material 5 besteht, die nur durch einen rechteckigen Steg aus Kunststoffmaterial 4 verbundenen sind, kann die beiden U-förmigen Schenkel 5 thermisch und elektrisch voneinander trennen.

Eine derartige Anordnung mit Führungsflächen 25 kann auch dazu genutzt werden, etwa Profile wie das in Figur 7b links andeutete Verbundprofil 3 mit längserstreckten Flohlräumen 26 zu erzeugen, die durch entsprechende Formgestaltung der matri- zenartigen Form 6 und Führungsflächen 25 hervorgerufen und bis zur Erstarrung des Kunststoffmaterials 4 beibehalten werden können.

Es sei nur der Form halber angegeben, dass, wenn vorstehend vom innenliegenden Kunststoffmaterial und außenliegenden metallischem Material und deren geometrischer und funktionaler Zuordnung gemäß Figur 1a gesprochen wird, immer auch die umgekehrte Variante gemäß Figur 1 b sinngemäß mit gemeint sein soll, soweit die beschriebenen Effekte sich auch dabei realisieren lassen.

Im Rahmen von Versuchen wurde das erfindungsgemäße Verfahren zur Coextrusion erfolgreich erprobt. Hierzu wurde ein Kunststoffextruder 2 mit zusätzlicher Schmel zepumpe (max. Förderleistung 1 ,5 Kg/h, max. Druck 500 bar) an ein Strangpress- Werkzeug 1 angeschlossen. Über eine Zuführung 10, 17 kann das flüssige Kunststoffmaterial 4 von außen durch das Strangpresswerkzeug 1 in die Schweißkammer der Matrize 15 geführt werden. Für die Versuche wurde der Kunststoff PSU- Polysulfon mit einer Verarbeitungstemperatur von 340 °C - 390 °C sowie die Aluminiumlegierung EN-AW-6060 verwendet. Die Temperatur des Strangpresswerkzeu- ges 1 sowie die Einsatztemperatur der Aluminiumblöcke betrug 390 °C. Die Ergebnisse des Versuchs zeigen die Realisierbarkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Denkbar sind zudem weitere, hier nur exemplarisch angegebene Einflussgrößen und Maßnahmen auf die Formgebung der Querschnittsanteile und das Verfahren an sich: • die Kunststoff aufweisenden Materialien 4 können als viskose Medien, insbesondere als Gase, Flüssigkeiten oder Schmelzen zugeführt werden.

• in den Kunststoff aufweisenden Materialien 4 können chemische Reaktionen ablaufen, insbesondere durch den Kontakt mit dem metallischen Material ther- misch aktivierte chemische Reaktionen.

• die metallischen Werkstoffe 5 können als Blöcke, Schüttgut, kompaktierte Schrotte, Späne, Pulver oder dgl. zugeführt werden.

• als metallische Werkstoffe 5 können Aluminium, Magnesium, Kupfer, Messing oder Stahl verarbeitet werden. · in den Querschnittsbereich mit Kunststoff aufweisenden Materialien 4 können metallische Drähte oder Fäden, vorzugsweise mittels Verbundstrangpressen, eingebracht werden.

Sachnummernliste

1 Strangpresseinrichtung

2 Extrusionseinrichtung

3 Verbundprofil

4 Kunststoffmaterial

5 metallisches Material

6 matrizenartige Form zum Extrudieren

7 matrizenartige Form zum Strangpressen

8 Pressstempel

9 Extruderschnecke

10 Führung plastifiziertes Kunststoffmaterial

1 1 Rezipient

12 Vorrat Kunststoffmaterial

13 Pressrichtung Pressstempel

14 Austrittsrichtung Verbundprofil

15 Matrize

16 Halter Matrize

17 Zuführkanal plastifiziertes Kunststoffmaterial

18 Deckscheibe

19 Zuführkanal plastifiziertes metallisches Material

20 gradierter Abschnitt

21 Führung/Begrenzungswerkzeug

22 Verstellrichtung Führung/Begrenzungswerkzeug 23 Expansionsbereich Verbundprofil

24 Kühlung

25 innenliegender Führungsbereich

26 Hohlräumen

27 Presswerkzeug

28 Gewinde

29 Distanzscheiben