BPatG Beschluss vom 15.05.2000 – 19 W (pat) 45/98

BUNDESPATENTGERICHT

19 W (pat) 45/98 _______________ (Aktenzeichen)

Verkündet am 15. Mai 2000 …

B E S C H L U S S

In der Beschwerdesache

…

betreffend das Patent 44 31 376

hat der 19. Senat (Technischer Beschwerdesenat) des Bundespatentgerichts auf

die mündliche Verhandlung vom 15. Mai 2000 unter Mitwirkung des Vorsitzenden

Richters Dipl.-Phys. Dr. Kellerer und der Richter Schmöger, Dipl.-Phys. Dr. Mayer

und Dr.-Ing. Kaminski 6.70

beschlossen:

Die Beschwerde der Patentinhaberin wird zurückgewiesen.

G r ü n d e

I

Das Deutsche Patentamt - Patentabteilung 33 - hat das mit der am

29. August 1994 eingegangenen Anmeldung beantragte und mit der Bezeichnung

"Positionierregelkreis" erteilte Patent 44 31 376 im Einspruchsverfahren durch

Beschluß vom 5. August 1998 mit der Begründung widerrufen, daß der Gegenstand des Patentanspruchs 1 gegenüber dem Stand der Technik nach der

US-Patentschrift 44 56 865 nicht auf einer erfinderischen Tätigkeit beruhe.

Gegen diesen Beschluß richtet sich die Beschwerde der Patentinhaberin.

Der erteilte Patentanspruch 1 lautet:

”Positionierregelkreis zur proportionalen Positionierung eines

Stellgliedes eines kontinuierlichen Stellantriebes mit einem

Asynchronmotor als Antriebsmotor, bei dem die lastabhängige

Rotorwinkelgeschwindigkeit so rückgeführt ist, daß die Rotorfrequenz gleich, der Differenz aus Statorfrequenz und Rotorwinkelgeschwindigkeit ist und einem Getriebe, mit Mitteln zur

Aufnahme der Position des Stellgliedes und einem Positionierverstärker, dadurch gekennzeichnet,

- daß der Positionierverstärker (10) Mittel zur Umsetzung einer

der Positionierabweichung (xs-xi) entsprechenden Eingangsspannung in eine proportionale Ausgangsfrequenz (fs) aufweist

und

- daß die Statorfrequenz des Asynchronmotors gleich der Ausgangsfrequenz (fs) des Positionierverstärkers (10) ist.”

Die Patentinhaberin führt aus, der aus der US-Patentschrift 4 456 865 bekannte

Positionierregelkreis mache zwar von einem proportionalen Regelalgorithmus mit

einstellbarer Verstärkung und einstellbarem Totband Gebrauch, die aktuelle, dem

Motor zugeführte Frequenz werde aber in Schritten zu 3 Hz der berechneten

Treiberfrequenz nachgeführt. Das bedeute

im einzelnen, daß

für die

Ausgangsfrequenz

lediglich diskrete Frequenzwerte vorgesehen seien und

demzufolge die Ausgangsfrequenz nicht beliebige Frequenzwerte eines

kontinuierlichen

Frequenzspektrums

im

zugelassenen

Frequenzbereich

annehmen könne. Somit sei jeweils einem Bereich von Positionierabweichungen

ein und dieselbe Ausgangsfrequenz zugeordnet. Folglich weise der

Positionierregelkreis

keinen

linearen

Zusammenhang

zwischen

der

Positionierabweichung und der dem Motor zugeführten Ausgangsfrequenz auf.

Außerdem werde die Statorfrequenz so lange auf dem jeweils letzten Wert

konstant gehalten, wie der Positionierfehler kleiner als das Totband sei.

Anspruchsgemäß ergebe sich demgegenüber aus dem proportionalen

Zusammenhang zwischen Positionierabweichung und Ausgangsfrequenz, daß die

Ausgangsfrequenz Null sei, wenn die Positionierabweichung Null sei, dh ein Totband sei nicht vorgesehen. Der Gegenstand des Patentanspruchs 1 sei daher neu

und beruhe auch auf einer erfinderischen Tätigkeit.

Die Patentinhaberin beantragt,

den angefochtenen Beschluß aufzuheben und das Patent mit den

erteilten Unterlagen aufrechtzuerhalten:

Die Einsprechende, die - wie angekündigt - zur mündlichen Verhandlung nicht

erschienen ist, hat schriftsätzlich beantragt,

die Beschwerde zurückzuweisen.

Die Einsprechende ist der Meinung, es dürften nicht die allgemeinen Merkmale

des Anspruchs 1 des Streitpatents den speziellen Merkmalen einer beschriebenen

Ausführungsform der US-Patentschrift 4 456 865 gegenübergestellt werden, ohne

deren Anspruch zu berücksichtigen, der den Erfindungsgedanken aufweise.

Wegen weiterer Einzelheiten wird auf den Akteninhalt verwiesen.

II

Die zulässige Beschwerde konnte keinen Erfolg haben, weil der Gegenstand des

Patentanspruchs 1 nicht neu ist.

Durch die Angabe im Patentanspruch 1 ”Umsetzung einer der Positionierabweichung entsprechenden Eingangsspannung in eine proportionale Ausgangsfrequenz” ist für den Fachmann, einen Fachhochschulingenieur der Fachrichtung

Elektrotechnik, mit Berufserfahrung in der Entwicklung von analogen und digitalen

Regelkreisen für Asynchronmotoren, ein proportionaler Zusammenhang nur in

einem Teilbereich der Positionierabweichung angesprochen, dh der proportionale

Zusammenhang liegt nur zwischen einer minimalen und maximalen Positionierabweichung vor. Dementsprechend wird auch im Streitpatent bei sehr großen

Positionierabweichungen die Ausgangsfrequenz nach dem Patentanspruch 4 und

der Beschreibung Spalte 2 Zeilen 54 bis 58 begrenzt. Auch bei minimalen Positionierabweichungen, also nahe dem Null-Wert, müssen vom Fachmann Maßnahmen getroffen werden, damit das Stellglied nicht um den Null-Wert schwingt.

Der Fachmann geht demnach bei der vorliegenden Formulierung im Patentanspruch 1 davon aus, daß neben einer maximalen auch eine minimale Positionierabweichung nicht ausgeschlossen sein soll, unterhalb der keine Ausgangsfrequenz festgelegt wird. Dies gilt insbesondere im Hinblick auf die Tatsache, daß

im Patentanspruch 1 auch keine Angaben über den Verstärkungsfaktor bei der

Regelung gemacht werden, der die Stabilität der Regelung mitbestimmt.

Aus der US-Patentschrift 4 456 865 ist ein Positionierregelkreis zur proportionalen

Positionierung eines Stellgliedes 18, 20 eines kontinuierlichen Stellantriebes mit

einem 3-Phasen Induktionsmotor 14 (Asynchronmotor) als Antriebsmotor, einem

Getriebe 16, Mitteln zur Aufnahme der Position 18 des Stellgliedes und einem

Positionierverstärker (three phase drive controller 10) bekannt (Fig 1 iVm Sp 2

Z 40 bis 46, Z 60 bis 62, Sp 3 Z 3 bis 5, Z 13 bis 18, Z 67, 68, Sp 4 Z 58 bis 64).

Dem Fachmann ist es als Eigenschaft derartiger Motoren geläufig, daß deren

lastabhängige Rotorwinkelgeschwindigkeit so rückgeführt ist, daß die Rotorfrequenz gleich der Differenz aus Statorfrequenz und Rotorwinkelgeschwindigkeit

ist, was von der Patentinhaberin auch nicht bestritten wird. Der bekannte Positionierverstärker 10 weist mit dem ‘position control modul’ 32 Mittel auf zur Umsetzung einer der Positionierabweichung entsprechenden Eingangsspannung (Ist-

Wert: FEEDBACK = CURRENT DRIVE POSITION über Leitung 22 in Fig 1) in

eine proportionale Ausgangsfrequenz fOUT=0.6*GAIN*(ERROR-DEADBAND), wobei sich der Wert ERROR aus der Differenz des Ist-Wertes FEEDBACK und des

Soll-Wertes SETPOINT ergibt (Fig 1, 2, Sp 3 Z 53, 54, Z 67 bis Sp 4 Z 16, Z 58,

59). Der proportionale Zusammenhang zwischen Positionierabweichung und Ausgangsfrequenz liegt beim bekannten Positionierregelkreis demnach zwischen

einer minimalen (DEADBAND) und einer maximalen Positionierabweichung (vgl

Fig 3) vor, wie der Patentanspruch 1 vom Fachmann auch verstanden wird. Der

bekannte Asynchronmotor 14 wird über die Leitungen 26 vom Positionierverstärker angesteuert, so daß die Statorfrequenz des Asynchronmotors gleich der

Ausgangsfrequenz fOUT des Positionierverstärkers 10 ist (Sp 3 Z 38 bis 43).

Der Fachmann entnimmt der US-Patentschrift ferner, daß bei der technischen

Realisierung des bekannten Positionierregelkreises statt einer analogen eine digitale Regelung zum Einsatz kommen soll (Sp 1 Z 48 bis 60 iVm Sp 2 Z 5 bis 14),

was - nach Aussage der Patentinhaberin - beim patentgemäßen Regelkreis nicht

ausgeschlossen sein soll. Deshalb muß bei der bekannten Schaltung die errechnete Ausgangsfrequenz fOUT (Sp 4 Z 8) digitalisiert ausgegeben werden, wodurch

bei der technischen Umsetzung 3 Hz Stufen hierfür entstehen (Sp 4 Z 18 bis 21).

Da die Feinheit der stufenförmigen Frequenzerhöhung von der Auflösung der digitalen Schaltung abhängt, handelt es sich für den Fachmann bei der bekannten

Vorrichtung ebenso wie bei einem patentgemäßen Regelkreis in digitaler Ausführung immer noch um einen Positionierregelkreis zur "proportionalen" Positionierung eines Stellgliedes eines kontinuierlichen Stellantriebes.

Der Positionierregelkreis des Patentanspruchs 1

ist demnach aus der

US-Patentschrift 4 456 865 bekannt.

Da der Positionierregelkreis des Patentanspruchs 1 nicht patentfähig und der

Patentanspruch 1 damit nicht gewährbar ist, teilen nach dessen Fortfall die rückbezogenen Patentansprüche 2 bis 4 dessen Schicksal.

Dr. Kellerer

Schmöger

Dr. Mayer

Dr. Kaminski

Wf