Rechtsprechung / BPatG / 2002
BPatG Beschluss vom 04.07.2002 – 8 W (pat) 38/01
8. Senat
BUNDESPATENTGERICHT
_______________
(Aktenzeichen)
Verkündet am
4. Juli 2002
…
B E S C H L U S S
In der Beschwerdesache
betreffend die Patentanmeldung 198 52 875.2-12
…
hat der 8. Senat (Technischer Beschwerdesenat) des Bundespatentgerichts auf
die mündliche Verhandlung vom 4. Juli 2002 unter Mitwirkung des Vorsitzenden
Richters Dipl.-Ing. Kowalski sowie der Richter Viereck, Dr. Huber und Dipl.-Ing.
Kuhn 6.70
beschlossen:
Auf die Beschwerde der Anmelderin wird der Beschluß der Prüfungsstelle
für Klasse F 16 H des Patentamts vom 12. Juni 2001 aufgehoben und das
nachgesuchte Patent erteilt.
Bezeichnung: Stufenloses Getriebe vom Halbringtyp
Anmeldetag: 16. November 1998.
Die Priorität der Anmeldung in Japan vom 17. November 1997 ist in Anspruch genommen. Aktenzeichen der Erstanmeldung JP 9-315276.
Der Erteilung liegen folgende Unterlagen zugrunde:
Patentansprüche 1 und 2,
Beschreibung Seiten 1, 2, 2a, 2b, 3,
jeweils überreicht in der mündlichen Verhandlung,
Beschreibung Seiten 4 bis 11, eingegangen am 16. November 1998,
3 Blatt Zeichnungen, Figuren 1A, 1B, 2 bis 4, wie Offenlegungsschrift.
G r ü n d e
I
Die Patentanmeldung P 198 52 875.2-12 mit der Bezeichnung „Stufenloses Getriebe vom Halbringtyp“ ist am 16. November 1998 unter Inanspruchnahme einer
Priorität in Japan (JP 9 – 315276) vom 17. November 1997 beim Patentamt eingegangen und von dessen Prüfungsstelle für Klasse F16H mit Beschluss vom
12. Juni 2001 zurückgewiesen worden. Zum Stand der Technik sind die
1. DE 44 31 007 C2
2. DE 196 29 731 C2
3. DE 197 17 382 A1
4. EP 0 771 970 A2
5. DE 44 31 007 A1
in Betracht gezogen worden.
Von der Anmelderin ist noch die
6. US 5 372 555 (entsprechend der DE 43 21 588 C2)
genannt worden.
Gegen den Beschluss der Prüfungsstelle für Klasse F16H hat die Anmelderin Beschwerde eingelegt.
Die Anmelderin hat in der mündlichen Verhandlung neugefasste Unterlagen Patentansprüche 1 und 2 und Beschreibung Seiten 1, 2, 2a, 2b, 3 überreicht.
Der geltende Patentanspruch 1 lautet:
Stufenloses Getriebe vom Halbringtyp, das folgendes aufweist:
eine Antriebswelle (1), die durch eine Antriebsquelle (E) drehbar ist;
eine Eingangsscheibe (21), die auf der Antriebswelle (1) abgestützt
ist;
eine Ausgangsscheibe (31), die auf der Antriebswelle (1) abgestützt
ist und der Eingangsscheibe (21) gegenübersteht; und
eine Antriebsrolle (10), die zwischen der Eingangs- und der Ausgangsscheibe (21, 31) zur Ausführung einer Schwingbewegung und
in Wälzkontakt mit beiden Scheiben (21, 31) vorgesehen ist;
wobei jede von der Eingangs- und der Ausgangsscheibe (21, 31)
eine Antriebsoberfläche (22) hat, die mit der Antriebsrolle (10) in
Kontakt ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Scheiben (21, 31) so geformt sind, dass (R * d) / (D * t) gegeben
ist durch
mit R = der Krümmungsradius jeder Antriebsfläche (22), D = Distanz zwischen den
jeweiligen Krümmungsmittelpunkten der Antriebsoberflächen (22) der Scheiben
(21, 31), d = Innendurchmesser jeder Scheibe (21, 31) und t = die Dicke jeder
Scheibe (21, 31).
Dem Anmeldungsgegenstand liegt gemäß Seite 2b, zweiter Absatz der in der
mündlichen Verhandlung überreichten Beschreibung die Aufgabe zugrunde, ein
stufenloses Getriebe vom Halbringtyp zur Verfügung zu stellen, das die Standzeit
von Eingangs- und Ausgangsscheiben in Abhängigkeit von der geometrischen
Abmessungen der Scheiben verbessert.
Wegen des Wortlauts des Patentanspruchs 2 wird auf die Akten Bezug genommen.
Die Anmelderin trägt vor, dass der im Verfahren befindliche Stand der Technik
nach der DE 44 31 007 A1 sich mit der Oberflächenbehandlung der Antriebsflächen von Eingangs- und Ausgangsscheibe befasse. Mit der entsprechenden Beeinflussung der Werkstoffeigenschaften soll die Belastbarkeit der Scheiben unter
dem auftretenden Kontaktdruck verbessert werden. Der Stand der Technik gebe
jedoch keinen Hinweis auf das Optimieren der Geometrie der Eingangs- und Ausgangsscheiben unter der Berücksichtigung der Hertz´schen Gleichungen. Somit
sei der Ansatzpunkt zur Lösung der Problematik, nämlich die Erhöhung der
Standzeiten für die beiden Scheiben, unterschiedlich. Sie trägt ferner vor, dass
das Ausmessen von zeichnerischen Darstellungen in Druckschriften als ex-post
Betrachtung anzusehen sei, da dieses Vorgehen unter Kenntnis der erfindungsgemäßen Beziehung erfolge. Sie ist daher der Ansicht, dass der Gegenstand des
geltenden Patentanspruchs 1 neu sei und auch auf einer erfinderischen Tätigkeit
beruhe.
Die Anmelderin stellt den Antrag, den Beschluss der Prüfungsstelle für Klasse
F16H des Patentamts vom 12. Juni 2001 aufzuheben und das Patent mit folgenden Unterlagen zu erteilen:
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Patentansprüche 1 und 2,
Beschreibung Seiten 1, 2, 2a, 2b, 3, jeweils überreicht in der
mündlichen Verhandlung,
Beschreibung Seiten 4 bis 11, eingegangen am 16. November 1998,
3 Blatt Zeichnungen, Figuren 1A, 1B, 2 bis 4, wie Offenlegungsschrift.
II
Die zulässige Beschwerde ist begründet.
Der Gegenstand der Anmeldung stellt eine patentfähige Erfindung iSd §§ 1 bis 5
PatG dar.
1. Die geltenden Patentansprüche 1 und 2 sind zulässig.
Patentanspruch 1 entspricht dem am Anmeldetag eingereichten Patentanspruch 1. Die Merkmale des Patentanspruchs 2 finden ihre Stütze auf Seite
10, Zeile 17 und 18 der ursprünglichen Beschreibung.
2. Die Erfindung ist so deutlich offenbart, dass ein Fachmann sie ausführen
kann.
Im Patentanspruch 1 fehlt wohl jeglicher Hinweis auf spezielle Angaben zu
den Werkstoffeigenschaften der Eingangs- bzw. Ausgangsscheibe. Der
Durchschnittsfachmann, dies ist ein auf dem Gebiet der Getriebetechnik erfahrener Ingenieur (FH), wird jedoch nur die Werkstoffe in Betracht ziehen,
die einem entsprechenden Kontaktdruck beim Wälzkontakt der Scheiben und
der Antriebsrolle standhalten. Es ist danach bei einem bekannten toroidförmigen Getriebe die Antriebs- und Abtriebsscheibe so zu gestalten, dass die
Standzeit nochmals verbessert wird, nämlich auf 200 h (Seite 10, Zeile 11 gegenüber 100 h nach der DE 44 31 007 A1). Mittels der dimensionslosen Beziehung soll die Spannung an den Berührungspunkten der Antriebsrolle mit
den Scheiben herabgesetzt werden. Somit ist darüber eine Aussage getroffen, wie der Fachmann, ausgehend von einem bekannten Werkstoff, vorgehen soll um dieses Ziel zu erreichen.
Die Zuordnung der einzelnen geometrischen Größen der Scheiben ist in den
Zeichnungsfiguren, welche zur Auslegung des Patentanspruchs 1 heranzuziehen sind, eindeutig definiert. Dies gilt auch für die Querschnittsdicke t der
Scheibe. In Figur 3 kann der Fachmann eindeutig erkennen, dass mit dieser
Angabe der geringste Querschnitt der Scheibe gemeint ist.
3. Das aufgrund seiner Zweckbestimmung ohne Zweifel gewerblich anwendbare Getriebe vom Halbringtyp nach dem Patentanspruch 1 hat gegenüber
dem im Verfahren befindlichen Stand der Technik als neu zu gelten, denn
in keiner der im Verfahren befindlichen Druckschriften wird auf den Einfluss
der Hertz´schen Gleichungen auf die Geometrie der Eingangs- bzw. Ausgangsscheiben eingegangen.
Einzig die DE 44 31 007 C2 bzw. A1 befasst sich mit den Auswirkungen
des Kontaktdruckes der Antriebsrollen auf die Oberfläche der Eingangs-
bzw. Ausgangsscheibe. Zur Lösung des Problems des Abplatzens der
Oberflächen der Scheiben werden die Werkstoffeigenschaften der Scheiben modifiziert. Die DE 196 29 731 C2, die DE 197 17 382 A1, die
EP 0 771 970 A2 und die DE 43 21 588 C2 (entsprechend der US 5 372
555) befassen sich mit der Belastung der Getriebeteile vor oder nach den
Scheiben, jedoch nicht mit den Auswirkungen des Kontaktdruckes auf die
Eingangs- bzw. Ausgangsscheibe des Getriebes.
4.
Das Verfahren nach dem Patentanspruch 1 beruht auch auf einer erfinderischen Tätigkeit.
Beim Anmeldungsgegenstand geht es um die geometrische Form der Antriebs- und der Abtriebsscheibe (21, 31), wobei der Krümmungsradius der
Kontaktfläche, die Distanz zwischen den jeweiligen Krümmungsmittelpunkten der Antriebsoberflächen, der Durchmesser der Bohrung und die Dicke
der Scheibe in einer bestimmten mathematischen Beziehung zueinander
stehen (she. Fig. 1b). Die Art des verwendeten Werkstoffs hat bei der Lösung der Aufgabe keine Relevanz, denn es soll ein bestehendes Getriebe,
für das der Werkstoff bereits optimiert ist (she. z.B. DE 44 31 007 A1), verbessert werden. Ausgehend von der Hertz´schen Theorie der Kontaktbeanspruchung ist nämlich festgestellt worden, dass für die Haltbarkeit (Standzeit) der Eingangs- und Ausgangsscheibe (21, 31) die dimensionslose Beziehung (R * d)/(D * t) eine wichtige Kenngröße darstellt. Dabei geht es um
die Reduzierung des Kontaktdruckes zwischen Scheiben und Antriebsrollen. Für diese Maßnahme vermittelt der aufgezeigte Stand der Technik dem
Durchschnittsfachmann keine Anregungen. Es ist dabei unerheblich, ob im
aufgezeigten Stand der Technik die beanspruchte Bedingung von den Getrieben vom Halbringtyp ebenfalls erfüllt wird. Das Nachmessen von Einzelheiten in Zeichnungen entgegengehaltener Druckschriften allein führt nicht
zur anmeldungsgemäßen Lehre, da sich hieraus kein Hinweis ergibt, bestimmte geometrische Größen der Scheibe in den beanspruchten mathematischen Zusammenhang zu bringen.
In der DE 44 31 007 C2 bzw. A1 ist ein stufenloses Getriebe nach dem
Oberbegriff des Patentanspruchs 1 beschrieben, wobei die Eingangs- und
die Ausgangsscheibe wie beim Anmeldungsgegenstand eine toroidförmige
Gestalt aufweisen in der sich die Antriebsrollen abwälzen. An den
Berührungspunkten zwischen Scheibe und Rollkörper
treten hohe
Kontaktspannungen auf, sodass eine maximale Kontaktspannung um die 4
GPa erreicht wird (S. 2, Z. 48 ff). Infolge des hohen Kontaktdruckes platzen
die Oberflächen ab. Um nun diesen Ermüdungserscheinungen
entgegenzuwirken und um gleichzeitig die Rollkontaktdauer zu erhöhen,
werden Antriebsscheibe und Abtriebsscheibe aus einem Werkstoff hergestellt, der entweder einen Aufkohlungs- und Schleifvorgang oder einen
Karbonier- und Schleifvorgang durchläuft, wobei die wirksam aufgekohlte
Schicht für die Scheiben und die Übertragungsrollkörper auf einen Bereich
zwischen 2,0 und 4,0 mm beschränkt ist (S. 3, Z. 7 ff, Hinweise zu den
Werkstoffen: S. 4, Z. 8 – 45). Ferner wird darauf hingewiesen (S.4, Z.65),
dass die Reinheit des Stahls (Werkstoffs) entscheidend ist für die
Verbesserung der Rotationsbiegefestigkeit und der Lebensdauer
gegenüber Rollkontaktermüdung (she. a. Tab. 5, S. 9, Z. 66 – S. 10, Z. 5).
Somit weist die Lehre dieser Druckschrift in eine andere Richtung, denn es
soll der Werkstoff selbst beeinflusst werden und nicht die Geometrie der
Scheiben. Die Form der Eingangs- bzw. Ausgangsscheibe ist auch hier
toroidförmig, aber ob und inwieweit die geometrischen Verhältnisse der
Eingangs- bzw. Ausgangsscheibe einen Einfluss auf den Kontaktdruck
zwischen Scheiben und Rollkörper haben, ist dieser Druckschrift nicht zu
entnehmen.
In der DE 196 29 731 C2, der DE 197 17 382 A1, der EP 0 771 970 A2 und
der DE 43 21 588 C2 (entsprechend der US 5 372 555) sind weder
Angaben zu den Oberflächeneigenschaften der Eingangs- bzw.
Ausgangsscheibe noch
zu Maßnahmen
zur Herbsetzung des
Kontaktdruckes zwischen Scheiben und Rollkörper enthalten.
So befasst sich die DE 196 29 731 C2 mit Maßnahmen um die
Lagerstruktur
für das Abtriebszahnrad zu erhöhen. Es soll eine
Beeinträchtigung der verschiedenen Bauelemente des Getriebes durch die
Verformung der Antriebselemente (Sp. 3, Z. 39 ff) vermieden werden. Beim
Getriebe nach der DE 197 17 382 A1 ist zwischen der Antriebsscheibe und
einem Nockenflansch ein Belastungsnocken angeordnet. Dieser
Belastungsnocken drückt bei einem Schaltvorgang gegen die Antriebsscheibe und zwar durch Drehung des Nockenflansches und der
Antriebsscheibe gegeneinander. Es geht somit um die Gestaltung des
Belastungsnockens und die Möglichkeit der Schmierung. Beim
Toroidgetriebe nach der EP 0 771 970 A2 ist die Abtriebswelle mit einem
Planetengetriebe versehen. Darauf folgt ein Differential als Ausgang zur
Antriebsachse eines Kraftfahrzeugs. Beansprucht werden die Andruckmittel
mit denen die Druckkraft zum Anpressen der Scheiben gegen das
Übertragungsmittel aufgebracht wird. Das
in der DE 43 21 588 C2
(entsprechend der US 5 372 555) beschriebene Getriebe weist ein
Abtriebszahnrad auf, das dem stufenlosen Reibrollengetriebe folgt. Dieses
Zahnrad
(55)
rotiert zusammen mit den Abtriebsscheiben des
Toroidgetriebes. Das Abtriebszahnrad (55) weist dabei einen derartigen
Schrägungswinkel auf, dass eine zweite Kraft erzeugt wird aufgrund der die
Abtriebsscheibe (34) in Richtung der Antriebsscheibe (32) gedrückt wird.
Um dies zu erreichen, ist das Zahnrad (55) mit einer Schrägverzahnung
versehen.
Der Inhalt dieser Druckschriften liegt somit weiter ab, so dass auch sie
keinen Hinweis auf die anmeldungsgemäße Lehre geben können.
Mithin ist der Patentanspruch 1 gewährbar.
Mit diesem zusammen ist auch der auf Patentanspruch 1 rückbezogene
Unteranspruch 2 gewährbar, da er auf eine Ausgestaltung des Getriebes
nach Anspruch 1 gerichtet ist.
Kowalski
Viereck
Dr. Huber
Kuhn
Cl