Rechtsprechung / BPatG / 2000
BPatG Beschluss vom 30.05.2000 – 23 W (pat) 8/99
23. Senat
BUNDESPATENTGERICHT
_______________
(Aktenzeichen)
Verkündet am
30. Mai 2000
…
B E S C H L U S S
In der Beschwerdesache
betreffend das Patent 43 03 424
… 6.70
hat der 23. Senat (Technischer-Beschwerdesenat) des Bundespatentgerichts auf
die mündliche Verhandlung vom 30. Mai 2000 unter Mitwirkung des Vorsitzenden
Richters Dr. Beyer, der Richter Dr. Meinel und Dr. Gottschalk sowie der Richterin
Tronser
beschlossen:
Auf die Beschwerde der Patentinhaberin wird der Beschluß
des Deutschen Patent- und Markenamtes - Patentabteilung 35 - vom 30. November 1998 aufgehoben. Das Patent
43 03 424 wird mit folgenden Unterlagen beschränkt
aufrechterhalten:
Patentansprüche 1 bis 4 und Beschreibung, Spalten 1 bis 5
Zeile 46, in der in der mündlichen Verhandlung überreichten
Fassung, Zeichnung Figuren 1 bis 3 in der erteilten Fassung.
Bezeichnung: Streifenförmiges piezoelektrisches Betätigungsglied des bimorphen Types.
G r ü n d e
I.
Die Prüfungsstelle für Klasse H01L des Deutschen Patentamts hat auf die am
5. Februar 1993 eingereichte Patentanmeldung, für die die Priorität der Anmeldung in Japan vom 6. Februar 1992 (Aktenzeichen 4-21156) in Anspruch genommen ist, das am 27. Juli 1995 veröffentlichte Patent 43 03 424 (Streitpatent) mit
der Bezeichnung "Piezoelektrisches Betätigungsglied des bimorphen Types" erteilt.
Die Patentabteilung 35 des Deutschen Patent- und Markenamtes hat nach Prüfung eines für zulässig erklärten Einspruchs das Patent mit Beschluß vom 30. November 1998 widerrufen.
Zur Begründung ist ausgeführt, daß der erteilte Anspruch 1 des Streitpatents zwar
die Erfindung so deutlich und vollständig offenbare, daß ein Fachmann sie ausführen könne, daß der Gegenstand des Anspruchs 1 jedoch gegenüber dem
Stand der Technik nach der im Einspruchsverfahren erstmals genannten Entgegenhaltung
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Günter Pfeifer "Piezoelektrische lineare Stellantriebe", Wissenschaftliche
Schriftenreihe der Technischen Hochschule Karl-Marx-Stadt, 6/1982, Seiten 1 bis 83 (Druckschrift 1)
und unter Einbeziehung des Fachwissens des zuständigen Durchschnittsfachmanns nicht auf einer erfinderischen Tätigkeit beruhe.
Die Patentinhaberin hat gegen diesen Beschluß Beschwerde eingelegt.
Die ordnungsgemäß geladene, zur mündlichen Verhandlung jedoch nicht erschienene Einsprechende hat vorher mitgeteilt, daß sie an einer Weiterführung des in
der Beschwerde befindlichen Einspruchsverfahrens nicht weiter interessiert sei.
In der mündlichen Verhandlung hat die Patentinhaberin zur beschränkten Verteidigung des Streitpatents neue Patentansprüche 1 bis 4 mit angepaßter Beschreibung vorgelegt und die Auffassung vertreten, daß der Gegenstand des neugefaßten Anspruchs 1 gegenüber dem nachgewiesenen Stand der Technik, einschließlich der im Einspruchsverfahren noch genannten Entgegenhaltungen
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"Piezoxide-Wandler: Grundlagen, Anwendungen und Schaltungen", Herausgeber: Valvo GmbH, Hamburg, Ausgabe März 1973, Seiten 15 bis 33
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und 47 bis 65 (Druckschrift 2)
Rosenthal Technik AG, Werksgruppe III, Lauf: "Sonox P51, Piezokeramik",
Werkstoffdatenblatt vom April 1976 (Druckschrift 3)
Siemens Aktiengesellschaft: "VIBRIT
Piezokeramik von Siemens", Datenblatt, Stand Januar 1981 (Druckschrift 4)
Vacuumschmelze GmbH, Werk Hanau, Betrieb Berlin, Datenblatt: "Ausdehnungslegierungen Vacodil, Vacon, Vacromium", Ausgabe Juli 1978
(Druckschrift 5)
H. Kuchling "Physik, Formeln und Gesetze", VEB Fachbuchverlag, Leipzig,
1977, Seite 368 (Druckschrift 6)
europäische Offenlegungsschrift 0 262 637 (Druckschrift 7)
G. Pfeifer, R. Magerl "Piezoelektrische Biegeelemente mit passiver Trägerplatte als Stellelemente" in "Feingerätetechnik", Jg. 26, 1977, Heft 5, Seiten
207 bis 210 (Druckschrift 8)
C.P. Germano "Some Design Considerations in the Use of Bimorphs as
Motor Transducers", Vernitron Piezoelectric Division, Bedford, Ohio (USA),
Engineering Memorandum No. PD-69-7, 5. März 1969, Seiten 1 bis 15
nebst Zeichnungen Design Chart "A" und Design Chart "B" (Druckschrift 9)
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Vernitron Piezoelectric Division "Modern Piezoelectric Ceramics", 1984,
Seiten 1 bis 7 (Druckschrift 10)
sowie der im Prüfungsverfahren in Betracht gezogenen Entgegenhaltungen:
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US-Patentschrift 4 862 030
US-Patentschrift 4 769 570
deutsche Offenlegungsschrift 31 42 684
patentfähig sei.
Die Patentinhaberin beantragt,
den Beschluß des Deutschen Patent- und Markenamtes
- Patentabteilung 35 - vom 30. November 1998 aufzuheben
und das Patent 43 03 424 mit folgenden Unterlagen aufrechtzuerhalten:
Patentansprüche 1 bis 4 und Beschreibung, Spalten 1 bis 5
Zeile 46, in der in der mündlichen Verhandlung überreichten
Fassung,
Zeichnung Figuren 1 bis 3 in der erteilten Fassung.
Der geltende Patentanspruch 1 lautet:
"Streifenförmiges piezoelektrisches Betätigungsglied (1) des
bimorphen Types mit einseitiger Einspannung, mit einer
Elektrodenplatte (2), einem Paar von piezoelektrischen Platten (3), die an beiden Hauptflächen der Elektrodenplatte (2)
vorgesehen sind, und einer Einrichtung zum Anlegen einer
Spannung zwischen jeder der piezoelektrischen Platten (3)
und der Elektrodenplatte (2) in der Weise, daß ein freies
Ende des Betätigungsgliedes verschoben wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein Verhältnis t2/t1 zwischen der Dicke t2 der Elektrodenplatte und der Dicke t1 einer jeden piezoelektrischen Platte (3) auf den 0,55-fachen bis 1,11-fachen Wert des Verhältnisses E2/E1 zwischen dem Elastizitätsmodul E2 der Elektrodenplatte (2) und dem Elastizitätsmodul E1 der piezoelektrischen Platte (3) festgelegt ist, und
daß der Elastizitätsmodul E2 der Elektrodenplatte (2) größer
als der Elastizitätsmodul E1 jeder der piezoelektrischen Platten (3) ist."
Wegen der geltenden Unteransprüche 2 bis 4 und der weiteren Einzelheiten wird
auf den Akteninhalt verwiesen.
II.
Die form- und fristgerecht erhobene Beschwerde ist zulässig. Sie ist auch begründet, denn der geltende Anspruch 1 vermittelt dem Fachmann eine klare und vollständige Lehre zum technischen Handeln und dessen Gegenstand erweist sich
nach dem Ergebnis der mündlichen Verhandlung auch als patentfähig.
1. Die geltenden Patentansprüche sind zulässig.
Der geltende Anspruch 1 stützt sich inhaltlich auf den erteilten Anspruch 1 iVm
dem in der Streitpatentschrift anhand der Fig. 1 erläuterten Ausführungsbeispiel
(hinsichtlich der streifenförmigen Ausbildung des Betätigungsgliedes (1) sowie der
Anordnung der piezoelektrischen Platten (3) an beiden Hauptflächen der
Elektrodenplatte (2)). Der nunmehr beanspruchte Bereich von 0,55 bis 1,11 für
den Proportionalitätsfaktor zwischen dem Verhältnis der Dicken t2/t1 und dem Verhältnis der Elastizitätsmoduln E2/E1 der Trägerplatte (2) und jeder der piezoelektrischen Platten (3) ist eine zulässige Beschränkung des im erteilten Anspruch 1 offenbarten größeren Bereichs von 0,42 bis 1,11 (zum Offenbarungsgehalt von Bereichsangaben vgl. BGH BlPMZ 1990, 366, 367 liSp Abs 2 - Crackkatalysator I").
Die geltenden Unteransprüche 2 bis 4 entsprechen inhaltlich - in dieser Reihenfolge - den erteilten Patentansprüchen 3 bis 5.
Auch finden die geltenden Ansprüche 1 bis 4 eine ausreichende Stütze in den ursprünglichen Unterlagen.
2. Der geltende Anspruch 1 vermittelt dem Fachmann eine klare und vollständige
Lehre zum technischen Handeln.
Der von der Einsprechenden vertretenen Auffassung, der Streitpatentgegenstand
sei nicht so deutlich und vollständig offenbart, daß ein Fachmann ihn ausführen
könne, weil die Patentinhaberin eine notwendige wesentliche Bedingung für das
Optimieren und Funktionieren des erfindungsgemäßen piezoelektrischen Betätigungsgliedes darin sehe, einen optimalen Träger und optimale Einspannbedingungen zu bestimmen, die Streitpatentschrift die Art der Einspannung jedoch weder in einem einzigen Satz andeute noch beschreibe (Schriftsatz vom 12. September 1996, Seite 2, Absatz 2), kann nicht beigetreten werden. Denn einerseits
hat die Patentinhaberin (Schriftsatz vom 27. März 1996) zurecht geltend gemacht,
daß sich das Vorbringen der Einsprechenden zur Druckschrift 1 auf die Bilder 2.4
bis 2.7 des optimale Träger für piezoelektrische Biegeelemente bei freier Auflage
am Rand betreffenden Kapitels 2.1 stütze, daß der Anspruch 1 des Streitpatents
jedoch im Unterschied hierzu ein piezoelektrisches Betätigungsglied mit einseitiger
Einspannung zum Gegenstand habe und daß aus diesem Grunde auch das die
optimale Einspannung des Biegestreifens betreffende Kapitel 2.3 der Druckschrift 1 - insbesondere dessen Bild 2.16 - einzubeziehen sei, zumal sich das optimale Dickenverhältnis a nach den Bildern 2.7 bzw. 2.16 stark unterscheide. Andererseits ist für den Fachmann aber auch klar, wie er die durch den geltenden
Anspruch 1 geforderte einseitige Einspannung des piezoelektrischen Betätigungsgliedes zu bewerkstelligen hat. Gemäß dem zur Erläuterung des geltenden
Anspruchs 1 heranzuziehenden Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ist das eine Ende
des piezoelektrischen Betätigungsgliedes beispielsweise insgesamt - d.h. einschließlich beider piezoelektrischen Platten (3) - einzuspannen. Nach dem umfassenderen Wortlaut des geltenden Anspruchs 1 kommt jedoch - bei endseitig überstehendem Rand der Elektrodenplatte (2, Fig. 1) - auch eine ausschließliche Einspannung des überstehenden endseitigen Randes der Elektrodenplatte in Frage.
3. Das Streitpatent geht den Angaben der Patentinhaberin (Beschwerdebegründung vom 4. November 1999, Seite 2, Absatz 3) zufolge im Oberbegriff des geltenden Anspruchs 1 von einem streifenförmigen piezoelektrischen Betätigungsglied des bimorphen Typs mit einseitiger Einspannung aus, wie es beispielsweise
aus der Druckschrift 1 bekannt ist. Das in dieser Druckschrift als PMP-Typ bezeichnete piezoelektrische Betätigungsglied enthält eine streifenförmige Elektrodenplatte (Träger), die an beiden Hauptflächen mit je einer piezoelektrischen Platte (Scheibe) versehen ist, sowie eine Einrichtung zum Anlegen einer Spannung
zwischen jeder der piezoelektrischen Platten und der Elektrodenplatte in der Weise, daß ein freies Ende des Betätigungsgliedes verschoben wird (vgl. das Bild 1.2
nebst der dazugehörigen Beschreibung auf Seite 6, Absatz 1 bis Seite 7, Absatz 1).
Die Problematik besteht darin, daß - bei vorgegebener konstanter Spannung - der
Verschiebungsweg des freien Endes des bekannten gattungsgemäßen piezoelektrischen Betätigungsgliedes zwar dadurch vergrößert werden könnte, daß das
piezoelektrische Betätigungsglied dünner oder länger ausgebildet wird, daß hierdurch jedoch zugleich auch die Betätigungskraft verringert wird (vgl. die geltende
Beschreibung, Spalte 1, Absätze 2 und 3). Zwar ließe sich die Betätigungskraft
durch eine Vergrößerung der Breite des piezoelektrischen Betätigungsgliedes
wieder erhöhen, jedoch könnte sich das piezoelektrische Betätigungsglied dann
für bestimmte Anwendungen - beispielsweise bei der Ansteuerung des Verschlußmechanismus einer Kamera - als zu sperrig erweisen (Spalte 1, Absatz 4
der geltenden Beschreibung).
Dem Streitpatentgegenstand liegt als technisches Problem daher die Aufgabe zugrunde, ein piezoelektrisches Betätigungsglied der gattungsgemäßen Art so weiterzubilden, daß trotz konstanter angelegter Spannung ein erhöhter Verschiebungsweg erreicht wird, ohne daß die Betätigungskraft vermindert oder die Größe
des Betätigungsgliedes erhöht wird (vgl. Spalte 2, Absatz 3 der geltenden Beschreibung).
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen nach dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 gelöst.
Denn ausweislich der zur Erläuterung des Patentanspruchs 1 heranzuziehenden
Fig. 2 nebst der dazugehörigen Beschreibung (Spalte 3, Absatz 2 bis Spalte 4,
Absatz 1) weist der Verschiebungsweg δ als Funktion des Dickenverhältnisses t2/t1
der Elektrodenplatte (2) und jeder der piezoelektrischen Platten (3) ein Maximum
auf
(durchgezogene Kurve), wenn
- insoweit entsprechend dem
letzten
Merkmalskomplex nach dem kennzeichnenden Teil des geltenden Anspruchs 1 -
der Elastizitätsmodul E2 der Elektrodenplatte größer als der Elastizitätsmodul E1
jeder der piezoelektrischen Platten ist.
Gemäß der Fig. 3 nebst der dazugehörigen Beschreibung (Spalte 4, Absatz 2 bis
Spalte 5, Absatz 1 iVm Spalte 2, letzter Absatz bis Spalte 3, Absatz 1) wird außerdem dadurch, daß - entsprechend dem ersten Merkmalskomplex nach dem
kennzeichnenden Teil des geltenden Anspruchs 1 - für das Verhältnis der Dicken
t2/t1 und das Verhältnis der Elastizitätsmoduln E2/E1 der Elektrodenplatte und jeder
der piezoelektrischen Platten eine Proportionalitätskonstante im Bereich von 0,55
bis 1,11 gewählt wird, nicht nur ein Verschiebungsweg (δ) im Bereich von 95 % bis
100 % des Maximalwerts erreicht, sondern zugleich auch eine im Bereich des
Maximalwerts
liegende Betätigungskraft erzielt, da das Maximum der
Betätigungskraft dann eine mit dem Maximum des Verschiebungswegs im wesentlichen übereinstimmende Lage aufweist (Spalte 5, Absatz 2 zur Fig. 3, für den
dargestellten Fall E2/E1 = 2,16 ergibt sich der beanspruchte Bereich t2/t1 = 1,19 bis
2,40).
4. Das - zweifelsohne gewerblich anwendbare - streifenförmige piezoelektrische
Betätigungsglied des bimorphen Types mit einseitiger Einspannung nach dem
geltenden Patentanspruch 1 ist gegenüber dem nachgewiesenen Stand der Technik neu und beruht diesem gegenüber auch auf einer erfinderischen Tätigkeit bei
Zugrundelegung eines mit der Entwicklung und Herstellung piezoelektrischer Betätigungsglieder befaßten, berufserfahrenen Physikers oder Elektroingenieurs mit
Universitätsausbildung als zuständigem Durchschnittsfachmann.
a) Der Gegenstand des geltenden Patentanspruchs 1 ist - entgegen der von der
Einsprechenden vertretenen Auffassung (Schriftsatz vom 27. Oktober 1995, Seite 4, vorletzte Zeile bis Seite 5, Zeile 1, Seite 7, Absatz 1, letzter Satz bzw.
Schriftsatz vom 16. Juni 1997, Seite 4, vorletzter Absatz) - auch durch die Druckschriften 1, 7 bzw. 9 nicht neuheitsschädlich getroffen.
Die - wie dargelegt - ein gattungsgemäßes streifenförmiges piezoelektrisches Betätigungsglied des bimorphen Types mit einseitiger Einspannung offenbarende
Druckschrift 1 (Seite 11, Absatz 1) definiert zwar ein Schichtdickenverhältnis (a)
und ein Elastizitätsmodulverhältnis (c) im Sinne des geltenden Anspruchs 1. Im
Unterschied zum ersten Merkmalskomplex nach dem kennzeichnenden Teil des
geltenden Anspruchs 1 sind das Schichtdickenverhältnis (a) und das Elastizitätsmodulverhältnis (c) hierbei jedoch nicht durch einen Proportionalitätsfaktor im Bereich von 0,55 bis 1,11 miteinander verknüpft. Denn die Kurve 1 des Bildes 2.16
auf Seite 47 des sich mit der optimalen Einspannung von Biegestreifen befassenden Kapitels 2.3 dieser Druckschrift entspricht zwar einem bimorphen piezoelektrischen Biegestreifen (PMP), der mit einem Elastizitätsmodulverhältnis (c) von 2
die Bemessungsregel gemäß dem zweiten Merkmalskomplex nach dem kennzeichnenden Teil des geltenden Anspruchs 1 erfüllt. Jedoch liegen alle der Kurve 1 entsprechenden Schichtdickenverhältnisse (a) ersichtlich unterhalb des Wertes von 1,1, aus dem sich - bei Division durch das Elastizitätsmodulverhältnis (c)
von 2 - der untere Grenzwert 0,55 des beanspruchten Bereichs von 0,55 bis 1,11
errechnet. Damit liegen aber alle durch die Kurve 1 implizierten Werte für den
Proportionalitätsfaktor (a/c) unterhalb des im ersten Merkmalskomplex nach dem
kennzeichnenden Teil des geltenden Anspruchs 1 festgelegten Bereichs von 0,55
bis 1,11. Die Neuheit des Gegenstands des geltenden Anspruchs 1 gegenüber
den von der Einsprechenden in Betracht gezogenen Bildern 2.4 bis 2.7 dieser
Druckschrift ergibt sich andererseits schon daraus, daß diese - wie dargelegt -
piezoelektrische Biegeelemente mit freier Auflage am Rand betreffen, wohingegen
der geltende Anspruch 1 des Streitpatents ein piezoelektrisches Betätigungsglied
mit einseitiger Einspannung zum Gegenstand hat.
Die Druckschrift 7 offenbart ein piezoelektrisches Betätigungsglied (piezoelectric
actuator), mit dem bereits die Aufgabe gelöst werden soll, den Verschiebungsweg
(displacement) zu erhöhen, ohne die Betätigungskraft (generated force) zu vermindern (vgl. Seite 4, Absatz 2 iVm Seite 2, Zeilen 1 und 2). Von dem hierbei als
bekannt vorausgesetzten Stand der Technik nach den Figuren 3 bis 6 (Seite 2,
Zeile 3 bzw. Seite 4, Zeilen 18 bis 21), der die obige Aufgabe nicht löst (Seite 3,
Absatz 1), weist das piezoelektrische Betätigungsglied nach Fig. 5 zwar sämtliche
Merkmale nach dem Oberbegriff des geltenden Anspruchs 1 auf, jedoch fehlt es
hier an den beiden Merkmalskomplexen gemäß dem kennzeichnenden Teil des
geltenden Anspruchs 1 (Seite 2, Zeilen 27 bis 36). Gelöst wird die obige Aufgabe
mit den Ausführungsbeispielen nach den Figuren 1 bzw. 2 (Seite 4, Zeilen 16 und
17). Dabei betrifft das Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 (Seite 4, letzter Absatz) im
Unterschied zum Gegenstand des geltenden Anspruchs 1 ein piezoelektrisches
Betätigungsglied des unimorphen Typs mit einseitiger Einspannung, bei dem eine
einzige piezoelektrische Platte (piezoelectric element 1) mittels einer isolierenden
Schicht (12) mit einer Metallplatte (11) verklebt ist. Die Fig. 2 offenbart zwar ein
piezoelektrisches Betätigungsglied des bimorphen Typs mit einseitiger Einspannung, bei dem eine erste piezoelektrische Platte (piezoelectric element 1)
vom Longitudinal-Effekt-Typ und eine zweite piezoelektrische Platte (piezoelectric
element 6B') vom Transversal-Effekt-Typ mittels einer isolierenden Schicht (12)
miteinander verklebt sind, wobei zwischen die isolierende Schicht (12) und die
zweite piezoelektrische Platte (6B') auch eine Metallplatte (11, Fig. 1) eingefügt
sein kann (Seite 5, Absätze 1 und 2). Jedoch unterscheidet sich dieses Ausführungsbeispiel vom Gegenstand des geltenden Anspruchs 1 schon dadurch,
daß bei ihm die Metallplatte (11) keine Elektrodenplatte ist, weil die elektrische
Spannung nur an die beiden piezoelektrischen Platten angelegt wird. Zudem wird
die obige Aufgabe hier - abweichend vom geltenden Anspruch 1 - letztlich dadurch
gelöst (Anspruch 1 iVm Seite 4, Absätze 2 und 3), daß die erste piezoelektrische
Platte (1) als Longitudinal-Effekt-Platte aus
in Dickenrichtung übereinandergestapelten piezoelektrischen Keramikschichten (2) gebildet (Seite 5, Absatz 3
zu den Figuren 1 und 2) und längsseitig an einem biegsamen Träger (supporting
member) fixiert wird, der eine Ausdehnung der ersten piezoelektrischen Platte (1)
zu erzwingen imstande ist, wobei der Träger bei dem unimorphen piezoelektrischen Betätigungsglied (Fig. 1) ersichtlich von der Metallplatte (11) (Trägervariante gemäß Seite 4, Zeilen 30 bis 32 iVm EXAMPLE 6 und 7 auf Seite 10, Zeile 41 bis Seite 11, Zeile 11), bei dem bimorphen piezoelektrischen Betätigungsglied (Fig. 2) hingegen von der zweiten piezoelektrischen Platte (6B') (Trägervariante gemäß Seite 4, Zeilen 32 bis 36 iVm EXAMPLE 8 auf Seite 11, Zeilen 15 bis
25) bzw. - bei zusätzlicher Verwendung einer Metallplatte (11) - von der Metallplatte (11) und der zweiten piezoelektrischen Platte (6B') gebildet wird. Soweit
hier die Dicke t2 und der Elastizitätsmodul Y2 des Trägers mit der Dicke t1 und dem
Elastizitätsmodul Y1 der ersten piezoelektrischen Platte (1) verknüpft sind (Seite 4,
Zeilen 36 bis 45 bzw. Seite 7, Zeilen 1 bis 24; Young's modulus ist die
englischsprachige Bezeichnung für den Elastizitätsmodul), handelt es sich bei der
bimorphen Ausführungsform ohne Metallplatte (11) also um eine Verknüpfung der
Dicke t2 und des Elastizitätsmoduls Y2 der - als Träger fungierenden - zweiten piezoelektrischen Platte (6B') mit der Dicke t1 bzw. dem Elastizitätsmodul Y1 der ersten piezoelektrischen Platte (1) (vgl. EXAMPLE 8 auf Seite 11). Mithin sind das
Schichtdicken- und das Elastizitätsmodulverhältnis hier abweichend vom ersten
Merkmalskomplex nach dem kennzeichnenden Teil des geltenden Anspruchs 1
definiert. Wie aber das Schichtdicken- und das Elastizitätsmodulverhältnis bei der
bimorphen Ausführungsform mit Metallplatte (11) zu definieren sind, bei der der
Träger - wie dargelegt - aus der zweiten piezoelektrischen Platte (6B') und der
Metallplatte (11) besteht, ist dieser Druckschrift nicht entnehmbar.
Die Druckschrift 9 schlägt zwar ein streifenförmiges piezoelektrisches Betätigungsglied des bimorphen Types mit einseitiger Einspannung vor, das aus einer
zwischen zwei piezoelektrischen Platten angeordneten Metallplatte besteht (vgl.
den Abschnitt 2.2 "Some Construction Features" auf Seite 3 iVm der Zeichnung,
Fig. 1 auf Seite 2), jedoch ist diese Metallplatte insofern keine Elektrodenplatte im
Sinne des geltenden Anspruchs 1, als sie nicht mit elektrischer Spannung beaufschlagt wird (vgl. die Skizze in der linken oberen Ecke der Design Chart "A"). Zudem beläuft sich die Dicke t2 der hier aus Messing (brass) bestehenden Metallplatte - entgegen der von der Einsprechenden vertretenen Auffassung (Schriftsatz
vom 16. Juni 1997, Seite 3, Absatz 6 bis Seite 4, vorletzter Absatz, insbesondere
Tabelle auf Seite 4) - nicht auf 0,006", sondern nur auf 0,002" (Druckschrift 9, Seite 3, Abschnitt 2.2 "Some Construction Features", letzter Satz), womit auch das
Verhältnis a/c = (t2/t1):(E2/E1) um den Faktor 3 kleiner ist als von der Einsprechenden geltend gemacht (vgl. die Tabelle auf Seite 4 des genannten Schriftsatzes). Die sich danach für das Verhältnis a/c ergebenden Werte von 0,18 bzw.
0,187 für die dünnere Variante und von 0,15 bzw. 0,157 für die dickere Variante
liegen aber jeweils außerhalb des durch den ersten Merkmalskomplex nach dem
kennzeichnenden Teil des geltenden Anspruchs 1 festgelegten Bereichs von 0,55
bis 1,11.
Die Neuheit des Gegenstands des geltenden Anspruchs 1 gegenüber dem Stand
der Technik nach den eingangs weiter genannten Druckschriften ergibt sich implizit aus den nachfolgenden Ausführungen zur erfinderischen Tätigkeit.
b) Die eingangs genannten Druckschriften können dem vorstehend definierten zuständigen Durchschnittsfachmann den Gegenstand des geltenden Anspruchs 1
weder einzeln noch in einer Zusammenschau nahelegen.
Die gattungsbildende Druckschrift 1 schlägt zu Optimierungszwecken ein Gütekriterium (Q, Bild 2.7 bzw. 2.16) vor, das dem Produkt aus maximaler Betätigungskraft (fM, Bild 2.5) und maximalem Verschiebungsweg (Auslenkung fW,
Bild 2.6) entspricht. Damit führt diese Druckschrift den Fachmann jedoch - entgegen der im angefochtenen Beschluß vertretenen Auffassung (Seite 5, Absatz 3 bis
Seite 9, Absatz 1, insbesondere Seite 8, Absätze 2 und 3) - von der Problemlösung nach dem kennzeichnenden Teil des geltenden Anspruchs 1 weg. Denn
gemäß der Kurve 1 des Bildes 2.16 dieser Druckschrift erreicht das Gütekriterium (Q) eines bimorphen Biegestreifens (PMP) mit optimaler Einspannung seinen
Maximalwert - d.h. sein Optimum - bei dem Schichtdickenverhältnis (a) von 0,3. In
die gleiche Richtung führt den Fachmann zudem auch die Schlußfolgerung
(Seite 56, zweiter eingerückter Absatz), wonach bei der Ausführung mit Biegestreifen das Schichtdickenverhältnis (relative Trägerdicke) im Bereich a = 0,1
bis 0,3 liegen kann, wobei im Interesse eines geringen Auslenkungsverlustes die
niedrigeren Werte zu bevorzugen sind. Aus dem Schichtdickenverhältnis (a) von
0,1 bzw. 0,3 errechnet sich aber bei Division durch das der Kurve 1 zugeordnete
Elastizitätsmodulverhältnis (c) von 2 ein Proportionalitätsfaktor (a/c) von 0,05 bzw.
0,15, der deutlich unterhalb des durch den ersten Merkmalskomplex nach dem
kennzeichnenden Teil des geltenden Anspruchs 1 festgelegten Bereichs von 0,55
bis 1,11 liegt.
Soweit der Fachmann aber der Druckschrift 1 entnimmt, daß mittels eines von der
Einspannung abhängigen Parameters α (= Ra/Ri, vgl. zu Ra bzw. Ri das Bild 2.17
auf Seite 48) das Maximum des Gütekriteriums Q nach höheren a-Werten hin verschiebbar ist (Bild 2.21 auf Seite 54) - was entsprechend höhere Proportionalitätsfaktoren (a/c) zur Folge hat -, ist diese Bemessung nur für auf beiden Seiten
eingespannte kreisförmige Biegescheiben offenbart (vgl. das Bild 2.17 auf Seite 48 nebst der dazugehörigen Beschreibung).
Die Kurve 1 des Bildes 2.16 der Druckschrift 1 offenbart zwar für einen optimal
eingespannten bimorphen piezoelektrischen Biegestreifen (PMP) ein Elastizitätsmodulverhältnis (c) von 2, das - wie dargelegt - die Bemessungsregel gemäß dem
zweiten Merkmalskomplex nach dem kennzeichnenden Teil des geltenden Anspruchs 1 erfüllt. Letztlich führt diese Druckschrift den Fachmann jedoch auch von
dem zweiten Merkmalskomplex nach dem kennzeichnenden Teil des geltenden
Anspruchs 1 weg, denn gemäß dem dortigen Bild 2.7 fällt der Maximalwert des
Gütekriteriums Q um so höher aus, je kleiner das Elastizitätsmodulverhältnis (c)
ist, d.h. je kleiner der Elastizitätsmodul der Elektrodenplatte gegenüber dem Elastizitätsmodul jeder der piezoelektrischen Platten ist (vgl. die gestrichelten Kurven
nebst den dazugehörigen c-Werten von 0 bis 10 am rechten Bildrand). Dies steht
aber im Widerspruch zum zweiten Merkmalskomplex nach dem kennzeichnenden
Teil des geltenden Anspruchs 1, wonach der Elastizitätsmodul der Elektrodenplatte größer als derjenige jeder der piezoelektrischen Platten ist.
Eine Anregung zu der Bemessungsregel entsprechend den beiden Merkmalskomplexen nach dem kennzeichnenden Teil des geltenden Anspruchs 1 erhält der
Fachmann auch nicht bei Einbeziehung der eingangs weiter genannten
Druckschriften.
Die Druckschrift 2 betrifft ein gattungsgemäßes piezoelektrisches Betätigungsglied
(Bilder 14 und 15 nebst der dazugehörigen Beschreibung auf Seite 47, letzter
Absatz bis Seite 48, letzter Absatz), bei dem vorausgesetzt wird, daß die Elektrodenplatte (Metallstreifen) nicht viel dicker als jede der piezoelektrischen Platten
(keramische Streifen) ist (Seite 48, Absatz 2). Dabei soll im Hinblick auf eine Maximierung der von dem piezoelektrischen Betätigungsglied zu leistenden Arbeit
der Verschiebungsweg (Auslenkung) etwa dem halben Maximalverschiebungsweg
oder die Betätigungskraft (Kraft) der halben Maximalkraft entsprechen (mechanische Anpassung, Seite 52, Absatz 2). Mithin fehlt hier jeglicher Hinweis darauf, daß es zur Erhöhung des Verschiebungswegs ohne Verminderung der Betätigungskraft auf den Proportionalitätsfaktor zwischen dem Dickenverhältnis und
dem Elastizitätsmodulverhältnis zwischen der Elektrodenplatte und jeder der piezoelektrischen Platten sowie auf die Relation zwischen den Elastizitätsmoduln der
Elektrodenplatte und jeder der piezoelektrischen Platten ankommen könnte, wie
dies im einzelnen die beiden Merkmalskomplexe nach dem kennzeichnenden Teil
des geltenden Anspruchs 1 lehren.
Die Druckschriften 3 bis 6 sind nur genannt worden, weil sie Tabellen mit Elastizitätskonstanten bzw. -moduln von für Piezoelemente häufig verwendeten piezokeramischen bzw. metallischen Werkstoffen enthalten (vgl. den Einspruchsschriftsatz vom 27. Oktober 1995, Seite 5, letzter Absatz bis Seite 6, Absatz 1). Daher
können diese Druckschriften auch keine Anregung zu den beiden Merkmalskomplexen nach dem kennzeichnenden Teil des geltenden Anspruchs 1 vermitteln.
Die Druckschrift 7 führt den Fachmann insofern in eine andere Richtung, als sie
zur Lösung der dem Streitpatentgegenstand zugrundeliegenden Aufgabe - wie
dargelegt - ein streifenförmiges piezoelektrisches Betätigungsglied mit einseitiger
Einspannung vorschlägt, bei dem eine aus in Dickenrichtung übereinandergestapelten piezoelektrischen Keramikschichten bestehende erste piezoelektrische
Platte (1) vom Longitudinal-Piezoeffekt-Typ längsseitig an einem biegsamen Träger fixiert ist, der eine Ausdehnung der erste piezoelektrische Platte (1) zu erzwingen imstande ist, wobei der Träger bei bimorpher Ausbildung des piezoelektrischen Betätigungsgliedes (Fig. 2) von einer zweiten piezoelektrischen Platte (6B') bzw. - bei zusätzlicher Verwendung einer Metallplatte (11) - von der zweiten piezoelektrischen Platte (6B') und der Metallplatte (11) gebildet wird. Wegen
dieses völlig andersartigen Lösungsprinzips kann der Fachmann auch durch die
Druckschrift 7 keine Anregung zu den beiden Merkmalskomplexen nach dem
kennzeichnenden Teil des geltenden Anspruchs 1 erhalten, zumal hier - wie dargelegt - das Dicken- und das Elastizitätsmodulverhältnis anders definiert sind.
Die Druckschrift 8 geht von einem bimorphen Betätigungsglied aus zwei miteinander verklebten piezoelektrischen Streifen aus (Bild 1 nebst der dazugehörigen
Beschreibung auf Seite 207, linke Spalte, Absätze 2 bis 5) und befaßt sich mit einem hiervon abgeleiteten monomorphen Betätigungsglied mit passiver Trägerplatte, bei dem jeweils nur einer der piezoelektrischen Streifen mit elektrischer
Spannung beaufschlagt wird, wobei der als passive Trägerplatte fungierende andere piezoelektrische Streifen bei Auslenkungen in nur einer Richtung auch durch
einen nichtpiezoelektrischen Träger ersetzt werden kann (Bild 2 nebst der dazugehörigen Beschreibung auf Seite 207, linke Spalte, letzter Absatz bis rechte
Spalte, Absatz 2). Diese Druckschrift ist von der Einsprechenden (Schriftsatz vom
12. September 1996, Seite 4, vorletzter Absatz) ersichtlich nur deshalb genannt
worden, weil in deren Bild 5 eine Funktion f1(a,c) bis zu größeren a-Werten als die
Kurven in den Bildern 2.5 und 2.6 der Druckschrift 1 dargestellt ist. Inhaltlich
kommt sie dem dem Gegenstand des geltenden Anspruchs 1 nicht näher als die
vorstehend abgehandelte Druckschrift 1, zumal die Parameter a bzw. c hier wegen
der fehlenden Elektrodenplatte und des grundsätzlich anderen Aufbaus des
Betätigungsgliedes anders als das Dicken- und das Elastizitätsmodulverhältnis
beim Streitpatentgegenstand definiert sind (vgl. den Text zwischen den Formeln (11) und (12) auf Seite 208, rechte Spalte, unten iVm Seite 207, rechte Spalte, letzter Absatz). Daher kann der Fachmann auch durch die Druckschrift 8 keine
Anregung zu den beiden Merkmalskomplexen nach dem kennzeichnenden Teil
des geltenden Anspruchs 1 erhalten.
Die ein streifenförmiges piezoelektrisches Betätigungsglied des bimorphen Types
mit einseitiger Einspannung betreffende Druckschrift 9 regt den Fachmann allenfalls dazu an, den Proportionalitätsfaktor - wie dargelegt - unterhalb des beanspruchten Bereichs von 0,55 bis 1,11 zu wählen. Zudem findet sich in dieser
Druckschrift kein expliziter Hinweis auf den zweiten Merkmalskomplex des geltenden Anspruchs 1, wonach der Elastizitätsmodul der Elektrodenplatte größer als
der Elastizitätsmodul jeder der piezoelektrischen Platten zu wählen ist.
Entsprechendes gilt auch für die Druckschrift 10, die von der Einsprechenden lediglich zur Glaubhaftmachung einer von ihr als wahrscheinlich erachteten offenkundigen Vorbenutzung des Gegenstands der Druckschrift 9 herangezogen worden ist (vgl. den Schriftsatz vom 16. Juni 1997, Seite 4, vorletzter Absatz).
Von den im Prüfungsverfahren zum Stand der Technik in Betracht gezogenen, von
der Einsprechenden nicht aufgegriffenen US-Patentschriften 4 862 030 und
4 769 570 sowie der deutschen Offenlegungsschrift 31 42 684 kann die ein gattungsgemäßes streifenförmiges piezoelektrisches Betätigungsglied des bimorphen
Typs mit einseitiger Einspannung offenbarende US-Patentschrift 4 862 030
(Figuren 1 bis 3 nebst der dazugehörigen Beschreibung in Spalte 3, letzter Absatz
bis Spalte 4, Absatz 6) die beiden Merkmalskomplexe nach dem kennzeichnenden
Teil des geltenden Anspruchs 1 des Streitpatents schon deshalb nicht nahelegen,
weil sie keinerlei Angaben bezüglich der Dicke und der Elastizitätsmoduln der
Elektrodenplatte und der piezoelektrischen Platten enthält. Die
technisch
weitgehend inhaltsgleiche US-Patentschrift 4 769 570 und die deutsche Offenlegungsschrift 31 42 684 kommen dem Gegenstand des geltenden Anspruchs 1
auch nicht näher (vgl. die US-Patentschrift 4 769 570, Figuren 1 bis 3 nebst der
dazugehörigen Beschreibung in Spalte 3, letzter Absatz bis Spalte 4, Absatz 6
bzw. die deutsche Offenlegungsschrift 31 42 684, Ansprüche 1 bis 3 iVm den Figuren 1 bis 7 nebst der dazugehörigen Beschreibung).
5. Im Zusammenhang mit dem geltenden Anspruch 1 haben auch die darauf zurückbezogenen geltenden Unteransprüche 2 bis 4 Bestand, die vorteilhafte und
nicht selbstverständliche Ausführungsarten des streifenförmigen piezoelektrischen
Betätigungsgliedes des bimorphen Types mit einseitiger Einspannung nach dem
Hauptanspruch betreffen.
6. Die geltende Beschreibung erfüllt die an sie zu stellenden Anforderungen hinsichtlich der Wiedergabe des maßgeblichen Standes der Technik, von dem die
Erfindung ausgeht, sowie hinsichtlich der Erläuterung des beanspruchten streifenförmigen piezoelektrischen Betätigungsgliedes des bimorphen Types mit einseitiger Einspannung.
Dr. Beyer
Dr. Meinel
Dr. Gottschalk
Tronser
Ko