Rechtsprechung / BPatG / 2000
BPatG Beschluss vom 19.07.2000 – 7 W (pat) 41/99
7. Senat
BUNDESPATENTGERICHT
_______________
(Aktenzeichen)
Verkündet am
19. Juli 2000
…
B E S C H L U S S
In der Beschwerdesache
betreffend das Patent 44 41 507
… 6.70
hat der 7. Senat (Technischer Beschwerdesenat) des Bundespatentgerichts auf
die mündliche Verhandlung vom 19. Juli 2000 unter Mitwirkung des Vorsitzenden
Richters Dr.-Ing. Schnegg sowie der Richter Eberhard, Dr.-Ing. Pösentrup und
Dipl.-Ing. Hochmuth
beschlossen:
Auf die Beschwerde der Einsprechenden wird der Beschluß der
Patentabteilung 13 des Deutschen Patent- und Markenamts vom
8. März 1999 aufgehoben und das Patent beschränkt aufrechterhalten mit den am 19. Juli 2000 überreichten Patentansprüchen 1
bis 4 nach Hilfsantrag II, Beschreibung und Zeichnungen nach
Patentschrift.
Die weitergehende Beschwerde wird zurückgewiesen. Der Antrag
auf Einräumung einer Schriftsatzfrist wird zurückgewiesen.
G r ü n d e
I
Die Erteilung des Patents auf die am 22. November 1994 unter Inanspruchnahme
der Priorität einer Voranmeldung in Japan vom 22. November 1993 eingereichte
Patentanmeldung ist am 12. September 1996 veröffentlicht worden.
Nach Prüfung eines auf den Widerrufsgrund der mangelnden Patentfähigkeit gestützten Einspruchs hat die Patentabteilung 13 des Deutschen Patent- und Markenamts durch Beschluß vom 8. März 1999 das Patent in vollem Umfang aufrechterhalten.
Gegen diesen Beschluß hat die Einsprechende Beschwerde eingelegt. Sie ist der
Auffassung, der Gegenstand des Patents beruhe gegenüber dem Stand der
Technik nicht auf einer erfinderischen Tätigkeit. Als Stand der Technik nennt sie
hierzu die deutsche Patentschrift 28 36 539, die deutsche Offenlegungsschrift
21 27 454 und die US-Patentschrift 4 017 207.
Die Patentinhaberin tritt dem Vorbringen der Einsprechenden entgegen. Sie hat in
der mündlichen Verhandlung am 19. Juli 2000 neue Patentansprüche 1 bis 3 zu
einem Hilfsantrag I sowie neue Patentansprüche 1 bis 4 zu einem Hilfsantrag II
eingereicht.
Der erteilte Patentanspruch 1 lautet:
„Gekühlte Turbinenschaufel, die einen Schaufelkörper mit einem
inneren, hohlen Bereich umfaßt; und
ein Einsatzkernbauteil, das in den inneren hohlen Bereich des
Schaufelkörpers unter Bildung eines Zwischenraums eingepaßt
ist, welches Einsatzkernbauteil mit Aufprallöchern versehen ist,
durch die Kühlluft von der Innenseite des Einsatzkernbauteils in
den Zwischenraum strömt, wobei die Aufprallöcher an den Enden
von Vorsprüngen ausgebildet sind, die am Einsatzkernbauteil zu
der Innenseite des Schaufelkörpers hin vorspringend ausgebildet
sind,
dadurch gekennzeichnet, daß die mit den Aufprallöchern ausgebildeten Vorsprünge über die den Innenflächen des Schaufelkörpers gegenüberliegenden Außenflächen des Einsatzkernbauteils verteilt sind, so daß die aus den Aufprallöchern austretende
Kühlluft auf die Innenflächen des Schaufelkörpers aufprallt und
zwischen den Vorsprüngen ein erweiterter Strömungsweg für die
Kühlluft vorhanden ist.“
Diesem Patentanspruch 1 sind auf ihn rückbezogene Patentansprüche 2 bis 5
nachgeordnet.
Der Patentanspruch 1 gemäß Hilfsantrag I lautet:
„Gekühlte Turbinenschaufel, die
einen Schaufelkörper mit einem inneren, hohlen Bereich umfaßt;
und
ein Einsatzkernbauteil, das in den inneren hohlen Bereich des
Schaufelkörpers unter Bildung eines Zwischenraums eingepaßt ist,
welches Einsatzkernbauteil mit Aufprallöchern versehen ist, durch
die Kühlluft von der Innenseite des Einsatzkernbauteils in den Zwischenraum strömt, wobei die Aufprallöcher an den Enden von Vorsprüngen ausgebildet sind, die an dem Einsatzkernbauteil zur Innenseite des Schaufelkörpers hin vorspringend ausgebildet sind,
dadurch gekennzeichnet, daß
die an den Vorsprüngen ausgebildeten Aufprallöcher über die den
Innenflächen des Schaufelkörpers gegenüberliegenden Außenflächen des Einsatzkernbauteils verteilt sind, so daß die aus den Aufprallöchern austretende Kühlluft auf die Innenflächen der Schaufelkörper aufprallt und zwischen den Vorsprüngen ein erweiterter
Strömungsweg für die Kühlluft vorgesehen ist, wobei Vorsprünge
als Reihe von Kanälen ausgebildet sind, die sich im wesentlichen
parallel zur Strömungsrichtung der Kühlluft erstrecken und zwischen sich die erweiterten Strömungswege für die Kühlluft bilden,
die aus den in den Kanälen vorgesehenen Aufprallöchern austritt.“
Diesem Patentanspruch 1 sind auf ihn rückbezogene Patentansprüche 2 und 3
nachgeordnet.
Der Patentanspruch 1 gemäß Hilfsantrag II lautet:
„Gekühlte Turbinenschaufel, die
einen Schaufelkörper mit einem inneren, hohlen Bereich umfaßt;
und
ein Einsatzkernbauteil, das in den inneren hohlen Bereich des
Schaufelkörpers unter Bildung eines Zwischenraums eingepaßt ist,
welches Einsatzkernbauteil mit Aufprallöchern versehen ist, durch
die Kühlluft von der Innenseite des Einsatzkernbauteils in den Zwischenraum strömt, wobei die Aufprallöcher an den Enden von Vorsprüngen ausgebildet sind, die an dem Einsatzkernbauteil zu der
Innenseite des Schaufelkörpers hin vorspringend ausgebildet sind,
dadurch gekennzeichnet, daß
die mit den Aufprallöchern ausgebildeten Vorsprünge über die den
Innenflächen des Schaufelkörpers gegenüberliegenden Außenflächen des Einsatzkernbauteils verteilt sind, so daß die aus den Aufprallöchern austretende Kühlluft auf die Innenflächen des Schaufelkörpers aufprallt und zwischen den Vorsprüngen ein erweiterter
Strömungsweg für die Kühlluft vorhanden ist,
und daß der Zwischenraum zwischen dem Einsatzkernbauteil und
der Innenfläche des Schaufelkörpers derart ausgebildet ist, daß er
sich in strömungsabwärtiger Richtung der Kühlluftströmung erweitert.“
Diesem Patentanspruch 1 sind auf ihn rückbezogene Patentansprüche 2 bis 4
nachgeordnet.
Die Einsprechende beantragt,
den angefochtenen Beschluß aufzuheben und das Patent zu widerrufen.
Die Patentinhaberin beantragt,
die Beschwerde zurückzuweisen (Hauptantrag),
hilfsweise das Patent beschränkt aufrechtzuerhalten mit den jeweils am 19. Juli 2000 überreichten Patentansprüchen 1 bis 3
nach Hilfsantrag I bzw Patentansprüchen 1 bis 4 nach Hilfsantrag II, weiter hilfsweise unter Streichung von Patentanspruch 3 im
Hilfsantrag II.
Weiterhin beantragt die Patentinhaberin die Einräumung einer Schriftsatzfrist für
den Fall, daß der Senat die entgegengehaltene US-Patentschrift 4 017 207 für
entscheidungserheblich hält.
Wegen weiterer Einzelheiten wird auf die Akte verwiesen.
II
Die Beschwerde ist zulässig und hat in der Sache insofern Erfolg, als sie zu einer
Beschränkung des Patents führt.
1)
Nach der Beschreibungseinleitung betrifft das Patent eine gekühlte Turbinenschaufel, die einen Schaufelkörper mit einem inneren, hohlen Bereich umfaßt
und ein Einsatzkernbauteil, das in den inneren, hohlen Bereich des Schaufelkörpers unter Bildung eines Zwischenraums eingepaßt ist, welches Einsatzkernbauteil mit Aufprallöchern versehen ist, durch die Kühlluft von der Innenseite des Einsatzkernbauteils in den Zwischenraum strömt, wobei die Aufprallöcher an den
Enden von Vorsprüngen ausgebildet sind, die am Einsatzkernbauteil zu der Innenseite des Schaufelkörpers hervorspringend ausgebildet sind. Solche gekühlten
Turbinenschaufeln sind aus der deutscher Offenlegungsschrift 21 27 454 bekannt
und werden in Gasturbinen verwendet, wie sie beispielsweise in Kraftwerken zur
Stromerzeugung oder in Triebwerken eingesetzt werden.
Nach den weiteren Angaben in der Beschreibungseinleitung ist eine zur Kühlung
von Turbinenschaufeln eingesetzte Technologie die sogenannte Aufprallkühlung.
Dabei trifft ein Fluid mit hoher Geschwindigkeit auf eine zu kühlende Wand, wobei
eine große Wärmeübergangszahl erreicht wird, so daß wirksam gekühlt wird. Die
Aufprallkühlung ist dann am wirksamsten, wenn das Kühlfluid bzw die Kühlluft
senkrecht auf die zu kühlende Oberfläche aufprallt. Wenn die Kühlluft nach dem
Aufprallen seitlich abströmt, lenkt sie die aus benachbarten Aufprallöchern ausströmende Kühlluft vor deren Aufprallen ab, wodurch die Aufprallkühlung vermindert wird.
Dem Patent liegt die Aufgabe zugrunde (Sp 1 Z 57 bis 59), eine gekühlte Turbinenschaufel mit verbesserter Kühlung zu schaffen.
Diese Aufgabe soll mit dem jeweils im Patentanspruch 1 gemäß Hauptantrag bzw
Hilfsantrag I oder II angegebenen Maßnahmen gelöst werden.
2)
Der Gegenstand des Patentanspruchs 1 gemäß Hauptantrag stellt keine
patentfähige Erfindung iSd §§ 1 bis 5 PatG dar.
Eine gekühlte Turbinenschaufel mit den im Oberbegriff des Patentanspruchs 1
angegebenen Merkmalen ist unstreitig aus der deutschen Offenlegungsschrift
21 27 454 bekannt. Bei dieser bekannten Turbinenschaufel sind die Vorsprünge
mit den Aufprallöchern im wesentlichen nur entlang einer Schaufelkante angeordnet. Weiterhin besteht bei Anwendung einer Aufprallkühlung generell das in der
Beschreibungseinleitung des angefochtenen Patents (Sp 1 Z 32 bis 36) angegebene Problem, daß die nach dem Aufprallen seitlich abströmende Kühlluft die aus
benachbarten Aufprallöchern ausströmende Kühlluft vor deren Aufprallen ablenkt,
wodurch die Aufprallkühlung vermindert wird. Wenn nun der Fachmann - ein
Maschinenbauingenieur mit
langjähriger Erfahrung auf dem Gebiet des
Turbinenbaus - bei derartigen Turbinenschaufeln die Kühlung verbessern will, so
wird er sich auf denjenigen einschlägigen Gebieten umsehen, wo ähnliche Kühlprobleme auftreten. Bei dieser Umschau trifft er auch auf das gekühlte Heißgasgehäuse für Gasturbinen nach der deutschen Patentschrift 28 36 539. Hier liegt
das Problem vor, mittels einer begrenzten Menge an Kühlluft eine maximierte
Kühlung im Bereich von Umlenkungen des Brennkammerstromes zu erzielen
(Sp 1 Z 63 bis Sp 2 Z 1) sowie die besonders thermisch belasteten Bereiche
integral gleichmäßig zu kühlen (Sp 2 Z 16 bis 18). Insbesondere soll bei dem
Ausführungsbeispiel nach Figur 2 eine Störung der Kühlluftstrahlung - also der
Aufprallstrahlung - durch die abströmende Luft verringert werden (Sp 3 Z 6 bis 8).
Hierzu sind mit Aufprallöchern versehene Vorsprünge 18 über die einer zu kühlenden Wand 6 gegenüberliegenden Fläche eines Bauteiles 9 verteilt, so daß die
aus den Aufprallöchern austretende Kühlluft auf die zu kühlende Wand 6 aufprallt
und zwischen den Vorsprüngen 18 ein erweiterter Strömungsweg für die abströmende Kühlluft vorhanden ist (Sp 3 Z 8 bis 15 iVm Fig 2). Wendet der Fachmann
diese aus der deutschen Patentschrift 28 36 539 bekannte Lehre zur Verbesserung der Kühlung bei Heißgasgehäusen von Gasturbinen vorbildgemäß bei der
Gasturbine nach der deutschen Offenlegungsschrift 21 27 454 an, so gelangt er
ohne eigene erfinderische Tätigkeit unmittelbar zum Gegenstand des Patentanspruchs 1.
Die von der Patentinhaberin und von der Patentabteilung vorgebrachten Argumente gegen die vorstehend dargelegte Merkmalsübertragung konnten den Senat
nicht überzeugen. Unterschiedliche konstruktive Gegebenheiten oder unterschiedliche Randbedingungen hindern nämlich den Fachmann nicht daran, ein als
vorteilhaft erkanntes Lösungsprinzip - unter entsprechender Anpassung - auf ein
eng benachbartes Fachgebiet, wie hier, zu übertragen. Außerdem setzt der als
Indiz für erfinderische Tätigkeit geltend gemachte lange Zeitraum ein entsprechendes Bedürfnis der Fachwelt voraus, das hier aber - wie die mündliche
Verhandlung gezeigt hat - erst kurze Zeit vor dem Prioritätstag des angefochtenen
Patents entstanden ist.
Infolge ihrer Rückbeziehung auf den Patentanspruch 1 teilen die nachgeordneten
Patentansprüche 2 bis 5 das Schicksal des übergeordneten Patentanspruchs 1.
3)
Auch der Gegenstand des Patentanspruchs 1 gemäß Hilfsantrag I stellt
keine patentfähige Erfindung iSd §§ 1 bis 5 PatG dar.
Der Gegenstand dieses Anspruchs umfaßt die Merkmale der erteilten Patentansprüche 1 und 3. Hierzu hat die Einsprechende noch die US-Patentschrift
4 017 207 benannt. Diese Patentschrift betrifft - wie die oberbegriffsbildende
deutsche Offenlegungsschrift 21 27 454 - ebenfalls eine Gasturbine. Dabei geht
es im speziellen um die Verbesserung der Aufprallkühlung bei einer dem heißen
Arbeitsgas der Turbine ausgesetzten, als Führungsmantel dienenden Wand (Sp 1
Z 4 bis 18), und zwar in der Weise, daß die von der zu kühlenden Wand abprallende erhitzte Luft in Räume zwischen den mit den Aufprallöchern versehenen
Vorsprüngen abströmen kann, ohne sich mit der frisch einströmenden Kühlluft zu
vermischen (Sp 1 Z 19 bis 34). Nach dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 4 und
5 sind hierzu die an den Vorsprüngen ausgebildeten Aufprallöcher 15 über die der
Innenfläche der zu kühlenden Wand 11 gegenüberliegende Außenfläche des
Einsatzbauteils 20 verteilt, wobei die Vorsprünge als Reihe von in Strömungsrichtung der Kühlluft sich erstreckenden Kanälen ausgebildet sind, die zwischen
sich erweiterte Strömungswege 21 für die aus den in den Kanälen vorgesehenen
Aufprallöchern 15 austretende Kühlluft bilden (Sp 2 Z 14 - 20 iVm Fig 4 und 5). Bei
Anwendung dieses auf dem Fachgebiet der Gasturbinen bereits bekannten
Kühlprinzips auf die Schaufelkühlung der aus der deutschen Offenlegungsschrift
21 27 454 bekannten Gasturbine gelangt der Fachmann ohne eigene erfinderische Überlegungen unmittelbar zum Gegenstand des Patentanspruchs 1.
Infolge ihrer Rückbeziehung auf den Patentanspruch 1 teilen die nachgeordneten
Patentansprüche 2 und 3 das Schicksal des übergeordneten Patentanspruchs 1.
4)
Der Gegenstand des Patentanspruchs 1 gemäß Hilfsantrag II stellt eine
patentfähige Erfindung iSd §§ 1 bis 5 PatG dar.
Der Gegenstand dieses Anspruchs umfaßt die Merkmale der erteilten Patentansprüche 1 und 5 und ist damit zulässig. Der Kern der hier beanspruchten technischen Lehre liegt in dem letzten kennzeichnenden Merkmal, wonach der Zwischenraum zwischen dem Einsatzkernbauteil und der Innenfläche des Schaufelkörpers sich in strömungsabwärtiger Richtung der Kühlluftströmung erweitert.
Gemäß den Angaben in der angefochtenen Patentschrift zu der entsprechenden,
in Figur 6 dargestellten Ausführungsform wird hierdurch eine gleichmäßige Strömungsgeschwindigkeit der Kühlluft in dem Zwischenraum und damit eine gleichmäßigere Verteilung des Wärmeübergangs erreicht (Sp 6 Z 1 bis 7). Für diese
Lehre findet der Fachmann - wie auch die Einsprechende eingeräumt hat - kein
Vorbild im nachgewiesenen Stand der Technik. Für den Senat sind aber auch
sonst keine Anzeichen dafür erkennbar, daß sich diese Lehre - ohne rückschauende Betrachtungsweise aus der Kenntnis des angefochtenen Patents heraus -
dem Fachmann allein aufgrund seines Fachwissens ohne weiteres von selbst erschließt.
Die nachgeordneten Patentansprüche 2 bis 4 sind auf weitere Ausgestaltungen
der Turbinenschaufel nach dem Patentanspruch 1 gerichtet und werden von deren
Patentfähigkeit mitgetragen.
5)
Die Einräumung einer Schriftsatzfrist zur Auswertung der erst einen Tag vor
der mündlichen Verhandlung vorgelegten US-Patentschrift 4 017 207 war nicht
erforderlich, weil der technische Inhalt dieser Patentschrift (1 Seite Beschreibung
und zwei Blatt Zeichnungen) leicht überschaubar ist und die zur Auswertung
erforderliche Sachkunde beim Vertreter der Patentinhaberin vorausgesetzt werden
kann.
Dr. Schnegg
Eberhard
Dr. Pösentrup
Hochmuth
Cl