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Die Erfindung betrifft eine Sitzbank umfassend eine Sitzfläche, eine Rücklehne und ein die Sitzfläche und Rückenlehne aufnehmendes Gestell.
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Es ist bekannt, Sitzbänke bzw. Parkbänke mit und ohne Rückenlehne aus Stahl-Bauteilen zu fertigen, s. beispielhaft im Internet www.kelpio.de oder www.holity.com. Konventionell kommen dafür Werkstoffe aus Edelstahl, welche neben einer gewissen Korrosionsbeständigkeit auch eine schöne Oberflächenanmutung aufweisen und somit dekorativ sind. Alternativ können auch Werkstoffe aus Kohlenstoffstahl zur Anwendung kommen, welche bezogen auf den Grundwerkstoff zwar kostengünstiger im Vergleich zu Edelstahl sind, aber mit einem Korrosionsschutzüberzug versehen werden müssen, beispielsweise verzinkt und lackiert.
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In den vergangenen Jahren wurden Fahrzeuge im öffentlichen Raum wiederholt zum Terrorangriff eingesetzt. Zur Abwehr dieser Gefahren werden Schutzsperren eingesetzt, welche die Fahrzeuge aufhalten und an der Weiterfahrt hindern sollen. Diese werden bei temporären Veranstaltungen, wie zum Beispiel Weihnachtsmärkten, Festivals oder Stadtfesten in der Regel mit mobilen Schutzsperren, wie massiven Betonblöcken oder Wassertanks, aufwendig errichtet und nach Beendigung der Veranstaltung wieder abtransportiert. Weiterhin sind auch fest installierte bzw. ausfahrbare Schutzsperren, beispielsweise vor Botschaften, Banken oder Juwelieren bekannt. Einschlägig sind die Normen IWA14, PAS68 und ASTM F2656, welche unterschiedliche Fahrzeugklassen, Aufprallwinkel und Crash-Geschwindigkeiten vorgeben und somit die Wahl unterschiedlicher Schutzklassen ermöglichen, vgl. beispielhaft https://tisoblockers.com/media-1/ video/crash-tests-video und https://www.conselgroup.com/de/loesungen-fuer/Terrorschutz.php.
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Es gibt verschiedene technische Lösungen, wie z.B. Betonsteine und ausfahrbare Sperren, die allerdings neben der Schutzwirkung keinerlei weiteren Nutzen bieten und die Ästhetik der Umgebung beeinträchtigen. Es herrscht also Bedarf an Schutzsperren, die sich zusätzlich harmonisch in den öffentlichen Raum einfügen. Dazu bieten sich beispielsweise Sitzbänke an, die visuell an den konkreten Aufstellort angepasst werden können und robust gegen Vandalismus sind.
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Aus der US-Patentschrift
US 7,252,331 B1 ist bekannt, eine Sitzbank als Schutzsperre mit einem Gestell zu verwenden, welches in Beton ausgeführt ist, um die Hauptlast bei einem Fahrzeugaufprall tragen zu können.
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Die vorliegende Erfindung zielt darauf ab, eine Sitzbank bereitzustellen, welche visuell an den konkreten Aufstellort angepasst werden kann, robust gegen Vandalismus und bis zu den höchsten Schutzklassen der oben genannten Normen skalierbar ist. Zudem sollte ein möglichst geringes Gewicht den Transport und die Installation vereinfachen.
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Die Aufgabe wird mit einer Sitzbank gemäß den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Weiterführende Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen aufgeführt.
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Die Erfinder haben festgestellt, dass eine Schutzwirkung mit einer filigranen Konstruktion möglich ist, bei entsprechender Auslegung eines Stahlwerkstoffes bezüglich Zugfestigkeit, insbesondere aber auch bezüglich Streckgrenze und Dehnung. Entscheidend sind die in den aufprallenden Fahrzeugen (Personenkraftwagen und Lastkraftwagen) zum Einsatz kommenden Werkstoffe aus Sicht der Zugfestigkeit, Streckgrenze und Materialstärke. Die Werkstoffe in den aufprallenden Fahrzeugen haben in Bauteilen des Vorderwagens vielfach Zugfestigkeiten von 500 MPa bis 800 MPa. Einzelne Bauteile der Fahrzeuge haben Werkstoffe mit bis zu 2000 MPa Zugfestigkeit. Dies ist in Beziehung zu setzen mit den Materialstärken. In der Sitzbank können die Wandstärken beispielsweise höher gewählt werden als in Fahrzeugen, da die Leichtbauanforderungen weniger hoch sind. Höhere Wandstärken erhöhen zudem die Widerstandsfähigkeit überproportional. Darauf basierend wurde als vorteilhaft erkannt, wenn das Gestell der Sitzbank aus einem warmgewalzten Stahlblech gefertigt ist, welches aus einem Stahlwerkstoff mit einer Zugfestigkeit Rm von mindestens 500 MPa besteht, eine ausreichende Festigkeit und somit auch Widerstandsfähigkeit bereitgestellt werden kann, welche den vorgenannten Anforderungen Rechnung trägt. Des Weiteren lässt sich das Gestell aus dem Stahlblech relativ einfach und filigran herstellen, insbesondere kann die Ausgestaltung bzw. Form des Gestells, welche die Aufnahme und somit Verbindung der Sitzfläche und Rückenlehne an dem Gestell ermöglichen muss, entweder aus dem Stahlblech durch geeignete Trennverfahren, beispielsweise durch Brennschneiden oder per Laser, und/oder durch formgebende Verfahren, beispielsweise durch Abkanten, individuell an den Aufstellungsort angepasst werden und trotzdem den geforderten Sicherheitsaspekt erfüllen. So kann der Stahlwerkstoff eine Zugfestigkeit Rm von insbesondere mindestens 600 MPa, vorzugsweise mindestens 700 MPa, bevorzugt mindestens 800 MPa, besonders bevorzugt mindestens 900 MPa, weiter bevorzugt mindestens 1000 MPa betragen.
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Die für die verschiedenen Bauteile der Sitzbank einzusetzenden Wandstärken hängen insbesondere von der geforderten Schutzklasse der oben genannten Normen ab. Bei niedrigen Schutzklassen kann die notwendige Widerstandsfähigkeit mit Wandstärken ab 3 mm, insbesondere ab 4 mm, vorzugsweise ab 5 mm erreicht werden. Die höchsten Schutzklassen und hohen Geschwindigkeiten hingegen erfordern beispielsweise eine Wandstärke ab 6 mm, insbesondere ab 7 mm, vorzugsweise ab 8 mm.
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Das Gestell muss derart ausgelegt sein, dass es die Hauptlast eines Fahrzeugaufpralls infolge eines Impacts aufnehmen kann. Darum ist es u. a. auch über entsprechend geeignete Mittel fest im Boden verankert. Dies kann zum Beispiel durch Einbetonieren, durch Befestigung, insbesondere mit ausreichend dimensionierten Schrauben, am Fundament und/oder durch Einstecken in ein Fundament erfolgen.
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Das Gestell kann ein einstückiges Bauteil (sein) oder auch mehrere Bauteile, welche nicht unmittelbar miteinander in Verbindung stehen, umfassen.
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Die Sitzbank kann aber auch beispielhaft aus einem einstückigen Bauteil, umfassend das Gestell, die Sitzfläche und die Rückenlehne ausgeführt bzw. hergestellt sein, welches insbesondere je nach Abmessung aus einem warmgewalzten Stahlblech mit einer Zugfestigkeit von mindestens 500 MPa oder aus zwei oder mehreren vorzugsweise miteinander verschweißten warmgewalzten Stahlblechen mit jeweils einer Zugfestigkeit von mindestens 500 MPa bereitgestellt werden kann.
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Als weitere Vorteile sind zu benennen:
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Wandstärke: Konstruktionen aus Beton benötigen aufgrund der fehlenden Duktilität des Werkstoffs für eine ausreichende Schutzwirkung sehr hohe Wandstärken. Dies verhindert optisch leicht wirkende Konstruktionen. Das Gestell aus warmgewalztem Stahlblech hingegen ermöglicht im Vergleich zu Beton deutlich geringere Wandstärken, die eine filigranere und luftigere Optik bewirken. Da es sich bei den Stahlblechen um hochfeste, insbesondere gut biegbare Stahlwerkstoffe handelt, können besonders dünne Gestelle beispielsweise bei Bedarf mit kleinen Biegeradien eingesetzt werden, die die Gestaltungsfreiheit erhöhen.
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Skalierbarkeit: die Anpassung von Betonkonstruktionen an konkrete Schutz- oder Design-Standards erfordert jeweils neue Gussformen zur Herstellung. Abweichend davon können Sitzbänke gemäß der vorliegenden Erfindung ohne neue Werkzeuge an unterschiedliche Schutzklassen angepasst werden. Dazu können die Stahlwerkstoffe hinsichtlich Zugfestigkeit und/oder Wandstärke variiert werden.
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Vandalismus: aus Betonkonstruktionen lassen sich durch ausreichende Schlagbelastung Bruchstücke herausbrechen, da dieser Werkstoff spröde ist. In ausschreitungsgefährdeten Gebieten bilden Betonbänke somit ein Reservoir für Wurfgeschosse und werden dabei optisch und funktional geschädigt. Bei der Verwendung von Stahlblechen als Gestell ist dies nicht möglich. Zudem wären eventuelle Schäden leicht reparierbar.
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Leichtbau: die Verwendung von hochfestem Stahlblech für das Gestell der Sitzbank bietet die Möglichkeit, dünnere Wandstärken zu verwenden. Dies reduziert die Masse der Sitzbank. Deren einzelne Bauteile und ihre Gesamtmasse sind deutlich geringer als bei Verwendung von Beton, was die Handhabung während Produktion und Montage vereinfacht. Ein niedriges Gewicht kann zudem direkten Einfluss auf die Kosten der bei Stahlprodukten aus Korrosionsschutzgründen notwendigen (Pulver-)Beschichtungen nehmen. Ursache hierfür ist beispielsweise die begrenzte Traglast bei einer Aufhängevorrichtung der verwendeten Pulverkammern/Brennöfen. Sinkt das Gewicht, kann sich die Anzahl der gleichzeitig bearbeitbaren Bauteile/Sitzbänke erhöhen.
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Unter Stahlblech ist u. a. ein Stahlflachprodukt als Band oder Blech bzw. Platine zu verstehen. Das Warmwalzen zum Herstellen von warmgewalzten Stahlflachprodukten ist Stand der Technik.
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Die Wandstärke des warmgewalzten Stahlblechs kann beispielsweise 3,0 bis 15,0 mm, insbesondere mindestens 3,5 mm, vorzugsweise mindestens 4,0 mm und insbesondere maximal 14,0 mm, vorzugsweise maximal 13,0 mm betragen.
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Eine erfindungsgemäße Sitzbank ist derart dimensioniert, dass mindestens zwei, vorzugsweise drei oder mehrere erwachsene Personen nebeneinander „bequem“ sitzen können.
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Gemäß einer Ausführung ist das Gestell aus einem warmgewalzten Stahlblech gefertigt, welches, zusätzlich zu der angegebenen Mindestzugfestigkeit, aus einem Stahlwerkstoff mit einer Bruchdehnung A80 von mindestens 10 % besteht. Je höher die Bruchdehnung, umso einfacher lässt sich das Gestell bei Bedarf aus dem Stahlblech formen und umso bruch- respektive versagensresistenter ist das aus dem Stahlblech gefertigte Gestell infolge eines Impacts ausgeführt. Die Bruchdehnung A80 kann insbesondere mindestens 12 %, vorzugsweise mindestens 14 %, bevorzugt mindestens 16 % betragen.
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Gemäß einer Ausführung ist das Gestell aus einem warmgewalzten Stahlblech gefertigt, welches, zusätzlich zu der angegebenen Mindestzugfestigkeit und optional zu der angegebenen Mindestbruchdehnung, aus einem Stahlwerkstoff mit einer Streckgrenze Re von mindestens 380 MPa besteht. Je höher die Streckgrenze ist, desto mehr Energie kann bei gleicher Duktilität und Verfestigungsverhalten bis zum plastischen Versagen beispielsweise infolge eines Impacts aufgenommen werden und umso widerstandsfähiger ist das aus dem Stahlblech gefertigte Gestell ausgeführt. So kann der Stahlwerkstoff eine Streckgrenze Re von insbesondere mindestens 420 MPa, vorzugsweise mindestens 500 MPa, bevorzugt mindestens 600 MPa, besonders bevorzugt mindestens 700 MPa, weiter bevorzugt mindestens 800 MPa aufweisen.
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Gemäß einer Ausgestaltung ist das Gestell aus einem warmgewalzten Stahlblech gefertigt, welches aus einem Stahlwerkstoff mit einem Streckgrenzenverhältnis ReH/Rm größer als 70 % besteht. Das Streckgrenzenverhältnis ist ein Maß für die Kaltverfestigung bis zur Zugfestigkeit und gibt damit auch an, wie viel Zugspannungsspielraum für eine Konstruktion zur Verfügung steht, bis das Versagen des Werkstoffes deutlich einsetzt. Das Streckgrenzenverhältnis ist insbesondere größer als 74 %, vorzugsweise größer als 77 %, bevorzugt größer als 80 %, besonders bevorzugt größer als 83 %, weiter bevorzugt größer als 85 %.
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Eine vorteilhafte hohe Duktilität und Zähigkeit des Stahlwerkstoffs für die Stahlbleche zur Verwendung für das Gestell der Sitzbank führt u. a. dazu, dass die Aufprallenergie infolge eines Impacts durch Verformung der Gestelle und optional der Sitzfläche und/oder Rückenlehne absorbiert wird, ohne dass diese brechen respektive reißen. Dabei ist insbesondere bei der Auslegung und Gestaltung darauf zu achten, dass die Struktur der Sitzbank insofern intakt bleibt, dass sich keine rampenähnlichen Geometrien bilden, welche unter Umständen dazu geeignet wären, das abzuwehrende Fahrzeug beim Überwinden der Sitzbank zu unterstützen. Dies kann beispielsweise durch Ausbildung von offenen oder geschlossenen Profilbereichen innerhalb des Gestells ermöglicht werden, die, im Zusammenwirken mit Sitzfläche und Rückenlehne, eine in ihrer geometrischen Steifigkeit leicht an den zu erfüllenden Lastfall anzupassende Struktur ermöglichen.
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Die Zugfestigkeit Rm, Bruchdehnung A80, Streckgrenze Re, ReH obere Streckgrenze und andere Werkstoffkennwerte lassen sich über einen genormten Zugversuch ermitteln, s. DIN EN ISO 6892-1.
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Gemäß einer Ausführung besteht das Stahlblech für das Gestell aus einem mikrolegierten Stahlwerkstoff. Mikrolegierte Stahlwerkstoffe werden mit 0,010 bis 0,10 Gew.-% an Aluminium, Niob, Vanadium und/oder Titan legiert, um insbesondere über Bildung von Karbiden und Nitriden und Korn(ver)fein(er)ung eine hohe Festigkeit, wie etwa Mindestzugfestigkeit von 500 MPa und optional eine Mindeststreckgrenze von 380 MPa und insbesondere ein Streckgrenzenverhältnis größer als 70 %, zu erreichen.
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Erfindungsgemäß besteht das Stahlblech für das Gestell aus einem Stahlwerkstoff mit folgender chemische Zusammensetzung in Gew.-%:
| C = 0,05 | bis | 0,2, |
| Mn = 0,5 | bis | 2,0, |
| Si = 0,05 | bis | 1,0, |
| P | bis | 0,05, |
| S | bis | 0,05, |
| N | bis | 0,05, |
sowie optional eines oder mehrerer Legierungselemente aus der Gruppe (AI, Ti, V, Nb, B, Cr, Mo, Cu, Ni, Ca):
| Al | bis | 1,0, insbesondere 0,005 bis 0,5, |
| Ti | bis | 0,2, |
| V | bis | 0,2, |
| Nb | bis | 0,2, |
| B | bis | 0,01, |
| Cr | bis | 1,0, insbesondere 0,01 bis 0,9, |
| Mo | bis | 1,0, insbesondere 0,01 bis 0,9, |
| Cu | bis | 0,5, |
| Ni | bis | 0,5, |
| Ca | bis | 0,1, |
Rest Fe und unvermeidbare Verunreinigungen.
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Das Stahlblech für das Gestell kann ein Gefüge mit mindestens zwei Phasen aufweisen, ausgewählt oder enthaltend Ferrit, Perlit, Bainit, Martensit und Restaustenit und/oder Carbide oder Nitride zur Ausscheidungshärtung, um die gewünschten Eigenschaften bereitstellen zu können. Das Gefüge kann optional auch herstellungsbedingte, unvermeidbare Gefügebestandteile wie Perlit, Zementit oder unerwünschte Ausscheidungen wie Oxide sowie deren Mischformen aufweisen. So kann in einem Beispiel das Gefüge des Stahlblechs in seinem noch unverformten Zustand mindestens 80 % Ferrit und Martensit oder mindestens 80 % Bainit und Martensit enthalten.
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Gemäß einer Ausführung umfasst das Gestell der Sitzbank mindestens zwei, drei oder mehrere Bauteile. Die Erhöhung der Anzahl der Bauteile, kann der Sitzbank eine verbesserte Stabilität verleihen und insbesondere durch geschickte Anordnung einen höheren Widerstand gegen eine Intrusion infolge eines Impacts bereitstellen.
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Gemäß einer Ausführung kann die Sitzfläche aus einem Stahlblech einstückig gefertigt sein. Somit kommt beispielsweise ein großes Stahlblech, welches warm- oder kaltgewalzt sein kann, zur Anwendung und kann entsprechend geformt sein, beispielsweise Sitzkuhlen in Form von Einprägungen in einem bestimmten Abstand aufweisen, um ein bequemeres Sitzen zu ermöglichen. Die einstückige geformte Sitzfläche wird in ihrer Längserstreckung zumindest an ihren beiden Enden oder endnahen Abschnitten vom Gestell aufgenommen und mit diesem verbunden. Die Verbindung erfolgt insbesondere stoffschlüssig, vorzugsweise durch Verschweißen. Alternativ kann die Sitzfläche aber auch aus mehreren Stahlblechen gebildet sein, beispielsweise durch zwei, drei oder mehrere mit Abstand in ihrer Quererstreckung zueinander angeordneten Stahlblechen, welche warm- oder kaltgewalzt sein können, und in ihrer Längserstreckung zumindest an ihren Enden oder endnahen Abschnitten durch das Gestell aufgenommen und mit diesem verbunden werden. Die Verbindung erfolgt insbesondere stoffschlüssig, vorzugsweise durch Verschweißen. Die die Sitzfläche bildenden Stahlbleche können plan ausgeführt oder geformt sein. Die Formgebung kann im Querschnitt betrachtet auch unterschiedlich ausgeführt sein, um aber die Anzahl der insbesondere verschiedenen Gleichteile niedrig zu halten, können die geformten Stahlbleche einheitlich und insbesondere mit einem längskonstanten Querschnitt hergestellt sein.
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Das oder die die Sitzfläche bildende(n) Stahlblech(e) ist/sind aus einem Stahlwerkstoff mit einer Zugfestigkeit Rm von insbesondere mindestens 400 MPa, vorzugsweise mindestens 500 MPa, bevorzugt mindestens 600 MPa, besonders bevorzugt mindestens 700 MPa, weiter bevorzugt mindestens 800 MPa gefertigt. Zusätzlich weist der Stahlwerkstoff eine Bruchdehnung A80 von mindestens 10 % auf und kann insbesondere mindestens 13 %, vorzugsweise mindestens 17 %, bevorzugt mindestens 20 % betragen. Zusätzlich kann der Stahlwerkstoff eine Streckgrenze Re von mindestens 300 MPa, insbesondere mindestens 350 MPa, vorzugsweise mindestens 400 MPa, bevorzugt mindestens 450 MPa, besonders bevorzugt mindestens 500 MPa, weiter bevorzugt mindestens 600 MPa aufweisen.
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Gemäß einer Ausführung kann die Rückenlehne aus einem Stahlblech einstückig gefertigt sein. Somit kommt beispielsweise ein großes Stahlblech, welches warm- oder kaltgewalzt sein kann, zur Anwendung und kann entsprechend geformt sein. Die einstückige geformte Rückenlehne wird in ihrer Längserstreckung zumindest an ihren beiden Enden oder endnahen Abschnitten durch das Gestell aufgenommen und mit diesem verbunden. Die Verbindung erfolgt insbesondere stoffschlüssig, vorzugsweise durch Verschweißen. Alternativ kann die Rückenlehne aber auch aus mehreren Stahlblechen gebildet sein, beispielsweise durch zwei, drei oder mehrere mit Abstand in ihrer Quererstreckung zueinander angeordneten Stahlblechen, welche warm- oder kaltgewalzt sein können, und in ihrer Längserstreckung zumindest an ihren Enden oder endnahen Abschnitten durch das Gestell aufgenommen und mit diesem verbunden werden. Die Verbindung erfolgt insbesondere stoffschlüssig, vorzugsweise durch Verschweißen. Die die Rückenlehne bildenden Stahlbleche können plan ausgeführt sein oder geformt sein. Die Formgebung kann im Querschnitt betrachtet auch unterschiedlich ausgeführt sein, um aber die Anzahl der insbesondere verschiedenen Gleichteile niedrig zu halten, können die geformten Stahlbleche einheitlich und insbesondere mit einem längskonstanten Querschnitt hergestellt sein.
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Das oder die die Rückenlehne bildende(n) Stahlblech(e) ist/sind aus einem Stahlwerkstoff mit einer Zugfestigkeit Rm von insbesondere mindestens 400 MPa, vorzugsweise mindestens 500 MPa, bevorzugt mindestens 600 MPa, besonders bevorzugt mindestens 700 MPa, weiter bevorzugt mindestens 800 MPa gefertigt. Zusätzlich weist der Stahlwerkstoff eine Bruchdehnung A80 von mindestens 10 % auf und kann insbesondere mindestens 13 %, vorzugsweise mindestens 17 %, bevorzugt mindestens 20 % betragen. Zusätzlich kann der Stahlwerkstoff eine Streckgrenze Re von mindestens 300 MPa, insbesondere mindestens 350 MPa, vorzugsweise mindestens 400 MPa, bevorzugt mindestens 450 MPa, besonders bevorzugt mindestens 500 MPa, weiter bevorzugt mindestens 600 MPa aufweisen.
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Insbesondere können für die Sitzfläche, die Rückenlehne und das Gestell der gleiche Stahlwerkstoff mit optional unterschiedlichen Wandstärken zur Anwendung kommen.
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Das Gestell, die Sitzfläche und/oder die Rückenlehne können bereits vor ihrem Zusammenbau einzeln mit einem metallischen Korrosionsüberzug beschichtet sein, beispielsweise bereits vor einer optionalen Formgebung, vorzugsweise im Zuge eines vorgelagerten (Band-) Beschichtungsprozesses, bevorzugt feuerverzinkt, oder nach der optionalen Formgebung durch Stückbeschichtung, bevorzugt Stückverzinkung.
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Nach dem Zusammenbau kann die Sitzbank komplett einer weiteren Beschichtung unterzogen werden, um die Korrosionsbeständigkeit zu erhöhen, aber auch um ihr in Abhängigkeit vom Beschichtungsprozess, beispielsweise durch Pulverbeschichten, einen optischen Eindruck durch entsprechende Farbgebung zu verleihen. Alternativ kann die Sitzbank auch einer kathodischen Tauchlackierung zugeführt werden.
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Im Folgenden werden konkrete Ausgestaltungen der Erfindung mit Bezugnahme auf die Zeichnung im Detail näher erläutert. Die Zeichnung und begleitende Beschreibung der resultierenden Merkmale sind nicht beschränkend auf die jeweiligen Ausgestaltungen zu lesen, dienen jedoch der Illustration beispielhafter Ausgestaltungen. Weiterhin können die jeweiligen Merkmale untereinander wie auch mit Merkmalen der obigen Beschreibung genutzt werden für mögliche weitere Entwicklungen und Verbesserungen der Erfindung, speziell bei zusätzlichen Ausgestaltungen, welche nicht dargestellt sind.
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Die Zeichnung zeigt in
- 1) eine perspektivische Ansicht einer mittels CAD-erstellten Sitzbank gemäß einer ersten Ausgestaltung der Erfindung und
- 2) eine perspektivische Ansicht einer mittels CAD-erstellten Sitzbank gemäß einer zweiten Ausgestaltung der Erfindung.
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Die gezeigten Varianten der Sitzbänke in den 1 und 2 sind in der Lage, ein Fahrzeug, welches gemäß der Norm IWA14 auf die Sitzbänke auftrifft, innerhalb ihres Bauraums oder aber innerhalb einer definierten Sicherheitszone auf der aufprallabgewandten Seite bis zum Stillstand abzubremsen. Anhand von Simulationen mit der Finite-Elemente-Methode unter Verwendung des bekannten Solvers LS-Dyna konnte nachgewiesen werden, dass die dargestellten Sitzbänke einen Lastkraftwagen mit einer Geschwindigkeit von 64 km/h und einer Masse von 24 t bzw. einen Lastkraftwagen mit einer Geschwindigkeit von 80 km/h und einer Masse von 7 t, der von der Rückseite her auf die Sitzbank auftrifft, zum Stillstand bringen. Dabei konnte simulativ das Fahrwerk und/oder der Antriebsstrang in einem Ausmaß beeinflusst werden, dass eine Weiterfahrt oder Wiederaufnahme der Fahrt in jedem Fall ausgeschlossen werden konnte.
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1 zeigt eine erste Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Sitzbank (10). Insgesamt sind drei große Bauteile, welche jeweils aus einem warmgewalzten Stahlblech bereitgestellt und entsprechend geformt sind, mittels CAD ausgelegt worden. Die Fertigung des Gestells (3) erfolgt aus einem einstückigen warmgewalzten Stahlblech mit einer Dicke größer 10 mm, einer Zugfestigkeit Rm von mindestens 750 MPa, einer Streckgrenze Re von mindestens 600 MPa und einer Bruchdehnung A80 größer als 12 %. Dabei wird die fertige Bauteilkontur des Gestells (3) respektive der entsprechenden Abwicklung auf das ebene Stahlblech in der Ebene übertragen und beispielsweise mittels Laser konturgetreu geschnitten, wobei bei Bedarf und zur Verbesserung der Anmutung auch Ornamente oder filigrane Öffnungen (3.3) berücksichtigt werden können. Das Gestell (3) ist derart ausgelegt, dass es die einstückig geformte Sitzfläche (1), welche aus einem warmgewalzten Stahlblech mit einer Dicke größer 4 mm, einer Zugfestigkeit Rm von mindestens 500 MPa, einer Streckgrenze Re von mindestens 400 MPa und einer Bruchdehnung A80 größer als 20 % vorgesehen ist, jeweils an diskreten Kontaktstellen (3.1) aufnehmen kann und mit diesem vorzugsweise an diesen Kontaktstellen stoffschlüssig verbunden wird. Des Weiteren ist das Gestell (3) derart ausgelegt, dass es die einstückig geformte Rückenlehne (2), welche aus einem warmgewalzten Stahlblech mit einer Dicke größer 6 mm, einer Zugfestigkeit Rm von mindestens 600 MPa, einer Streckgrenze Re von mindestens 420 MPa und einer Bruchdehnung A80 größer als 18 % vorgesehen ist, jeweils an diskreten Kontaktstellen (3.2) aufnehmen kann und mit diesem vorzugsweise an diesen Kontaktstellen stoffschlüssig verbunden wird. Das einstückige Gestell (3) ist mäanderförmig ausgeführt und weist vier Kontaktstellen (3.1), wobei je nach Länge auch mehr oder weniger Kontaktstellen vorhanden sein können, mit der Sitzfläche (1) und drei oder fünf Kontaktstellen (3.2), wobei je nach Länge auch mehr oder weniger Kontaktstellen vorhanden sein können, mit der Rückenlehne (2) auf. Die Anzahl der mäanderförmigen Windungen ist nicht auf die gezeigte Ausführungsform beschränkt.
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Vorteilhaft kann auch eine offene Bauweise sein, die es ermöglicht, dass sich Teilbereiche der Sitzbank (10) im verformten Zustand, hier nicht dargestellt aber in der Simulation verifiziert, als Haken oder Widerhaken zwischen die mechanischen Komponenten des auftreffenden Fahrzeugs schieben können und so einen zusätzlichen Rückhalte-Effekt besitzen, der das Überwinden der Sitzbank unmöglich macht. So können gemäß einer zweiten Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Sitzbank (10) mehrere Bauteile zur Fertigung bereitgestellt werden. Das Gestellt umfasst insgesamt sieben Bauteile, wovon jeweils zwei jeweils am Ende der Sitzbank (10) und drei in der Mitte der Sitzbank (10) diskret angeordnet sind, und nicht unmittelbar miteinander verbunden sind. Die sieben Bauteile sind jeweils aus einem warmgewalzten Stahlblech mit einer Dicke größer 10 mm, einer Zugfestigkeit Rm von mindestens 750 MPa, einer Streckgrenze Re von mindestens 600 MPa und einer Bruchdehnung A80 größer als 12 % zur Fertigung vorgesehen. Dabei sind die beiden äußeren Bauteile und das mittlere Bauteil des Gestells (3, 4) plan ausgeführt und die restlichen weisen zumindest im „Fußbereich“ eine Abkantung auf, um die Optik aufzuwerten. Alle Bauteile des Gestells weisen jeweils einen Kontaktbereich (3.1) zur Aufnahme und stoffschlüssigen Verbindung der Sitzfläche (1.1), welche in dieser Ausführung aus sechs mit Abstand in Quererstreckung zueinander angeordneten Stahlblechen gebildet ist, wobei die sechs Stahlbleche zu einem offenen Profil mit einem im Wesentlichen längskonstanten C-förmigen Querschnitt aus einem warmgewalzten Stahlblech mit einer Dicke größer 4 mm, einer Zugfestigkeit Rm von mindestens 500 MPa, einer Streckgrenze Re von mindestens 400 MPa und einer Bruchdehnung A80 größer als 20 % geformt sind, auf. Des Weiteren weisen alle Bauteile des Gestells jeweils einen Kontaktbereich (3.2) zur Aufnahme und stoffschlüssigen Verbindung der Rückenlehne (2.1), welche in dieser Ausführung aus acht mit Abstand in Quererstreckung zueinander angeordneten Stahlblechen gebildet ist, wobei die acht Stahlbleche zu einem offenen Profil mit einem im Wesentlichen längskonstanten C-förmigen Querschnitt aus einem warmgewalzten Stahlblech mit einer Dicke größer 6 mm, einer Zugfestigkeit Rm von mindestens 600 MPa, einer Streckgrenze Re von mindestens 420 MPa und einer Bruchdehnung A80 größer als 18 % geformt sind, auf. Die Anzahl der einzelnen Bauteile sind nicht auf die gezeigte Ausführung beschränkt.
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Zur Verstärkung des Gestells (3, 4) respektive der Sitzbank (10) kann mindestens ein zusätzliches Bauteil (5) in Form eines vorzugsweise geschlossenen Rohrprofils aus einem hochfesten Stahlwerkstoff auf der Rückseite der Sitzfläche (1, 1.1) und/oder Rücklehne (2, 2.1) angeordnet und bevorzugt stoffschlüssig mit den Bauteilen des Gestells (3, 4) verbunden sein.
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Hier nicht dargestellt, kann die Sitzbank auch aus nur einem Bauteil einstückig ausgebildet sein, umfassend das Gestell, die Rückenlehne und die Sitzfläche, wobei dann ein Stahlwerkstoff in Frage käme, welcher aus einem warmgewalzten Stahlblech gefertigt wäre und eine Zugfestigkeit Rm von mindestens 500 MPa aufweisen würde, somit ein analog zum Gestell gleichwertiges Stahlblech zur Anwendung kommen könnte.
