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Die Erfindung betrifft einen Garagentorantrieb zum Betätigen eines Garagentores.
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Garagentorantriebe sind zumeist elektrisch angetriebene Vorrichtungen zum automatischen Öffnen und Schließen eines Garagentores, wie beispielsweise eines Schwingtores, Sektionaltores, Kipptores oder auch eines Rolltores. Die Energieversorgung des Garagentorantriebs wird in der Regel über einen Stromanschluss innerhalb der Garage bereitgestellt.
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Neben dem Garagentorantrieb befinden sich regelmäßig weitere elektrische Verbraucher innerhalb der Garage, die auf eine kontinuierliche oder zeitweise elektrische Versorgung angewiesen sind. Viele dieser Geräte lassen sich oftmals nicht direkt über den Garagenstromanschluss betreiben, sondern verlangen nach einem speziellen Netzteil bzw. einer gesonderten Versorgungsstation.
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In diesem Zusammenhang lassen sich beispielhaft elektrisch betriebene Fahrzeuge nennen, die in der jüngeren Vergangenheit auch im Privathaushalt immer mehr an Bedeutung gewonnen haben. Zum Großteil ist es den täglich knapper werdenden aber für den Betrieb von Verbrennungsmotoren notwendigen Rohstoffressourcen zu verdanken, dass der zukünftige Technologietrend in Richtung der E-Mobilität geht. Das anwachsende Bestreben nach reduzierten verkehrsbedingten CO2-Emmisionen im Kraftfahrzeugbetrieb verstärkt diesen Effekt weiter.
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Derzeit müssen elektrisch betriebene Fahrzeuge meist an öffentlichen Aufladungsstationen zur „Betankung” des elektrischen Energiespeichers angeschlossen werden. Eine Aufladung am Garagenstandplatz ist wünschenswert, setzt aber eine vorausgehende und besonders kostenintensive Investition in eine passende Versorgungsstation zum Anschluss des Fahrzeuges voraus, da die Direktaufladung durch Anschluss des Fahrzeuges an die Netzsteckdose derzeit nicht möglich ist.
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Ein Nachteil bekannter Garagenladestationen besteht darin, dass diese meist äußerst voluminös sind und einen Großteil des zumeist ohnehin sehr knapp bemessen Platzangebotes der Garage einnehmen. Ferner wird das notwendige Versorgungskabel von der Ladestation zum Fahrzeug über den Garagenfußboden geführt und birgt daher eine nicht zu verachtende Stolperfalle für die sich in der Garage aufhaltenden Personen.
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Der Kerngedanke der Erfindung besteht nun darin, die vorstehend beschriebene Problematik bei der Versorgung von elektrisch betriebenen Fahrzeugen bzw. sonstigen Verbrauchern bei der Entwicklung von modernen Torantrieben zu berücksichtigen.
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Diese Aufgabe wird durch einen Garagentorantrieb mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Unteransprüche.
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Erfindungsgemäß wird nunmehr ein Garagentorantrieb mit integrierter Versorgungsstation vorgeschlagen. Die Versorgungsstation weist wenigstens eine Schnittstelle auf, die zur Energiespeisung mindestens eines separaten Energieverbrauchers bzw. eines separaten aufladbaren Energiespeichers mit elektrischer Energie geeignet ist. Eine weitere Ladestation innerhalb der Garage ist demnach entbehrlich, da die ohnehin bestehende elektrische Energieversorgung des Torantriebs gleichzeitig über die integrierte Versorgungsstation zur Versorgung wenigstens eines separaten Energieverbrauchers bzw. Energiespeichers ausgenutzt werden kann. Dies gilt gleichermaßen für mögliche Verbraucher bzw. Energiespeicher, die sich alternativ direkt oder auch indirekt über einen Netzanschluss von 230 V Wechselspannung versorgen lassen. Vorzugsweise bietet der Torantrieb eine universelle Versorgungsstation, die individuell an den anzuschließenden Verbraucher/Speicher anpassbar ist.
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Beispielsweise kann eine bestehende Leistungselektronik des Torantriebs von der integrierten Versorgungsstation für die Versorgung wenigstens eines Energieverbrauchers/-speichers mitbenutzt werden, insbesondere zur Spannungstransformation der eingehenden Netzspannung in die benötigte Ausgangsspannung zur Versorgung des oder der angeschlossenen Energieverbraucher bzw. Energiespeicher.
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Vorzugsweise sind zwei oder mehrere Verbraucher und/oder Energiespeicher gleichzeitig über die integrierte Versorgungsstation versorgbar.
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Die konkrete Ausführungsform des Garagentorantriebs neben der Integration der Versorgungsstation ist für den Kerngedanken der Erfindung unerheblich. Beispielhafte Varianten sind Ausführungen des Torantriebs zum Antrieb von Schwingtoren, Sektionaltoren, Kipptoren oder auch Rolltoren bzw. Flügel- und Drehflügeltoren.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn die integrierte Versorgungsstation des Garagentorantriebs bzw. dessen Schnittstelle über mindestens ein Versorgungskabel direkt mit wenigstens einem Energieverbraucher bzw. Energiespeicher verbindbar ist. Das Versorgungskabel weist endseitig das passende Anschlussstück für gängige Anschlussarten auf. Optional sind ein oder mehrere Adapter verfügbar, die bedarfsweise endseitig am Versorgungskabel anbringbar sind, um eine Art Universalschnittstelle für bekannte Anschlussarten nachzubilden. Das Versorgungskabel ist zweckmäßig zweiadrig ausgeführt.
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In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist wenigstens ein Versorgungskabel über einen Krakarm schwenkbar am Garagentorantrieb, insbesondere am Gehäuse, gelagert. Eine derartige Lagerung ist besonders bei einer möglichen Deckenmontage des Garagentorantriebs von Vorteil und bietet vom Garagenboden aus einen komfortablen Zugang zum Versorgungskabel. Die schwenkbare Lagerung erlaubt neben der besonders einfachen und optimierten Ausrichtungsmöglichkeit des Versorgungskabels in Richtung des anzuschliessenden Verbrauchers auch eine gesicherte Führung des Versorgungskabels, um die Gefahr potentieller Stolperstellen für anwesende Personen bzw. Lebewesen weitestgehend zu minimieren. Gerade bei einer Deckeninstallation des Garagentorantriebes kann ein gefährdender Kabelverlauf über den Garagenboden zumindest teilweise verhindert werden. Eine schwenkbare Lagerung um ca. 360° ist besonders vorteilhaft.
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Ein vorteilhafter Aspekt der Erfindung besteht darin, dass über die integrierte Versorgungsstation des Garagentorantriebs die Möglichkeit angeboten wird, wenigstens einen elektrischen Energiespeicher eines Kraftfahrzeugs aufzuladen. Zu den möglichen Energiespeichern zählt beispielsweise bereits die normale Fahrzeugbatterie eines bekannten verbrennungsmotorbetriebenen Kraftfahrzeugs.
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Besonders vorteilhaft ist die Eignung der integrierten Versorgungsstation Akkumulatoren von Hybridfahrzeugen bzw. vollständig elektrobetriebenen Fahrzeugen aufzuladen. In einer nicht abschließenden Aufzählung sind beispielhaft Elektro-Pkws, -LKWs, Elektrofahrräder, Elektromotorroller oder dergleichen zu nennen.
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Neben der Ladefähigkeit der integrierten Versorgungsstation kann darüber hinaus auch eine unmittelbare Bereitstellung elektrischer Energie an einen oder mehrere Energieverbraucher wie z. B. an ein Wohnmobil bzw. Wohnwagen erfolgen. Dies ist insbesondere bei der Direktversorgung des integrierten Bordnetzes eines Wohnmobils bzw. Wohnwagens nützlich. Darüber hinaus kann es vorgesehen sein, dass eine elektrische Zusatzheizung innerhalb der Garage mit Hilfe der integrierten Versorgungsstation des Garagentorantriebs betreibbar ist.
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In diesem Zusammenhang kann es dahingestellt bleiben, ob die zur Versorgung des externen Energieverbrauchers bereitgestellte Energie intern im Energieverbraucher zwischengepuffert wird oder nicht.
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Die integrierte Versorgungsstation, insbesondere deren Leistungselektronik und/oder deren Steuerungseinheit, weist zweckmäßig Steuerungsmittel auf, die eine Konfiguration und bzw. oder Überwachung des Versorgungsvorgangs ermöglichen. Denkbar ist eine Konfiguration und bzw. oder Überwachung der ausgehenden Speisespannung. Dies ist insbesondere dann sinnvoll, wenn verschiedenartige Akkumulatoren bzw. Verbraucher über den Garagentorantrieb speisbar sein sollen, da diese unter Umständen unterschiedliche Ladungs- bzw. Versorgungsspannungen erwarten.
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Möglich ist es auch, dass die Steuerungsmittel eine Begrenzung des Ladestroms ermöglicht, wodurch eine Unterscheidung zwischen akkufreundlicher Aufladung bzw. Schnellladung gewährleistet wird. Darüber hinaus ist der zulässige Ladestrom oftmals art- und herstellerbedingt.
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Ferner eröffnen die Steuerungsmittel optional die Möglichkeit einer zeitgesteuerten Versorgung bzw. Aufladung der angeschlossenen Verbraucher oder Energiespeicher.
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Die Konfiguration und Überwachung der Speisespannung bzw. die Begrenzung des Ladestroms kann entweder manuell per Benutzereingabe festgelegt oder alternativ in Abhängigkeit des angeschlossenen Energiespeichertyps oder Verbrauchers bzw. des vermessenen Ladezustands automatisch festgelegt bzw. überwacht werden. Die Erkennung des Energiespeichertyps bzw. Verbrauchers wird bevorzugt durch Ausführung einer definierten Messprozedur automatisch bestimmt. Eine manuelle Benutzereingabe kann vorzugsweise bequem per Funksteuerung erfolgen. Beispielsweise dient hierzu die bekannte Funksteuerung zur Betätigung des Torantriebs.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung stellt das Steuerungsmittel eine Möglichkeit zur Stromverbrauchszählung bereit, um insbesondere den erforderlichen Ladestrom für die Aufladung eines angeschlossenen Verbrauchers feststellen zu können. Gleichzeitig können Anzeigemittel zur optischen Ausgabe des anfallenden Ladestroms vorgesehen sein. Die Selektion der Verbraucher wird sodann über die jeweilige Torantriebs-Funksteuerung bestimmt.
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Aus Sicherheitsgründen kann der Garagentorantrieb vorteilhafterweise eine Abfahrwarnung umfassen, die den Zustand der integrierten Versorgungsstation überprüft, falls der Torantrieb zur Öffnung bzw. Schließung des Tores betätigt wird, und unter Umständen ein Warnsignal akustisch und bzw. oder optisch ausgibt. Die Abfahrwarnung ist beispielsweise integraler Bestandteil des Steuerungsmittels. Möglich ist es, dass die Abfahrwarnung bei einer öffnenden Antriebsbewegung des Garagentorantriebs detektiert, ob ein oder mehrere Ladekabel mit einem Fahrzeug bzw. sonstiger Verbraucher verbunden sind, und ein wenigstens ein Warnsignal erzeugt, bevor der Fahrerin das Fahrzeug einsteigt.
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Die Energieversorgung des Garagentorantriebs, insbesondere der Integrierten Versorgungsstation, wird in der Regel über einen Netzanschluss der Garage bereitgestellt, der oftmals bei beabsichtigter Deckenmontage des Garagentorantriebs ebenfalls in der Garagendecke plaziert ist.
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Möglich ist es auch, dass der Garagentorantrieb bzw. die Versorgungsstation eine eigene Solaranlage umfasst, die für eine unterstützende oder ausschließliche Energieversorgung des Torantriebs und damit der Versorgungsstation ausgelegt ist.
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Ferner betrifft die Erfindung eine Versorgungsstation für einen Garagentorantrieb gemäß einer der voranstehend erläuterten vorteilhaften Ausführungen. Eine derartige Versorgungsstation kann dabei nachträglich in einen bestehenden Garagentorantrieb integrierbar sein, so dass bekannte Garagentorantriebe auch im Nachhinein für die zusätzliche Versorgung von separaten Energieverbrauchern bzw. Energiespeichern nachrüstbar sind. Die erfindungsgemäße Versorgungsstation weist dabei offensichtlich die selben Vorteile und Eigenschaften wie der erfindungsgemäße Garagentorantrieb auf, weshalb an dieser Stelle auf eine erneute Erläuterung verzichtet werden soll.
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Der Gegenstand der Erfindung soll im Folgenden anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels veranschaulicht werden. Es zeigen:
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1: eine perspektivische Vorderansicht des erfindungsgemäßen Torantriebs mit integrierter Versorgungsstation und
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2: den erfindungsgemäßen Torantrieb aus 1 in einer perspektivischen Rückansicht.
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Beide Figuren zeigen perspektivische Ansichten des erfindungsgemäßen Torantriebs 10, der in seiner Bauart für den Betrieb von privat genutzten Garagentoren, Schwingtoren, einwandig und doppelwandigen Sektionaltoren sowie Kipptoren geeignet ist. Die Montage erfolgt in üblicher Weise an der Garagendecke, wobei die Energieversorgung für den Torantrieb über die Netzspannung von 230 V einer bekannten Stromsteckdose der Garage bereitgestellt wird. Das Bezugszeichen 15 kennzeichnet den Kaltgeräteanschluss des Torantriebs 10, um diesen über ein entsprechendes Kabel mit der Netzsteckdose der Garage zu verbinden.
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Optional weist der erfindungsgemäße Torantrieb 10 die notwendigen Voraussetzungen zum Rückgriff auf ein oder mehrere alternative oder zusätzliche Energiequellen auf. Im Beispiel der 1, 2 zieht der dargestellte Torantrieb 10 die Sonne als zusätzlichen Stromlieferanten heran. Hierfür wird auf dem Garagendach in üblicher Weise ein in der Zeichnung nicht dargestelltes Solarpanel installiert, das mit dem Torantrieb 10 verbunden ist und den Ausfall der primären Netzversorgung per Garagensteckdose kompensieren kann. Unter Umständen, zum Beispiel bei Garagen ohne Anschluss an das öffentliche bzw. private Stromnetz, ist eine vollständige Umstellung der Primärversorgung auf die gewonnene Solarenergie denkbar.
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Erfindungsgemäß ist in das Gehäuse 12 des Torantriebs 10 eine interne Versorgungsstation integriert, die mit dem Bezugszeichen 11 angedeutet wird. Diese Versorgungsstation ist für die Versorgung beliebiger externer Energieverbraucher bzw. Energiespeicher mit elektrischer Energie, welche ebenfalls aus der Stromsteckdose bzw. der Solaranlage bezogen wird, ausgelegt.
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Die an dem Torantrieb 10 bereitgestellte elektrische Energie wird demnach nicht ausschließlich zum Betrieb des internen Elektromotors zur Betätigung des Tores verwendet, sondern mit Hilfe der internen Versorgungsstation 11 einem externen Verbraucher bzw. Energiespeicher zugeführt. Grundsätzlich ist der Parallelbetrieb von Torantrieb 10 und interner Versorgungsstation 11 möglich.
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Zur Verbindung der internen Versorgungsstation 11 des erfindungsgemäßen Torantriebs 10 steht das passende zweiadrige Verbindungskabel 13 zur Verfügung. Eine ausreichende Beweglichkeit des Verbindungskabels 13 wird mit Hilfe des Krakarms 20 ermöglicht, über den das Versorgungskabel 13 schwenkbar am Torantrieb 10 bzw. am Gehäuse 12 gelagert ist. Der Krakarm 20 ist hierzu im Schwenkpunkt 22 um die vertikal stehende Drehachse A am Gehäuse 12 angelenkt. Das Versorgungskabel 13 läuft ausgehend von der Versorgungsstation 11 im Inneren des horizontal verlaufenden Krakarms 20 und tritt an dessen Ende senkrecht nach unten in Richtung des Garagenbodens wieder aus.
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Das Versorgungskabel 13 selbst weist eine in an sich bekannter Weise spiralförmige Formgebung auf, die eine Zugbewegung des Kabels in vertikaler Richtung erlaubt und bei Entlastung in seine spiralförmige Ursprungsform zurückkehrt. Weiterhin umfasst das Versorgungskabel 13 zwei Adern zur Bereitstellung des Plus- und Minuspols, um die angeschlossenen Verbraucher bzw. Energiespeicher mit der erforderlichen Gleich- oder Wechselspannung versorgen zu können.
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Die konkrete Ausgestaltung des endseitig am Versorgungskabel 13 befestigten Anschlussstückes ist den 1, 2 nicht zu entnehmen, die Ausführungsform ist jedoch derart universell ausgestaltet, um einen direkten Anschluss an einen beliebigen elektrischen Verbraucher bzw. Speicher zu gestatten. In diesem Zusammenhang sind wechselbare Adapterstücke zweckmäßig, die wahlweise mit dem Versorgungskabel 13 endseitig verbindbar sind, um den passenden Anschluss an eine beliebige Anzahl von möglichen Gegenanschlussstücken einzelner Verbraucher bzw. Speicher zu gewährleisten.
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Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Torantriebs 10 lassen sich folglich unterschiedliche Energiespeicher über die integrierte Versorgungsstation 11 mit elektrischer Energie speisen. Darunter fallen beispielsweise alle bekannten Ausgestaltungen von elektrischbetriebenen Kraftfahrzeugen, wie Elektroautos, Elektrofahrräder, Elektroroller oder auch Hybridfahrzeuge, die teilweise mit elektrischer Energie betrieben werden und daher einen entsprechenden Akkumulator zur Speicherung elektrischer Energie aufweisen. Das Versorgungskabel 13 wird zur Aufladung dieser Fahrzeuge mit der dafür vorgesehenen Anschlussdose des Fahrzeugs verbunden und kann über den Torantrieb 10 aufgeladen werden.
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Die integrierte Leistungselektronik der Versorgungsstation 11 bzw. deren Steuerungseinheit weist dazu Steuerungsmittel auf, die eine Überwachung bzw. Kontrolle und Konfiguration des Versorgungsprozesses zulassen. Beispielsweise ist es möglich, dass das Steuerungsmittel der Versorgungsstation 11 den angeschlossenen Akkumulatortyp automatisch erkennt und die entsprechende Ladespannung konfiguriert und überwacht. Ferner kann es vorgesehen sein, dass dieses Steuerungsmittel den anliegenden Ladestrom begrenzt, um eine Zerstörung des Akkumulators zu verhindern. Möglich ist auch eine adaptive Anpassung des Ladestroms bzw. der Spannung während des Ladeprozesses, um den Vorgang zeitlich sowie qualitativ zu optimieren.
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Darüber hinaus erkennt das Steuerungsmittel den aktuellen Ladezustand des angeschlossenen Akkumulators, so dass ein Überladen verhindert und die Energieversorgung unter Umständen rechtzeitig deaktiviert wird. Weiterhin kann der erforderliche Ladestrom gemessen und gezählt werden und bedarfsweise gesondert an einem Anzeigemittel ausgegeben oder abrufbereit innerhalb der Steuerungseinheit gespeichert werden.
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Zur benutzerspezifischen Konfiguration des Steuermittels dient das Bedienfeld 16. Alle vorgenannten Parameter lassen sich per Benutzereingabe festlegen, wobei alternativ ebenso ein vollautomatischer Betrieb möglich ist. Hilfsweise kann eine Bedienung des Torantriebes sowie des Steuerungsmittels auch per Fernbedienung bequem vom Garagenboden aus oder von außerhalb der Garage erfolgen. Die Selektion der einzelnen Verbraucher erfolgt in diesem Fall über die Fernbedienung. Vorzugsweise übernimmt die übliche Torantriebs-Funksteuerung zusätzlich zur Fernbedienbarkeit des Torantriebs die vorgenannten Fernbedienungsfunktionen.
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Die Versorgungsstation 12 dient nicht ausschließlich als Ladestation, sondern kann für die direkte Speisung eines elektrischen Verbrauchers verwendet werden. Darunter fällt beispielsweise der Anschluss des integrierten Bordnetzes eines Wohnmobils bzw. Wohnwagens, der in analoger Weise zu bekannten Campingplatzversorgungsstationen einen Betrieb des Boardnetzes über die integrierte Versorgungsstation 11 des Torantriebs 10 gestattet.
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In diesem Zusammenhang ist ebenso die Verwendung eines zusätzlichen Heizgerätes denkbar, das durch den Torantrieb 10 mit elektrischer Energie versorgt wird, um eine Heizwirkung zur Beheizung der Garage oder anderer Vorrichtungen zu erzielen.
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Das Steuerungsmittel umfasst weiterhin eine Abfahrwarnung, die bei Betätigung des Torantriebs ein oder mehrere optische und bzw. oder akustische Warnsignale ausgibt, falls wenigstens ein Verbraucher mit der Versorgungsstation 11 verbunden ist. Die Abfahrwarnung detektiert bei sich öffnendem Tor, ob ein Fahrzeug noch mit dem Versorgungskabel 13 verbunden ist und erzeugt ein Warnsignal, bevor der Fahrer in das Fahrzeug einsteigt. Zwar sind Elektroautos regelmäßig mit einer Wegfahrfunktion ausgestattet, die ein Losfahren bei verbundenem Ladekabel verhindert, allerdings dient es einem höheren Sicherheitsstandard, wenn die Warnung bereits frühzeitig vor dem Startversuch des Fahrzeugs durch den Garagentorantrieb 10 ausgegeben wird.
