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DE10316847A1 - Apron at front of road vehicle for protection of pedestrian in collision extends downward from bumper to prevent pedestrian rolling under front of vehicle and has resilient airbag - Google Patents

Apron at front of road vehicle for protection of pedestrian in collision extends downward from bumper to prevent pedestrian rolling under front of vehicle and has resilient airbag Download PDF

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DE10316847A1
DE10316847A1 DE10316847A DE10316847A DE10316847A1 DE 10316847 A1 DE10316847 A1 DE 10316847A1 DE 10316847 A DE10316847 A DE 10316847A DE 10316847 A DE10316847 A DE 10316847A DE 10316847 A1 DE10316847 A1 DE 10316847A1
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airbag
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protection device
rest position
motor vehicle
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Heinz Dr.-Ing. Soja
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Dieter Dipl.-Ing. Jungert
Martin Dipl.-Ing. Kamm
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Dr Ing HCF Porsche AG
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Abstract

A resilient and flexible apron (9) has its top edge (8) attached to the front bumper (7). The apron may be retracted (RL) against the underside of the bodywork (10) or an airbag (11) may be inflated (ZB) to extend the apron into its deployed position (BS) where it acts as an anti-dive-under protection (UE). An impulse sensor (13) and a control circuit (16) are connected to an igniter (15) and a pyrotechnic charge (14) to rapidly inflate the bag. An air pump (17) may maintain the bag in the inflated state.

Description

Bei der Erfindung wird ausgegangen von einer Unterfahrschutzeinrichtung gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie von einem Verfahren zum Betreiben einer Unterfahrschutzeinrichtung gemäß Oberbegriff des Anspruchs 6.at The invention is based on an underrun protection device according to the preamble of Claim 1 and a method for operating an underrun protection device according to the generic term of claim 6.

Eine gattungsbildende Unterfahrschutzeinrichtung und deren Verfahren zum Betreiben ist der DE 199 18 202 A1 zu entnehmen. Sie ist an einer Frontpartie, an der ein Stoßfänger vorhanden ist, unterhalb des Stoßfängers eines Kraftfahrzeugs angeordnet. Als Unterfahrschutz dient ein Flächenelement, das aus seiner eingefahrenen Ruhelage mittels eines Impulselements, hier Gasgenerators, und eines damit befüllbaren Luftsackes schlagartig in eine ausgefahrene Schutzstellung verlagert werden kann. In der Schutzstellung wird die lichte Weite zwischen Fahrbahn und dem unteren Ende des durch das Flächenelement vergrößerten Stoßfängers reduziert.A generic underrun protection device and its method of operation is the DE 199 18 202 A1 refer to. It is arranged on a front part, on which a bumper is present, below the bumper of a motor vehicle. A flat element serves as underride protection, which can be suddenly shifted from its retracted rest position to an extended protective position by means of an impulse element, here a gas generator, and an airbag which can be filled with it. In the protective position, the clear width between the road and the lower end of the bumper enlarged by the surface element is reduced.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Unterfahrschutzeinrichtung bzw. ein entsprechendes Verfahren zum Betreiben einer solchen Einrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, mit der/dem das Fahrverhalten eines Kraftfahrzeugs beeinflussbar ist.It is the object of the invention, an underrun protection device or a corresponding method for operating such a device of the type mentioned at the beginning with which the driving behavior of a motor vehicle can be influenced.

Gelöst wird diese Aufgabe mit einer Unterfahrschutzeinrichtung für ein Kraftfahrzeug, welche die in Anspruch 1 genannten Merkmale umfasst bzw. einem Verfahren zum Betreiben einer derartigen Unterfahrschutzeinrichtung gemäß Anspruch 6. Weitere, die Erfindung ausgestaltende Merkmale sind in den Unteransprüchen angegeben. Insbesondere wird die Unterfahrschutzeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5 gemäß dem Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9 betrieben.Is solved this task with an underrun protection device for a motor vehicle, which comprises the features mentioned in claim 1 or a method for operating such underrun protection device according to claim 6. Further features embodying the invention are specified in the subclaims. In particular, the underrun protection device according to one of claims 1 to 5 according to the procedure according to one of the claims 6 to 9 operated.

Die mit der Erfindung hauptsächlich erzielten Vorteile sind darin zu sehen, dass das als Unterfahrschutz dienende Flächenelement mit der separaten Druckluftquelle, die den Luftsack druckbeaufschlagt, beliebig oft in die ausgefahrene Betriebsstellung gebracht werden kann, in der es als aerodynamisches Luftleitelement wirkt und beispielsweise die Fahreigenschaften des Kraftfahrzeugs verändert und/oder ggf. den Luftwiderstandsbeiwert des Kraftfahrzeugs optimiert und/oder den Treibstoffverbrauch im Fahrbetrieb senken kann. Außerdem ergibt sich ein sportliches Äußeres des Kraftfahrzeugs, wenn das Flächenelement in Betriebsstellung vorliegt.The with the invention mainly The advantages achieved can be seen in the fact that it serves as underrun protection serving surface element with the separate compressed air source that pressurizes the airbag can often be brought into the extended operating position, in which it acts as an aerodynamic air guiding element and for example the driving characteristics of the motor vehicle are changed and / or the drag coefficient, if applicable of the motor vehicle optimized and / or the fuel consumption in Can lower driving. Moreover results in a sporty appearance of the Motor vehicle if the surface element is in the operating position.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung mit den in Anspruch 5 genannten Merkmalen ist vorteilhaft, dass das aus einem elastischen Werkstoff hergestellte Flächenelement beim Ausfahren von der Ruhelage in die Betriebsstellung Rückstellkräfte selbst in sich aufbaut, so dass beim Deaktivieren der Luftquelle bzw. beim Druckentlasten des Luftsackes das Flächenelement selbständig durch die Rückstellkräfte in seine Ruhelage verbracht wird.To a development of the invention with those mentioned in claim 5 It is advantageous that it is made of an elastic material manufactured surface element When extending from the rest position into the operating position, restoring forces themselves builds up in itself so that when the air source is deactivated or when Relieving pressure of the airbag independently through the surface element the restoring forces in his Rest position is spent.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert.The The invention is described below with reference to exemplary embodiments closer to the drawing explained.

Es zeigen:It demonstrate:

1 ein Kraftfahrzeug mit einer Frontpartie in perspektivischer Ansicht und 1 a motor vehicle with a front section in a perspective view and

2 entlang der Linie II-II einen Schnitt durch die Frontpartie nach 1. 2 along the line II-II a section through the front 1 ,

1 zeigt ein Kraftfahrzeug 1, welches einen von Rädern 2 getragenen Aufbau 3 besitzt. Der Aufbau 3 umfasst ein Frontpartie 4, die seitliche Kotflügel 5, eine dazwischen angeordnete Haube 6 und einen das vordere Ende des Kraftfahrzeugs 1 bildenden Stoßfänger 7 aufweist, der mit einem Verkleidungsteil 8 bedeckt sein kann. 1 shows a motor vehicle 1 which one of wheels 2 worn construction 3 has. The structure 3 includes a front section 4 who have favourited Side Fenders 5 , a hood arranged between them 6 and one the front end of the motor vehicle 1 forming bumper 7 has that with a trim part 8th can be covered.

Gemäß 2 ist unterhalb des Stoßfängers 7 eine Unterfahrschutzeinrichtung UE mit einem bewegbaren Flächenelement 9 vorgesehen, welches sich streifenförmig über nahezu die gesamte Fahrzeugbreite FB im Bereich der Frontpartie 4 erstrecken kann bzw. der in 1 dargestellten gebogenen Kontur der Frontpartie 4 folgt. In 2 ist das Flächenelement 9 in durchgezogenen Linien in einer ausgefahrenen, etwa aufrechten ersten Schutzstellung SC1 dargestellt, in der es als Unterfahrschutz dient und die lichte Weite WE zwischen einer Fahrbahn FN und dem unteren Ende ED des Stoßfängers 7 reduziert. Gestrichelt ist in 2 das Flächenelement 9 in seiner eingefahrenen Ruhelage RL eingezeichnet, in der es an der Unterseite 10 der Frontpartie 4 bzw. des Verkleidungsteils 8 anliegt. Aus seiner Ruhelage RL ist das Flächenelement 9 mittels eines aufblasbaren Luftsackes 11 in die erste Schutzstellung SC1 für den Unterfahrschutz ausfahrbar, insbesondere um eine angedeutete Klappachse 12 ausstellbar. Dafür ist der Luftsack 11 über ein Impulselement 13 schlagartig befüllbar. Das Impulselement 13 ist so ausgebildet, dass durch impulsartiges bzw. schlagartiges Freisetzen eines Füllmediums der Luftsack 11 in sehr kurzer Zeit befüllt wird, um das Flächenelement 9 in die Schutzposition SC1 überführen zu können. Das Impulselement 13 kann demnach als Druckspeicher, insbesondere Druckluftspeicher, oder als Patrone mit Druckbefüllung, insbesondere Druckluftbefüllung, oder als pyrotechnisches Element, insbesondere Gasgenerator 13', ausgeführt sein. Der Gasgenerator 13' bildet die bevorzugte Ausführungsform des Impulselements 13 und umfasst beispielsweise eine Treibladung 14 und eine Zündquelle 15 dafür, die von einem Steuergerät 16 aktivierbar ist. Das Steuergerät 16 ist mit einem Sensor 17 verbunden, der dem Steuergerät 16 Signale übermittelt, wenn an der Frontpartie 4 ein Kontakt mit einem Gegenstand oder einer Person stattfindet, wodurch der Gasgenerator 13' den Luftsack aufbläst. Über das Steuergerät 16 ist also das Impulselement 13 aktivierbar.According to 2 is below the bumper 7 an underride protection device UE with a movable surface element 9 provided, which stripes over almost the entire vehicle width FB in the area of the front end 4 can extend or in 1 illustrated curved contour of the front section 4 follows. In 2 is the surface element 9 shown in solid lines in an extended, approximately upright first protection position SC1, in which it serves as underrun protection and the clear width WE between a roadway FN and the lower end ED of the bumper 7 reduced. Is dashed in 2 the surface element 9 drawn in its retracted rest position RL, in which it is on the underside 10 the front section 4 or the trim part 8th is applied. The surface element is from its rest position RL 9 by means of an inflatable air bag 11 extendable into the first protective position SC1 for the underrun protection, in particular about an indicated folding axis 12 issuable. That's what the airbag is for 11 via an impulse element 13 can be filled suddenly. The impulse element 13 is designed in such a way that the airbag is released by a sudden or sudden release of a filling medium 11 is filled to the surface element in a very short time 9 to be able to transfer to the protective position SC1. The impulse element 13 can accordingly as a pressure accumulator, in particular compressed air accumulator, or as a cartridge with pressure filling, in particular compressed air filling, or as a pyrotechnic element special gas generator 13 ' , be executed. The gas generator 13 ' forms the preferred embodiment of the pulse element 13 and includes, for example, a propellant charge 14 and an ignition source 15 for that from a control unit 16 can be activated. The control unit 16 is with a sensor 17 connected to the control unit 16 Signals transmitted when on the front section 4 contact with an object or person takes place, causing the gas generator 13 ' inflates the airbag. Via the control unit 16 is the impulse element 13 enableable.

Ferner ist der Luftsack 11 mit einer Druckluftquelle 17, beispielsweise einer elektrisch betriebene Pumpe oder einem wiederbefüllbarer Druckspeicher, der Unterfahrschutzeinrichtung UE verbunden, welche unabhängig von dem Impulselement 13 betreibbar und mehrfach aktivierbar und deaktivierbar ist. Der Luftsack 11 kann mithin unabhängig von dem Impulselement 13 und beliebig oft über die Druckluftquelle 17 druckbeaufschlagt und demnach aufgeblasen werden, so dass er einen gefüllten Zustand ZB einnimmt. Somit kann das Flächenelement 9 im Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs 1 auf Anforderung, beispielsweise fahrgeschwindigkeitsabhängig, aus seiner Ruhelage RL in eine ausgefahrene, etwa aufrechte Betriebsstellung BS ausgestellt werden und umgekehrt, beispielsweise um die Klappachse 12 bewegt werden, in welcher Betriebsstellung BS das Flächenelement 9 als aerodynamisches Luftleitelement 18 bzw. Spoiler während der Fahrt des Kraftfahrzeugs 1 wirkt. Wird die Luftquelle 17 deaktiviert, kann die in dem druckbeaufschlagten Luftsack 11 vorhandene Luft, ggf. über eine schaltbare Ventilanordnung (nicht dargestellt), wieder entweichen, wodurch der Luftsack 11 druckentlastet und das Flächenelement 9 selbsttätig von der Betriebsstellung BS in die Ruhelage RL zurückbewegt wird, da es aus einem elastischen Werkstoff hergestellt ist und somit beim Bewegen in die Betriebsstellung BS Rückstellkräfte RK in sich aufbaut. Zusätzlich oder alternativ kann durch aktives Entleeren des Luftsacks 11, beispielsweise durch Abpumpen der Luft ein Unterdruck aufgebaut werden, um das Flächenelement 9 zurück in die Ruhelage RL zu bewegen bzw. um die Rückstellkräfte RK zu unterstützen. Die nicht dargestellte Ventilanordnung könnte demnach den Luftsack 11 je nach Anforderung mit der Druck- oder Saugseite der Pumpe verbinden. Ggf. könnte die Pumpe selbst entsprechend umschaltbar, also reversierbar, ausgeführt sein. Die vorstehend erwähnte Ventilanordnung kann unter Umständen auch dazu dienen, den über die Luftquelle 17 gefüllten Luftsack 11 in dem befüllten Zustand ZB zu halten, so dass die Luftquelle 17 deaktiviert werden kann und das Flächenelement 9 dennoch in der Betriebsstellung BS verbleibt. Beim Öffnen der Ventilanordnung wird der Luftsack 11 druckentlastet und ggf. aktiv entleert.Furthermore, the airbag 11 with a compressed air source 17 , for example an electrically operated pump or a refillable pressure accumulator, connected to the underrun protection device UE, which is independent of the pulse element 13 can be operated and activated and deactivated several times. The airbag 11 can therefore be independent of the pulse element 13 and any number of times via the compressed air source 17 pressurized and thus inflated so that it assumes a filled state, for example. Thus, the surface element 9 while driving the motor vehicle 1 on request, for example depending on the driving speed, can be issued from its rest position RL to an extended, approximately upright operating position BS and vice versa, for example around the folding axis 12 be moved in which operating position BS the surface element 9 as an aerodynamic air control element 18 or spoiler while the motor vehicle is traveling 1 acts. Becomes the air source 17 deactivated, that can be in the pressurized airbag 11 Existing air, possibly via a switchable valve arrangement (not shown), escape again, causing the airbag 11 relieved of pressure and the surface element 9 is automatically moved back from the operating position BS to the rest position RL, since it is made of an elastic material and thus builds up restoring forces RK when moving into the operating position BS. Additionally or alternatively, by actively emptying the airbag 11 , for example by pumping out the air, a negative pressure is built up around the surface element 9 to move back to the rest position RL or to support the restoring forces RK. The valve arrangement, not shown, could therefore be the airbag 11 Connect to the pressure or suction side of the pump as required. Possibly. the pump itself could be configured to be reversible. Under certain circumstances, the valve arrangement mentioned above can also be used to control the air source 17 filled airbag 11 To keep it filled, for example, so that the air source 17 can be deactivated and the surface element 9 nevertheless remains in the operating position BS. When you open the valve assembly, the airbag 11 relieved of pressure and, if necessary, actively emptied.

Das Ausfahren in die Betriebsstellung BS über die Druckluftquelle 17 kann automatisch bei einer ersten Fahrgeschwindigkeit erfolgen; das Einfahren zurück in die Ruhelage RL kann automatisch bei einer zweiten Fahrgeschwindigkeit eingeleitet werden, wobei vorzugsweise der Wert der ersten Fahrgeschwindigkeit größer als der Wert der zweiten Fahrgeschwindigkeit gewählt ist. Zusätzlich oder alternativ kann neben dem fahrgeschwindigkeitsabhängigen Betrieb der Unterfahrschutzeinrichtung UE ein manuell ansteuerbares Aus- und Einfahren des Flächenelements 9 gegeben sein.Extending into operating position BS via the compressed air source 17 can be done automatically at a first driving speed; retraction into the rest position RL can be initiated automatically at a second driving speed, the value of the first driving speed preferably being greater than the value of the second driving speed. Additionally or alternatively, in addition to the travel speed-dependent operation of the underrun protection device UE, a manually controllable extension and retraction of the surface element 9 be given.

Die aerodynamisch wirksame Betriebsstellung BS das Flächenelements 9 kann mit der Schutzstellung SC1 identisch sein. Ggf. wäre es jedoch aufgrund des mit dem Impulselement 13 erzeugbaren hohen Befülldrucks für den Luftsack 11 denkbar, dass das Flächenelement 9 in eine – in Fahrtrichtung FR gesehen – vor der Betriebsstellung BS liegende ausgefahrene, etwa aufrechte zweite Schutzstellung SC2 ausgestellt werden kann, wie es in 2 strichpunktiert eingezeichnet ist.The aerodynamically effective operating position BS the surface element 9 can be identical to protection position SC1. Possibly. however, it would be due to that with the pulse element 13 Generable high filling pressure for the airbag 11 conceivable that the surface element 9 in an extended, approximately upright, second protective position SC2, as seen in the direction of travel FR, in front of the operating position BS, as can be seen in 2 is shown in dash-dotted lines.

Als Beschädigungsschutz für den Luftsack 11 kann zwischen dem freien Ende 19 des Flächenelements 9 und der Unterseite 10 des Verkleidungsteils 8 noch eine Schutzabdeckung 20 vorgesehen sein. In einer weiteren Ausführungsform könnte das Flächenelement 9 ein oder mehrere elastische Rückstellelemente 21 besitzen, das/die beim Ausfahren in die Betriebsstellung BS vorgespannt wird/werden und diese Vorspannkraft beim Einfahren in die Ruhelage RL wieder freisetzen, um so die Rückstellkräfte RK zu unterstützen oder sogar vollständig aufzubringen. Das Rückstellelement 21 könnte federelastisch ausgeführt sein und ggf. als Biegestab in das Flächenelement 9 integriert sein oder daran angreifen. In 2 ist das Rückstellelement 21 lediglich als Feder gezeigt, um die Funktion zu verdeutlichen, jedoch nicht auf diese Ausführungsform beschränkt.As protection against damage to the airbag 11 can between the free end 19 of the surface element 9 and the bottom 10 of the trim part 8th another protective cover 20 be provided. In a further embodiment, the surface element could 9 one or more elastic return elements 21 have, which are / are pre-tensioned when extending into the operating position BS and release this pre-tensioning force when entering the rest position RL, so as to support or even apply the restoring forces RK. The reset element 21 could be designed to be resilient and possibly as a bending rod in the surface element 9 be integrated or attack it. In 2 is the reset element 21 shown only as a spring to illustrate the function, but not limited to this embodiment.

Claims (9)

Unterfahrschutzeinrichtung für ein Kraftfahrzeug, die unterhalb eines Stoßfängers an einer Frontpartie des Kraftfahrzeugs anordenbar ist, die ferner ein als Unterfahrschutz dienendes Flächenelement aufweist und die außerdem einen mittels eines Impulselements befüllbaren Luftsack besitzt, mit dem das Flächenelement aus einer eingefahrenen Ruhelage in eine ausgefahrene Schutzstellung verlagerbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterfahrschutzeinrichtung (UE) eine unabhängig von dem Impulselement (13) betreibbare aktivierbare und deaktivierbare Druckluftquelle (17) umfasst, über die der Luftsack (11) befüllbar ist, der das Flächenelement (9) in eine Betriebsstellung (BS) ausstellt.Underride protection device for a motor vehicle, which can be arranged below a bumper on a front part of the motor vehicle, which also has a surface element serving as an underride protection and which also has an airbag which can be filled by means of an impulse element and with which the surface element can be moved from a retracted rest position to an extended protection position , characterized in that the underrun protection device (UE) is independent of the pulse element ( 13 ) operable activatable and deactivatable compressed air source ( 17 ) over which the airbag ( 11 ) that can fill the surface element ( 9 ) in an operational position (BS). Unterfahrschutzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Impulselement (13) als Gasgenerator (13') ausgeführt ist.Underrun protection device according to claim 1, characterized in that the pulse element ( 13 ) as a gas generator ( 13 ' ) is executed. Unterfahrschutzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Flächenelement (9) sich nahezu über die gesamte Fahrzeugbreite (FB) erstreckt und an der Unterseite (10) der Frontpartie (4) aus- und einklappbar angebracht ist.Underride protection device according to claim 1, characterized in that the surface element ( 9 ) extends almost over the entire vehicle width (FB) and on the underside ( 10 ) the front section ( 4 ) can be extended and retracted. Unterfahrschutzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckluftquelle (17) als Pumpe und/oder Druckspeicher ausgeführt ist.Underride protection device according to claim 1, characterized in that the compressed air source ( 17 ) is designed as a pump and / or pressure accumulator. Unterfahrschutzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Flächenelement (9) streifenförmig aus einem elastischen Werkstoff hergestellt ist.Underride protection device according to claim 1, characterized in that the surface element ( 9 ) is made in strips from an elastic material. Verfahren zum Betreiben einer Unterfahrschutzeinrichtung für ein Kraftfahrzeug, bei dem ein als Unterfahrschutz wirkendes Flächenelement mittels eines mit einem Impulselement befüllbaren Luftsackes aus einer eingefahrenen Ruhelage in eine ausgefahrene Schutzstellung verlagerbar ist, dg, dass der Luftsack (11) unabhängig von dem Impulselement (13) druckbeaufschlagt wird und so dass das Flächenelement (9) aus der Ruhelage (RL) fahrgeschwindigkeitsabhängig in eine aerodynamisch wirksame Betriebsstellung (BS) ausstellt, und dass der Luftsack (11) druckentlastet wird, wodurch das Flächenelement (9) fahrgeschwindigkeitsabhängig wieder in Ruhelage (RL) zurückkehrt.Method for operating an underride protection device for a motor vehicle, in which a surface element acting as an underride protection can be shifted from a retracted rest position into an extended protection position by means of an airbag which can be filled with a pulse element, i.e. that the airbag ( 11 ) regardless of the pulse element ( 13 ) is pressurized and so that the surface element ( 9 ) from the rest position (RL) depending on the speed of travel to an aerodynamically effective operating position (BS), and that the airbag ( 11 ) is relieved of pressure, whereby the surface element ( 9 ) returns to the rest position (RL) depending on the driving speed. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftsack (11) in Abhängigkeit einer ersten Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeug (1) druckbeaufschlagt und bei einer zweiten Fahrgeschwindigkeit wieder druckentlastet wird.A method according to claim 6, characterized in that the airbag ( 11 ) as a function of a first driving speed of the motor vehicle ( 1 ) pressurized and relieved of pressure at a second driving speed. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftsack (11) aktiv entleert wird, wenn er in die Ruhelage (RL) zurück bewegt wird.A method according to claim 6, characterized in that the airbag ( 11 ) is actively emptied when it is moved back to the rest position (RL). Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Einfahren des Flächenelements (9) in die Ruhelage (RL) durch zumindest ein elastisches Rückstellelement (21) unterstützt wird.A method according to claim 6, characterized in that the retraction of the surface element ( 9 ) in the rest position (RL) by at least one elastic return element ( 21 ) is supported.
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