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(11) | EP 2 944 754 A1 |
| (12) | EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG |
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| (54) | Antriebssystem für ein Tor |
| (57) Die Erfindung betrifft ein Antriebssystem (1) für ein Tor (2), mit einer Antriebseinheit,
mittels derer das Tor (2) zwischen einer Schließstellung und einer Öffnungsstellung
verfahren werden kann. Der Antriebseinheit ist ein Betätigungsmittel zugeordnet, mittels
dessen das Tor (2) in einem Totmannbetrieb verfahren wird. Als Betätigungsmittel ist
ein Funksendeelement vorgesehen, welches Funksignale an einen Empfänger (9) sendet.
Der Totmannbetrieb wird freigegeben, wenn die im Empfänger (9) registrierten Funksignale
als gültig erkannt werden, wobei die Funksignale des Funksendeelements als gültig
klassifiziert werden, wenn deren Leistungspegel einen vorgegebenen Schwellwert überschreiten.
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[0002] Das Antriebssystem dient generell zur Betätigung eines Tors, das heißt zum Öffnen und Schließen eines Tors. Das Tor kann allgemein horizontal oder vertikal bewegt sein. Beispielsweise kann das Tor als Garagentor, insbesondere als Sektionaltor, ausgebildet sein.
[0003] Ein derartiges Antriebssystem kann mit einer Sicherheitsfunktion ausgestattet sein, welche eine Sicherheitsabschaltung der Antriebseinheit in einem Gefahrenfall herbeiführt. Damit wird insbesondere erreicht, dass dann, wenn ein Hindernis, insbesondere eine Person, in den Bereich des Tors eintritt und von diesem erfasst wird, die Antriebseinheit durch die Sicherheitsabschaltung das Tor sofort stoppt und reversiert, so dass Gefahrensituationen vermieden werden.
[0004] Die Sicherheitsfunktion kann beispielsweise dadurch gewährleistet werden, dass in einer Steuereinheit fortlaufend die auftretenden, auf die Antriebseinheit wirkenden Kräfte ermittelt werden, was beispielsweise durch eine Messung der Drehzahl des Antriebs der Antriebseinheit bewerkstelligt werden kann. Weiterhin ist es möglich, eine Schaltleiste an der Torkante zu installieren, mittels derer auftretende Kräfte detektiert werden können.
[0005] Generell besteht bei derartigen mit Sicherungsfunktionen ausgestatteten Antriebssystemen ein Problem darin, dass dann, wenn eine Sicherheitsabschaltung erfolgt ist, das Tor nicht mehr in Selbsthaltung verfahren werden kann beziehungsweise darf.
[0006] Um in einem solchen Fall noch ein sicheres Verfahren des Tors zu ermöglichen, ist es bekannt, das Antriebssystem in einem Totmannbetrieb zu betreiben. Dabei geht der Anrieb selbst nicht in den Totmannbetrieb, vielmehr wechseln hierzu Impulsgeber, welche den Antrieb ansteuern ihre Funktionsweise. Hierzu ist an der Steuereinheit eine Taste vorgesehen, wobei wesentlich ist, dass die Taste so relativ zum Tor angeordnet ist, dass eine Bedienperson, die die Taste betätigt, das Tor einsehen kann. Der Totmannbetrieb wird dann dadurch gestartet, dass eine Bedienperson die Taste drückt. Das Verfahren des Tors wird nur so lange aufrecht erhalten, wie die Bedienperson die Taste gedrückt hält. Lässt die Bedienperson die Taste los, wird die Totmannfahrt sofort beendet und das Tor stoppt.
[0007] Damit aber wird auch im Totmannbetrieb ein sicheres Verfahren des Tors gewährleistet, da das Tor im Totmannbetrieb nur dann verfahren wird, wenn die Bedienperson die Taste gedrückt hält und damit das Tor in ihrem Blickfeld hat, so dass die Bedienperson visuell das Auftreten möglicher Gefahrensituationen am Tor erkennen kann.
[0008] Ein Nachteil einer solchen Totmannschaltung besteht darin, dass hierfür eine Taste im Blickfeld des Tors fest angeordnet werden muss. Dies bedingt zum Einen einen zusätzlichen konstruktiven Aufwand. Zudem ist die Taste oft an schwer zugänglichen Stellen installiert, so dass deren Bedienung umständlich und wenig komfortabel ist. Schließlich besteht durch eine solche fest installierte Taste als Aktivierungsmöglichkeit der Antriebseinheit sogar ein gewisses Sicherheitsrisiko, insbesondere ein Einbruchsrisiko, da diese prinzipiell auch von unbefugten Personen betätigt werden kann.
[0009] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Antriebssystem der eingangs genannten Art bereitzustellen, welches bei geringem konstruktivem Aufwand eine erhöhte Betriebssicherheit aufweist.
[0010] Zur Lösung dieser Aufgabe sind die Merkmale der unabhängigen Ansprüche vorgesehen. Vorteilhafte Ausführungsformen und zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
[0011] Die Erfindung betrifft ein Antriebssystem für ein Tor, mit einer Antriebseinheit, mittels derer das Tor zwischen einer Schließstellung und einer Öffnungsstellung verfahren werden kann. Der Antriebseinheit ist ein Betätigungsmittel zugeordnet, mittels dessen das Tor in einem Totmannbetrieb verfahren wird. Als Betätigungsmittel ist ein Funksendeelement vorgesehen, welches Funksignale an einen Empfänger sendet. Der Totmannbetrieb wird freigegeben, wenn die im Empfänger registrierten Funksignale als gültig erkannt werden, wobei die Funksignale dann als gültig klassifiziert werden, wenn deren Leistungspegel einen vorgegebenen Schwellwert überschreiten.
[0012] Der Grundgedanke der Erfindung besteht somit darin, eine Taste als fest installierte Einheit durch ein mobiles Funksystem als bewegliche, tragbare Einheit als Betätigungsmittel für einen Totmannbetrieb zu ersetzen.
[0013] Da das Funksendeelement von einer Bedienperson als tragbare Einheit mitgeführt werden kann, kann die Bedienperson die Position, von welcher aus sie den Antrieb des Tors startet und so eine Totmannfahrt beginnt, selbst bestimmen, wodurch der Bedienkomfort erheblich vergrößert wird.
[0014] Besonders vorteilhaft ist das Funksendeelement, mit dem der Totmannbetrieb ausgelöst wird, Bestandteil eines Handsenders, welchen eine Bedienperson als tragbares Bedienelement zur regulären Bedingung des Tors mit sich führt. Die Bedienung des Tors mittels des Handsenders erfolgt generell dadurch, dass mit dem Handsender auf Tastendruck Steuersignale in Form von Funksignalen ausgesendet werden, die von dem der Antriebseinheit zugeordneten Empfänger empfangen werden. Besonders vorteilhaft wird zum Aussenden dieser Funksignale, sowie zum Aussenden der Funksignale für den Totmannbetrieb, dasselbe Funksendeelement im Handsender verwendet, so dass für die Bereitstellung des Betätigungsmittels für den Totmannbetrieb keinerlei zusätzlicher konstruktiver Aufwand erforderlich ist.
[0015] Ein wesentlicher Aspekt der Erfindung besteht darin, dass die Funksignale des Funksendeelements, die als Betätigungsmittel für den Totmannbetrieb an den Empfänger gesendet werden, einer Gültigkeitsprüfung unterzogen werden. Durch diese Gültigkeitsprüfung wird geprüft, ob sich das Funksendeelement und damit die Bedienperson, die das Funksendeelement betätigt, im Blickfeld des Tors befindet. Dies erfolgt vorteilhaft dadurch, dass die Funksignale des Funksendeelements als gültig klassifiziert werden, wenn deren Leistungspegel einen vorgegebenen Schwellwert überschreiten.
[0016] Damit wird erreicht, dass der Totmannbetrieb nur dann aktiviert wird, wenn sich die Bedienperson innerhalb eines Grenzabstands befindet. Damit wird die für den Totmannbetrieb wesentliche Sicherheitsbedingung erfüllt, dass eine Bedienperson den Totmannbetrieb nur dann aktivieren kann, wenn sie das Tor einsehen kann und so Gefahrensituationen am Tor erkennen kann. Somit ist gewährleistet, dass das Funksendeelement ein sicheres Betätigungsmittel für die Aktivierung des Totmannbetriebs bildet.
[0017] Die Funktion des erfindungsgemäßen Betätigungsmittels ist dabei derart, dass das Tor im Totmannbetrieb nur so lange verfahren wird, wie das Funksignal des Funksendeelements als gültig erkannt wird.
[0018] Dies bedeutet, dass die Totmannfahrt sofort unterbrochen und das Tor angehalten wird, sobald sich die Bedienperson weiter als den Grenzabstand vom Tor entfernt.
[0019] Die erfindungsgemäße Totmannfunktion kann generell zur Überbrückung von defekten Sicherheitsabschaltungen der Antriebseinheit verwendet werden, wobei auch im Totmannbetrieb ein sicheres Verfahren der Antriebseinheit gewährleistet ist.
[0020] Gemäß einer Variante der Erfindung kann das Tor zwischen einer Schließstellung und Öffnungsstellung verfahren werden, wobei Betriebsparameter der Antriebseinheit während einer Einlernfahrt eingelernt werden. Eine durch externe Einflüsse bedingte Sicherheitsabschaltung der Antriebseinheit wird während der Einlernfahrt mittels eines durch ein Betätigungsmittel aktivierten Totmannbetriebs aufgehoben.
[0021] Bei dieser Variante der Erfindung wird die Funktionalität des Antriebssystems bei Einlernen dessen Betriebparameter erheblich verbessert, wobei insbesondere die Sicherheit bei Einlernen der Betriebsparameter erheblich erhöht wird.
[0022] Bei bekannten Antriebssystemen erfolgt das Einlernen der Betriebsparameter, insbesondere der Kraftwerte des Tors und auch der Endlagen des Tors, während einer Einlernfahrt derart, dass das Tor mit der Höchstgeschwindigkeit verfahren wird. In diesem Fall ist jedoch kein sicherer Betrieb des Antriebssystems möglich. Prinzipiell sind auch Antriebssysteme bekannt, bei welchen die Einlernfahrt zwar mit geringer Geschwindigkeit gestartet wird, der Benutzer jedoch durch Betätigen eines Potentiometers die Abschaltkraft, das heißt die Sensibilität des Antriebs unkontrolliert erhöhen kann um zu verhindern, dass das Tor an schwergängigen Stellen stehen bleibt. Auch in diesem Fall ist kein sicherer Betrieb des Antriebssystems gewährleistet.
[0023] Bei dem erfindungsgemäßen Antriebssystem erfolgt vorteilhaft die Einlernfahrt mit einer Geschwindigkeit des Tors, die kleiner als die Maximalgeschwindigkeit ist, wobei bereits ein erster wesentlicher Sicherheitsaspekt berücksichtigt ist.
[0024] An schwergängigen Stellen kann die Antriebseinheit das Tor nicht über diese hinwegbewegen und bleibt dann zunächst stehen. Erfindungsgemäß kann dann eine Bedienperson eine Totmannfahrt beginnen. In dem Totmannbetrieb kann dann das Tor über die schwergängige Stelle hinweg verfahren werden.
[0025] Da der Halt des Tors in einem Totmannbetrieb überbrückt wird, ist gewährleistet, dass das dadurch bedingte Überfahren der schwergängigen Stelle des Tors nicht zu einem unsicheren Zustand führt. Dies beruht darauf, dass im Totmannbetrieb eine Bedienperson ein Betätigungsmittel fortlaufend betätigen muss, wobei gewährleistet ist, dass die Bedienperson während der Bedienung des Betätigungsmittels stets Blickkontakt mit dem Tor hat.
[0026] Im einfachsten Fall ist als Betätigungsmittel ein Funksignale sendendes Funksendeelement vorgesehen, wobei der Totmannbetrieb so lange aufrechterhalten ist, wie in einem Empfänger als gültig erkannte Funksignale des Funksendeelements registriert werden, wobei die Funksignale gültig sind, wenn deren Leistungspegel einen vorgegebenen Schwellwert überschreiten. Damit ist sichergestellt, dass der Bediener in örtlicher Nähe ist und damit Einsicht in den Totbereich hat.
[0027] Besonders vorteilhaft werden bei der Einlernfahrt Kraftwerte des Tors eingelernt. Bei Auftreten einer Schwergängigkeit des Tors erfolgt eine Sicherheitsabschaltung der Antriebseinheit.
[0028] In diesem Fall wird also das erfindungsgemäße, berührungslos arbeitende Betätigungsmittel für die Aktivierung des Totmannbetriebs eingesetzt.
[0029] Die Funktionalität des Antriebssystems wird vorteilhaft noch weiter dadurch erhöht, dass im Totmannbetrieb die Antriebseinheit den aktuellen Kraftwert derart einregelt, dass die schwergängige Stelle des Tors mit der Antriebseinheit überwunden wird.
[0031] Der Totmannbetrieb wird somit dazu genutzt, die schwergängige Stelle des Tors durch den eingeregelten und eingelernten Kraftwert mit einer angepassten Geschwindigkeit zu überfahren, so dass während des auf die Einlernfahrt folgenden Arbeitsbetrieb die Antriebseinheit an dieser Stelle nicht mehr angehalten wird, sondern diese kontrolliert überfährt.
[0032] Da im Totmannbetrieb gewährleistet ist, dass die das Betätigungsmittel betätigende Bedienperson das Tor stets im Blickfeld hat, kann die Bedienperson die Ursache der Schwergängkeit des Tors vorteilhaft feststellen und analysieren, um gegebenenfalls geeignete Gegenmaßnahmen einzuleiten.
[0033] Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
- Figur 1:
- Schematische Darstellung eines Antriebssystems für ein Garagentor.
- Figur 2:
- Schematische Darstellung eines Handsenders für das Antriebssystem gemäß Figur 1.
[0034] Figur 1 zeigt schematisch ein Antriebssystem 1 für ein Tor 2, das im vorliegenden Fall als Garagentor in Form eines Sektionaltors ausgebildet ist.
[0035] Das Tor 2 ist an beiden Rändern in jeweils einer Führungsschiene 3 geführt. Jede Führungsschiene 3 weist ein in vertikaler Richtung verlaufendes Schienensegment und ein in horizontaler Richtung verlaufendes Schienensegment auf. Das horizontale und vertikale Schienensegment sind über ein bogenförmiges Schienensegment verbunden.
[0036] Figur 1 zeigt das Tor 2 in seiner Schließstellung, in welcher das Tor 2 zwischen den vertikalen Schienensegmenten der Führungsschiene 3 angeordnet ist und eine Türöffnung der Garage verschließt. In einer Öffnungsstellung ist das Tor 2 zwischen den horizontalen Schienensegmenten der Führungsschiene 3 angeordnet, die unter der Decke der Garage verlaufen.
[0037] Mittels des Antriebssystems 1 kann das Tor 2 zwischen der Schließposition und der Öffnungsposition verfahren werden.
[0038] Das Antriebssystem 1 weist einen an einer der Führungsschienen 3 verfahrbaren Torantrieb 4 als Bestandteil einer Antriebseinheit auf, der einen in einem Laufwagen 5 integrierten Motor 6, der als Elektromotor ausgebildet ist, aufweist. Der Torantrieb 4 ist mittels eines Schubarms 7 gelenkig mit dem oberen Rand des Tors 2 verbunden.
[0039] Weiterhin umfasst das Antriebssystem 1 als weiteren Bestandteil der Antriebseinheit eine Steuereinheit 8, die über nicht dargestellte Stromzuleitungsmittel mit dem Torantrieb 4 verbunden ist. Die Steuereinheit 8, die im vorliegenden Fall an der Innenseite einer Wand der Garage montiert ist, generiert Steuersignale zum Verfahren des Torantriebs 4. In oder an der Steuereinheit 8 befindet sich ein Empfänger 9, der dazu ausgebildet ist, Funksignale zu empfangen. Die am Empfänger 9 registrierten Funksignale werden in der Steuereinheit 8 ausgewertet.
[0040] Diesem Empfänger 9 sind ein oder mehrere Handsender 10 zugeordnet, wobei ein solcher Handsender 10 schematisch in Figur 2 dargestellt ist. Der Handsender 10 weist mehrere Tasten 11 auf, sowie ein im Gehäuse des Handsenders 10 integriertes Funksendeelement 12. Durch Betätigen der Tasten 11 emittiert das Funksendeelement 12 Funksignale, die vom Empfänger 9 empfangen und von der Steuereinheit 8 in Steuerbefehle zum Verfahren des Tors 2 umgesetzt werden.
[0041] Das Antriebssystem 1 weist als Sicherheitsfunktion eine Kraftabschaltung auf. Hierzu werden während einer Einlernfahrt über den gesamten Verfahrweg des Tors 2 zwischen der Schließstellung und der Öffnungsstellung Kraftwerte ermittelt und daraus zulässige Kraftwerte eingelernt. Die Kraftmessung kann durch eine Drehzahlermittlung des Torantriebs 4 erfolgen.
[0042] Wird dann in der Steuereinheit 8 während des auf die Einlernfahrt folgenden Arbeitsbetriebs ein unzulässiger Kraftwert registriert, beispielsweise wenn das Tor 2 auf ein Hindernis aufläuft, erfolgt eine Sicherheitsabschaltung, das heißt der Torantrieb 4 wird gestoppt.
[0043] Erfindungsgemäß kann eine solche Sicherheitsabschaltung durch einen Totmannbetrieb überbrückt werden, wobei das Funksendeelement 12 des Handsenders 10 das Betätigungsmittel für die Aktivierung des Totmannbetriebs bildet.
[0044] Das Verfahren des Tors 2 im Totmannbetrieb wird dabei nur dann freigegeben, wenn die Funksignale des Funksendeelements im Empfänger 9 empfangen werden und wenn diese in der Steuereinheit 8 als gültig erkannt werden. Die Gültigkeitsprüfung in der Steuereinheit 8 erfolgt dabei durch eine Schwellwertbewertung der am Empfänger 9 registrierten Funksignale. Spezifisch wird ein Funksignal nur dann als gültig erkannt, wenn die Leistung des Funksignals oberhalb eines vorgegebenen, in der Steuereinheit 8 abgespeicherten Schwellwerts liegt. Dieser Schwellwert ist so gewählt, dass sichergestellt ist, dass eine den Handsender 10 betätigende Bedienperson das Tor 2 im Blickfeld hat, wenn die Funksignale am Empfänger 9 oberhalb des Schwellwerts liegen. Dadurch ist die für den Totmannbetrieb notwendige Sicherheitsbedingung erfüllt, dass eine Bedienperson den Totmannbetrieb nur dann aktivieren darf, wenn sie Sichtkontakt zum Tor 2 hat.
[0045] Durch die Gültigkeitsprüfung der Funksignale wird nämlich der Totmannbetrieb nur dann aktiviert, das heißt das Verfahren des Tors 2 nur dann ermöglicht, wenn der Empfänger 9 die Funksignale des Funksendeelements 12 empfängt und wenn diese oberhalb des Schwellwerts liegen. Dies bedeutet, dass der Totmannbetrieb unterbrochen, das heißt deaktiviert wird, wenn die Bedienperson zwar noch den Handsender 10 betätigt, so dass die Funksingale zum Empfänger 9 gelangen, sich dabei jedoch die Bedienperson vom Empfänger 9 entfernt, so dass die Pegel der Funksignale unterhalb des Schwellwerts liegen. Erfindungsgemäß wird der Handsender 10 als Betätigungsmittel für einen Totmannbetrieb auch bei der Einlernfahrt, bei welcher die zulässigen Kraftwerte des Tors 2 eingelernt werden, eingesetzt, wodurch auch diese Einlernfahrt sicher ist.
[0046] Die Einlernfahrt wird dabei nicht bei Maximalgeschwindigkeit sondern bei einer reduzierten Geschwindigkeit des Torantriebs 4 durchgeführt. Daher kann bei einer schwergängigen Stelle des Tors 2 der Torantrieb 4 diese Stelle nicht überwinden und bleibt stehen. Die Überwindung dieser schwergängigen Stelle erfolgt dadurch, dass die Bedienperson durch Betätigen des Handsenders 10 den oben beschriebenen Totmannbetrieb aktiviert. Der Torantrieb 4 regelt dann, solange der Totmannbetrieb aktiv ist, seine Kraft derart nach, dass er die schwergängige Stelle des Tors 2 überwinden kann. Dieser eingeregelte Kraftwert wird dann als zulässiger Kraftwert eingelernt, da die Bedienperson bei der Einregelung des Kraftwerts das Tor 2 einsehen kann und sich davon überzeugen kann, dass keine gefahrbringende Situation entsteht.
Bezugszeichenliste
1. Antriebssystem (1) für ein Tor (2), mit einer Antriebseinheit, mittels derer das Tor
(2) zwischen einer Schließstellung und einer Öffnungsstellung verfahren werden kann,
wobei der Antriebseinheit ein Betätigungsmittel zugeordnet ist, mittels dessen das
Tor (2) in einem Totmannbetrieb verfahren wird, dadurch gekennzeichnet, dass als Betätigungsmittel ein Funksendeelement vorgesehen ist, welches Funksignale an
einen Empfänger (9) sendet, wobei der Totmannbetrieb freigegeben wird, wenn die im
Empfänger (9) registrierten Funksignale als gültig erkannt werden, wobei die Funksignale
des Funksendeelements als gültig klassifiziert werden, wenn deren Leistungspegel einen
vorgegebenen Schwellwert überschreiten.
2. Antriebssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Tor (2) im Totmannbetrieb nur so lange verfahren wird, wie die Funksignale des
Funksendeelements als gültig erkannt werden.
3. Antriebssystem nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Funksendeelement (12) Bestandteil eines Handsenders (10) zur Betätigung der Antriebseinheit
ist.
4. Antriebssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die im Empfänger (9) registrierten Funksignale in einer Steuereinheit (8) ausgewertet
werden.
5. Antriebssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass dieses Mittel für eine Sicherheitsabschaltung aufweist, wobei im Totmannbetrieb die
Sicherheitsabschaltung überbrückt ist.
6. Antriebssystem für ein Tor (2), mit einer Antriebseinheit, mittels derer das Tor (2)
zwischen einer Schließstellung und Öffnungsstellung verfahren werden kann, wobei Betriebsparameter
der Antriebseinheit während einer Einlernfahrt eingelernt werden, dadurch gekennzeichnet, dass eine durch externe Einflüsse bedingte Sicherheitsabschaltung der Antriebseinheit
während der Einlernfahrt mittels eines durch ein Betätigungsmittel aktivierten Totmannbetriebs
aufgehoben wird.
7. Antriebssystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungsmittel von einer Taste (11) gebildet ist, wobei der Totmannbetrieb
so lange aufrechterhalten ist, wie die Taste (11) gedrückt ist.
8. Antriebssystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass als Betätigungsmittel ein Funksignale sendendes Funksendeelement (12) vorgesehen
ist, wobei der Totmannbetrieb solange aufrechterhalten ist, wie in einem Empfänger
(9) als gültig erkannte Funksignale des Funksendeelements (12) registriert werden.
9. Antriebssystem nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Einlernfahrt Kraftwerte des Tors (2) eingelernt werden, und dass bei Auftreten
einer Schwergängigkeit des Tors (2) eine Sicherheitsabschaltung der Antriebseinheit
erfolgt.
10. Antriebssystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass im Totmannbetrieb die Antriebseinheit den aktuellen Kraftwert derart einregelt, dass
die schwergängige Stelle des Tors (2) mit der Antriebseinheit überwunden wird.
11. Antriebssystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der eingeregelte Kraftwert als eingelernter Kraftwert übernommen wird.
12. Antriebssystem nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Einlernfahrt mit einer Geschwindigkeit des Tors (2) erfolgt, die kleiner als
die Maximalgeschwindigkeit ist.