Rechtsprechung / BPatG / 2003
BPatG Beschluss vom 12.11.2003 – 19 W (pat) 7/03
19. Senat
BUNDESPATENTGERICHT
Aktenzeichen
Verkündet am
12. November 2003
…
B E S C H L U S S
In der Beschwerdesache
betreffend die Patentanmeldung 197 21 282.4
…
hat der 19. Senat (Technischer Beschwerdesenat) des Bundespatentgerichts auf
die mündliche Verhandlung vom 12. November 2003 unter Mitwirkung des Vorsitzenden Richters Dipl.-Phys. Dr. Kellerer und der Richter Schmöger,
Dr.-Ing. Kaminski und Dr.-Ing. Scholz 6.70
beschlossen:
Die Beschwerde wird zurückgewiesen.
G r ü n d e
I.
Das Deutsche Patent- und Markenamt - Prüfungsstelle für Klasse H 02 P - hat die
am 21. Mai 1997 eingereichte Anmeldung, für die die Unionspriorität der japanischen Anmeldungen Nr 8-127 054/055 vom 22. Mai 1996 und 8-178 271 vom
8. Juli 1996 in Anspruch genommen ist, durch Beschluss vom 21. August 2002 mit
der Begründung zurückgewiesen, dass der Gegenstand des Patentanspruchs gegenüber dem Stand der Technik nicht erfinderisch sei.
Gegen diesen Beschluss richtet sich die Beschwerde der Anmelderin. Sie hat in
der mündlichen Verhandlung neue Unterlagen eingereicht, und beantragt,
den angefochtenen Beschluss aufzuheben und das Patent mit folgenden Unterlagen zu erteilen:
einziger Patentanspruch mit 16 Seiten Beschreibung, überreicht in
der mündlichen Verhandlung vom 12. November 2003,
Zeichnungen gemäß Offenlegungsschrift.
Der geltende Patentanspruch lautet:
Verfahren zum Treiben eines Schrittmotors, bei dem ein Stator (6)
mit mehreren mit Spulen (8, 9) bewickelten Phasen um einen Rotor
(7) herum angeordnet ist, wobei eine elektromagnetische Anziehungs- oder Abstoßungskraft zwischen Stator und Rotor erzeugt
wird, indem in die Spulen (8, 9) ein Erregerstrom eingespeist wird,
und die elektromagnetische Kraft durch sukzessives Umschalten
der Erregerströme für die jeweiligen Phasen umgeschaltet wird, um
dadurch den Rotor zu drehen, dadurch gekennzeichnet, daß bei
Drehung des Motors mit niedriger Drehzahl in sämtlichen Bereichen
und bei Drehungen mit hoher Drehzahl
im Niederfrequenz-
Beschleunigungs/Verzögerungs-Bereich der Erregerstrom mittels
Mikroschritt-Ansteuerung gesteuert wird, dass die Ansteuerung im
Hochfrequenz-Beschleunigungs/Verzögerungs-Bereich und im Bereich konstanter Drehzahl mittels eines normalen Energiesystems
erfolgt, und daß der Erregerstrom als zerhackte Stromwelle gebildet
und dem Motor mit einem Vorstrom zugeführt wird."
Der Anmeldung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Treiben eines
Schrittmotors zu schaffen, welches in der Lage ist, ohne die Notwendigkeit einer
komplizierten Steuerschaltung Vibrationen bei der Mikroschritt-Ansteuerung des
Schrittmotors zu beherrschen, insbesondere in der Lage ist, Vibrationen im niederfrequenten Beschleunigungs/Verzögerungs-Bereich beim Betrieb mit niedriger
Drehzahl oder beim Betrieb mit hoher Drehzahl zu beherrschen (S 8, Abs 3 der
geltenden Beschreibung).
Die Anmelderin vertritt die Ansicht, das vom Prüfer erstmals im Bescheid vom
10. Januar 2002 erwähnte und unter der Nummer JP 61 273 194 A veröffentlichte
Abstract einer japanischen Patentanmeldung könne nicht die spezielle Aufteilung
der Drehzahlbereiche, wie sie im Anspruch 1 beansprucht und in den Figuren 1
und 2 gezeigt sei, nahelegen. Es sei auch nicht nachvollziehbar wie die
DE 23 32 648 A1 den Fachmann zu einen Vorstrom, wie er in Figur 8 der vorliegenden Anmeldung gezeigt sei, anregen könne. Die EP 145 198 B1 offenbare
nicht die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 beschriebenen Drehzahlbereiche.
Wegen weiterer Einzelheiten wird auf den Akteninhalt verwiesen.
II.
Die zulässige Beschwerde konnte keinen Erfolg haben, weil der Gegenstand des
geltenden Patentanspruchs nicht auf einer erfinderischen Tätigkeit des Fachmanns beruht.
Als zuständiger Fachmann ist hier ein Hochschulingenieur der elektrischen Energietechnik anzusehen, der Berufserfahrungen auf dem Gebiet der Entwicklung
und Steuerung von Schrittmotoren besitzt.
Die EP 145 198 B1 zeigt in Übereinstimmung mit dem Oberbegriff des Anspruchs
ein Verfahren zum Treiben eines Schrittmotors (Sp 1 Z 3 bis 8), bei dem – nicht
explizit dargestellt, aber wie üblich vorauszusetzen - ein Stator mit mehreren mit
Spulen (Fig 2 bis 7, winding A,A’,B,B’), bewickelten Phasen um einen Rotor herum
angeordnet ist, wobei eine elektromagnetische Anziehungs- oder Abstoßungskraft
zwischen Stator und Rotor erzeugt wird, indem in die Spulen ein Erregerstrom
eingespeist wird und die elektromagnetische Kraft durch sukzessives Umschalten
der Erregerströme für die jeweiligen Phasen umgeschaltet wird, um dadurch den
Rotor zu drehen (Fig 4 iVm Sp 4, Z 60 bis Sp 5, Z 25).
Bei niedrigen Drehzahlen soll dabei eine Mikroschritt-Ansteuerung, bei hohen
Drehzahlen eine „Nicht-Mikroschritt-Ansteuerung“ mit vollen Schritten zur Anwendung kommen ( Sp 1, Z 9 bis 19 und Sp 2, Z 33 bis 42).
Damit ist also ein Verfahren beschrieben, das in Übereinstimmung mit dem ersten
kennzeichnenden Merkmal des Anspruchs bei Drehung des Motors mit niedriger
Drehzahl immer, also in sämtlichen Bereichen, mittels Mikroschritt-Ansteuerung
gesteuert wird. Bei Betrieb mit hoher Drehzahl ergibt sich bei der Beschleunigung
aus dem Stillstand und am Ende der Verzögerung beim Abbremsen jeweils ein
Betriebsbereich mit niedriger Drehzahl – entsprechend dem „Niederfrequenz-
Beschleunigungs/Verzögerungs-Bereich im Anspruch –, der nach der Lehre dieser
Schrift ebenfalls mittels Mikroschritt-Ansteuerung gesteuert wird.
In dem dazwischenliegenden Bereich mit höheren Drehzahlen – im Anspruch 1 als
Hochfrequenz-Beschleunigungs/Verzögerungs-Bereich und Bereich konstanter
Drehzahl bezeichnet –, erfolgt dann der dort anhand der Figuren 4 bis 7, im einzelnen beschriebene Übergang zu der „Nicht-Mikroschritt-Ansteuerung“ die im Anspruch 1 als „normales Erregungssystem“ bezeichnet wird.
Im Unterschied zum Verfahren nach dem einzigen geltenden Anspruch ist dort
nicht explizit angegeben ob der Strom als „zerhackte Stromwelle“ gebildet werden
soll und auch ein Vorstrom wird nicht erwähnt.
Für die – zur Einstellung des vorgegebenen Stroms auf jeden Fall notwendige –
Stromsteuerungsregelung wird der Fachmann aber ausschließlich die für Motorsteuerungen allgemein übliche Pulsweitenmodulation
(siehe z.B. Ording/Hopper: “Das Mikroschrittverfahren: Besser als Servoregelung?” in industrie -
elektrik + elektronik, 1985, Nr. 3, S 62, re Sp, Z 1 bis 5), also im Sprachgebrauch
der Anmeldung, eine „zerhackte Stromwelle“ in Betracht ziehen. Eine Analogsteuerung/regelung als einzige Alternative ist nämlich bei Motorsteuerungen (wegen
der am Stellglied auftretenden Verluste) völlig unüblich.
Was den anspruchsgemäß noch vorgesehenen Vorstrom betrifft so sagt dieser
Begriff über die Art des Stroms nichts aus, der Begriff als solcher deutet allenfalls
auf einen zeitlich vorauslaufenden Strom hin, der aber auf keinen Fall gemeint
sein kann, da hierdurch die Drehlage des Schrittmotors geändert werden könnte.
Die Beschreibung offenbart dazu Widersprüchliches. So soll es nach Seite 17, Absatz 1 der ursprünglichen Unterlagen ein Gleichstrom sein, der auf einen Wechselstrom gegeben wird, um einen vorgegebenen Betriebspunkt einzustellen, und
der den Stromnulldurchgang zur Plusseite oder zur Minusseite hin verlagert. Die
Figur 8, die den Spulenstrom mit Vorstrom beim Mikroschrittverfahren zeigen soll,
zeigt aber keinen Gleichstrom, sondern einen rechteckförmigen Wechselstrom,
der einem dreieckförmigen Stromverlauf überlagert ist, dessen Polarität mit dem
Wicklungsstrom umgeschaltet wird und der den in Fig 8 ersichtlichen Stromsprung
beim Stromnulldurchgang bewirkt. Ein solcher Stromsprung bewirkt aber auch einen entsprechenden Phasensprung des Magnetfelds um ein Vielfaches eines Mikroschritts (bei den in Fig 8 angegebenen Größenverhältnissen ungefähr 600 im
Vergleich zum Mikroschritt im Grad-Bereich). Damit werden – entgegen der Aufgabenstellung – die Vibrationen extrem vergrößert.
Nach den Erläuterungen zum Vorstrom in den ursprünglichen Unterlagen soll der
Spulenstrom einschließlich des Vorstroms (zumindest als eine bevorzugte Variante) durch die einzige, mit einer entsprechenden Referenzspannung gesteuerte
Treiberschaltung 12 (Fig 10) erzeugt werden (S 17, Abs 3 der ursprünglichen Unterlagen). Die Aufteilung des einzigen physikalisch existierenden Gesamtstroms in
Erregerstrom und Vorstrom ist somit eine rein gedankliche, die bei dem Strom
nach Figur 4 bis 8 der EP 145 198 B1 genauso vorgenommen werden könnte
(z.B. in einen blockförmigen Maximalstrom als Vorstrom und den sich sinusförmig
verändernden Stromanteil – entsprechend Figur 2 – als eigentlichen Erregerstrom). Demzufolge erweist sich der anspruchsgemäße Vorstrom nur als vermeintlicher Unterschied zu dem aus der EP 145 198 B1 bekannten Verfahren.
Auch wenn man dem Verfahren nach dem geltende Anspruch einen Vorstrom im
Sinne der DE 23 32 648 A1 (Fig 2 bis 5 iVm S 3 Abs 3 und 4) unterstellt, kann dies
die Patentfähigkeit nicht begründen. Wenn nämlich dem Fachmann der schwingungsdämpfend wirkende (S 1, Abs 3), gesondert durch den Stabilisator 17 eingespeiste Vorstrom nach der DE 23 32 648 A1 so geläufig wäre, dass er den anspruchsgemäßen Vorstrom, abweichend von der Beschreibung derart verstehen
würde, so wäre dieser aus eben diesem Grund auch nahegelegt.
Um zum Verfahren nach dem einzigen Anspruch zu kommen, bedurfte es somit
keiner erfinderischer Überlegungen. Der Anspruch 1 ist somit nicht patentfähig.
Dr. Kellerer
Schmöger
Dr. Kaminski
Dr. Scholz
Pr