Rechtsprechung / BPatG / 2004
BPatG Beschluss vom 12.02.2004 – 17 W (pat) 303/02
17. Senat
BUNDESPATENTGERICHT
_______________
(Aktenzeichen)
Verkündet am
12. Februar 2004
…
B E S C H L U S S
In der Einspruchssache
betreffend das Patent 100 27 264
… 6.70
…
hat der 17. Senat (Technischer Beschwerdesenat) des Bundespatentgerichts auf
die mündliche Verhandlung vom 12. Februar 2004 unter Mitwirkung des Richters
Dipl.-Ing. Bertl als Vorsitzender sowie der Richter Dr. Schmitt, Dipl.-Phys.
Dr. Kraus und Dipl.-Ing. Schuster
beschlossen:
Das Patent Nr. 100 27 264 wird in beschränktem Umfang mit folgenden Unterlagen aufrechterhalten:
Patentansprüche 1 – 3 und Beschreibung, beides überreicht in der
mündlichen Verhandlung vom 12. Februar 2004,
sowie 2 Blatt Zeichnungen mit Figuren 1 – 3 gemäß der Patentschrift.
G r ü n d e
I.
Auf die am 31. Mai 2000 beim Deutschen Patent- und Markenamt eingegangene
Patentanmeldung 100 27 264.9 - 22 wurde das Patent mit der Bezeichnung
"Ultraschallwandler"
erteilt. Veröffentlichungstag der Patenterteilung ist der 24. Januar 2002.
Gegen das Patent ist Einspruch eingelegt worden mit der Begründung, daß der
Gegenstand des Patents nach § 21 Abs. 1 Nr. 1 PatG in Verbindung mit §§ 1 - 5
PatG und § 21 Abs. 1 Nr. 2 PatG nicht patentfähig sei.
Die Einsprechende bezieht sich in ihrer Einspruchsschrift auf die Druckschriften:
1) Mataschek: "Einführung in die Ultraschalltechnik", VEB Verlag Technik Berlin,
2. Aufl., 1962, S. 164-167
2) DE-OS 1 951 075
3) Bergmann: "Der Ultraschall und seine Anwendung in Wissenschaft und Technik", Hirzel Verlag, 6. Aufl. ,1954, S. 78, 79
4) DE 40 09 721 A1
5) DE 26 06 997 A1
6) Bauer u.a.: "Technologie und Anwendungen von Ferroelektrika", Akademische
Verlagsgesellschaft, 1. Aufl., 1976, S. 366-369.
Nach Ablauf der Einspruchsfrist hat die Einsprechende mit Schriftsatz vom
8. Juli 2003 noch folgende Druckschriften genannt:
7) DE-OS 2 211 774
8) DE 198 52 642 C1
9) CH 518 749
10) DE 696 21 134 T2
11) EP 0 209 238 A2.
Die Einsprechende stellt den Antrag,
das Patent in vollem Umfang zu widerrufen.
Die Patentinhaberin beantragt,
das Patent in beschränktem Umfang mit folgenden Unterlagen aufrechtzuerhalten:
Patentansprüche 1 - 3 und Beschreibung, beides überreicht in der
mündlichen Verhandlung am 12. Februar 2004, sowie 2 Blatt Zeichnungen mit Figuren
1 - 3 gemäß der Patentschrift.
Der Anspruch 1 lautet:
Ultraschallwandler mit mindestens einem piezoelektrischen Konverter mit Piezobereichen und zugehörigen Endmassen,
wobei zum Zusammenspannen der Einzelteile des mindestens einen Konverters
oder mehrerer Konverter beidseitig des Konverters oder der mehreren Konverter
jeweils mindestens eine zusätzliche Endmasse (3, 4) von λ/2 - Länge und ein Befestigungselement (5) vorgesehen sind,
wobei jeweils eine kraftschlüssige Verbindung (6) zwischen dem Befestigungselement (5) und der jeweiligen zusätzlichen Endmasse (3, 4) in der Nullstelle (7)
oder mindestens in der unmittelbaren Nähe der Nullstelle (7) der Längsschwingungen der zusätzlichen Endmassen (3, 4) liegen.
Wegen der auf den Anspruch 1 rückbezogenen Ansprüche 2 und 3 und der geänderten Patentbeschreibung wird auf den Akteninhalt verwiesen.
Nach Ansicht der Patentinhaberin ist der verteidigte Gegenstand durch den entgegengehaltenen Stand der Technik weder bekannt noch nahegelegt und somit
patentfähig.
II.
Der Einspruch ist zulässig, da er form-und fristgerecht erhoben sowie nach Maßgabe des § 59 Abs. 1 Satz 4 PatG begründet worden ist. Er hat in der Sache nur
insoweit Erfolg, als er zur beschränkten Aufrechterhaltung des Streitpatents führt.
1. Der verteidigte Anspruch 1 enthält Merkmale des erteilten Anspruchs 1 und der
Streitpatentschrift Sp. 1, Z. 38-43 sowie Sp. 1, Z. 62 bis Sp. 2, Z. 6 iVm Fig. 1 Anspruch 2 ist unverändert geblieben. Anspruch 3 entspricht inhaltlich dem erteilten
Anspruch 4. Die Ansprüche 1 bis 3 sind demzufolge zulässig.
2. Das (Streit-)Patent bezieht sich auf einen Ultraschallwandler mit mindestens
einem piezoelektrischen Konverter mit Piezobereichen und zugehörigen Endmassen.
In der Beschreibungseinleitung der Streitpatentschrift wird auf Ultraschallwandler
nach dem Stand der Technik hingewiesen, deren Befestigungselemente schwingungsbelastet sind. Dieses wird als problematisch beschrieben, wenn es um den
Zusammenbau mehrerer λ/2-Schwinger zu einem Hochleistungs-Ultraschallwandler geht.
Folglich wird die patentgemäße Aufgabe darin gesehen, einen Ultraschallwandler
zu entwickeln, mit dem u.a. die Nachteile des Standes der Technik vermieden
werden.
Die diesbezüglich im Anspruch 1 vermittelte technische Lehre lautet (mit ergänzter
Gliederung) wie folgt:
Ultraschallwandler
a)
mit mindestens einem piezoelektrischen Konverter mit Piezobereichen und
zugehörigen Endmassen,
b)
wobei zum Zusammenspannen der Einzelteile des mindestens einen
Konverters oder mehrerer Konverter beidseitig des Konverters oder der
mehreren Konverter jeweils mindestens eine zusätzliche Endmasse (3, 4)
von λ/2 - Länge und ein Befestigungselement (5) vorgesehen sind,
c)
wobei jeweils eine kraftschlüssige Verbindung (6) zwischen dem Befestigungselement (5) und der jeweiligen zusätzlichen Endmasse (3, 4) in der
Nullstelle (7) oder mindestens in der unmittelbaren Nähe der Nullstelle (7)
der Längsschwingungen der zusätzlichen Endmassen (3, 4) liegen.
Die Lehre des Streitpatents ist durch den angesprochenen Fachmann, einen FH-
Physikingenieur mit mehrjähriger einschlägiger Berufserfahrung, ausführbar. Zum
verteidigten Ultraschallwandler gehört zunächst (mindestens) ein piezoelektrischer
Konverter, der, wie in der Streitpatentschrift zum Stand der Technik ausgeführt,
aus Piezobereichen und beiderseits dieser Bereiche angeordneten Endmassen
besteht. Zur mechanischen Fixierung dieses mindestens einen oder der mehreren
piezoelektrischen Konverter dienen jeweils mindestens eine auf jeder Seite der
gegebenen Konverterkonfiguration angebrachte zusätzliche Endmasse von λ/2 -
Länge und ein Befestigungselement. Als Ort für die jeweilige kraftschlüssige
Verbindung zwischen dem Befestigungselement und der entsprechenden
zusätzlichen Endmasse dient deren Längsschwingungs-Nulllstelle oder eine
Position in deren unmittelbaren Nähe.
3. Der Gegenstand des Anspruchs 1 ist patentfähig, da er bezüglich des im
Verfahren befindlichen Standes der Technik neu ist und auch auf erfinderischer
Tätigkeit beruht.
In D7 (DE-OS 2 211 774) ist in Fig. 1 ein für die kontinuierliche Abgabe hoher
Energie geeigneter (S. 8, le. Abs.) Ultraschallwandler mit zwei piezoelektrischen
Konvertern dargestellt, deren benachbarte Endmassen aus Gründen einer
verbesserten Kühlung (S. 5, 1. Abs; S. 8, le. Abs.) zu einem Zwischenstück 19
zusammengefasst sind. An die Endmasse 13 des einen piezoelektrischen
Konverters ist eine zusätzliche Endmasse in Gestalt des Hornes 21 angefügt.
(Dieses
Horn 21
kann
für
bestimmte
Anwendungsbereiche
des
Ultraschallwandlers auch entfallen, vergl.S. 8, le. Z. bis S. 9, Z. 4). Für den
mechanischen Zusammenhalt der Komponenten des Ultraschallwandlers dient ein
zentraler Bolzen 27.
Mit dem Ultraschallwandler nach D7 stimmt
jener nach Anspruch 1 des
Streitpatents somit hinsichtlich der Verwendung von piezoelektrischen Konvertern,
die von einem Befestigungselement (in Gestalt eines zentralen Bolzens) unter
Vorspannung gehalten werden, und
in der Anordnung einer zusätzlichen
Endmasse anschließend an einen Konverter überein.
Der beim Gegenstand des Anspruchs 1 für die Realisierung eines Hochleistungs-
Ultraschallwandlers
(Streitpatentschrift Sp. 1, Abschnitt 0003) vorgesehene
Einsatz von zwei zusätzlichen Endmassen von λ/2 - Länge, in deren jeweiligem
Nullstellenbereich der Längsschwingung eine kraftschlüssigen Verbindung zum
Befestigungselement vorgesehen ist, ist jedoch beim Ultraschallwandler nach D7
nicht gegeben. Der Kopf des dort als Befestigungselement eingesetzten
Bolzens 27
liegt nämlich auf der Außenfläche der zum Piezobereich 15
gehörenden Endmasse 11 auf. Das zweite Ende des Bolzens 27 ist entsprechend
Fig. 4 im Bereich des Übergangs von der Endmasse 13 zum als eine zusätzliche
Endmasse anzusehenden Horn 21 angeordnet. Demnach befinden sich die kraftschlüssigen Verbindungen zwischen dem Bolzen 27 und den entsprechenden
Komponenten des Ultraschallwandlers im Bereich von Längsschwingungsbäuchen
und sind somit schwingungsbelastet.
Beim Ultraschallwandler nach D7 werden demzufolge keine beidseitig der
Piezokonverter angeordneten zusätzlichen Endmassen mit kraftschlüssigen
Verbindungen
zum
Befestigungselement
im
Nullstellenbereich
der
Längsschwingungen entsprechend den Merkmalen b) und c) des Anspruchs 1 des
Streitpatents eingesetzt.
Dieser Stand der Technik vermag
folglich dem Fachmann auch keine
diesbezüglichen Anregungen bei der Realisierung eines Hochleistungs-
Ultraschallwandlers gemäß Anspruch 1 des Streitpatents zu geben.
Gleiches gilt für den weiteren im Verfahren befindlichen Stand der Technik.
In D3 (Bergmann: "Der Ultraschall und seine Anwendung in Wissenschaft und
Technik", Hirzel Verlag, 6. Aufl. ,1954, S. 78, 79) wird ein Koppelschwinger beschrieben, dessen magnetostriktiver Stabschwinger M mit einem Stempel S aus
schwingungsfähigem Material gekoppelt, wobei die Grundfrequenzen von
Stempel S und Stabschwinger M übereinstimmen. Die Verwendung dieses zusätzlichen Stempels ist dann erforderlich, wenn der magnetostriktive Stabschwinger selbst aus physikalischen oder chemischen Gründen nicht direkt in das
zu beschallende Medium gebracht werden darf. Zur gegenseitigen Fixierung von
Stabschwinger und Stempel dient eine Halterung H, deren kraftschlüssige Verbindung jeweils in der Mitte dieser Komponten, d.h. im Nullstellenbereich der
Längsschwingung, angreift, vergl. S. 78, Bild 56 mit zugehörigem Text. Der bei
diesem Stand der Technik verwendete magnetostriktive Stabschwinger ist
einstückig. Im Gegensatz zu einem piezoelektischen Konverter mit mechanisch
zusammenzuspannenden Endmassen und Piezobereichen sind entsprechende
Maßnahmen bei einem magnetostriktiven Schwinger wegen dessen einstückigen
Aufbaus nicht zu treffen. Da beim Stand der Technik nach D3 folglich das Problem
der mechanischen Fixierung der einzelnen Komponenten eines piezoelektrischen
Konvertes sich nicht stellt, kann diese Druckschrift dem Fachmann auch keine
Anregung vermitteln, zur Lösung dieses Problems nach den Merkmalen b) und c)
beidseitig des oder der Konverter zusätzliche Endmassen vorzusehen und die benötigten kraftschlüssigen Verbindungen zum Befestigungselement in Nullstellenbereiche dieser zusätzlichen Endmassen zu legen und hierdurch wegen reduzierter Belastung durch Schwingungen eine höhere statische Belastung des Befestigungelementes zu ermöglichen.
Der in D1 (Mataschek: "Einführung in die Ultraschalltechnik", VEB
Verlag Technik Berlin, 2. Aufl., 1962, S. 164-167) auf S. 166 in Bild 6.9 dargestellte magnetostriktive Schwinger hat denselben Aufbau wie der eben abgehandelte gemäß D3. Es gilt somit bezüglich D1 die vorstehend zu D3 gebrachte
Argumentation.
Vom weiteren von der Einsprechenden genannten Stand der Technik beschäftigen
sich noch die Druckschriften 6 und 11 mit dem Zusammenspannen der Einzelteile
bei piezoelektrischen Konvertern.
Nach D6 (Bauer u.a.: "Technologie und Anwendungen von Ferroelektrika", Akademische Verlagsgesellschaft, 1. Aufl., 1976, S. 366-369) wird durch die
(piezo-)keramischen Ringe und die zugehörigen Endmassen ein Bolzen
geschoben, auf dem eine Mutter mit entsprechendem Drehmoment angezogen
wird, vergl. S. 369, Anmerkung zu Abb. 4.29. Folglich gibt es auch hier keine
zusätzliche Endmassen für Befestigungszwecke und es befinden sich auch bei
diesem Stand der Technik Bolzenkopf und -mutter auf der Außenfläche der
jeweiligen Endmasse im Schwingungsbauch.
Vergleichbares gilt für D11 (EP 0 209 238 A2). Dort zeigt Figur 1a einen Ultraschallwandler mit einem piezoelektrischen Konverter mit Piezobereichen 1, 2 und
zugehörigen Endmassen 3. Für den Zusammenhalt dieser Komponenten mit mechanischer Vorspannung dient ein Befestigungselement in Gestalt eines Bolzens 6, wobei die kraftschlüssigen Verbindungen zwischen dem Bolzen 6 und den
Endmassen 3 sich in unmittelbarer Nachbarschaft zur Abstrahlfläche 4 der jeweiligen Endmasse - und somit im Maximumsbereich der Längsschwingungen - befinden, vergl. zusätzlich S. 1, Z. 30 bis Sp. 2, Z. 22.
In D11, Fig. 3a wird ein Ultraschallwandler beschrieben, der (durch Weiterentwicklung der in Fig. 2 dargestellten Konfiguration) aus zwei piezoelektrischen
Konvertern besteht, deren benachbarte Endmassen zu einer Zentralmasse 9 zusammengefasst sind und die nach der auf S. 8, Z. 20-27 beschrieben Ausführungsform durch einen gemeinsamen Bolzen vorgespannt werden. Auch bei
dieser Variante befinden sich die kraftschlüssigen Verbindungen 7 zwischen Bolzen und außenliegenden Endmassen 3 in unmittelbarer Nähe von deren Abstrahlflächen 4', 4'', d.h. auch hier in Maximumsbereichen der Längsschwingungen.
Auch bei den Ultraschallwandlern nach D6 und D11 sind somit keine zusätzlichen
Endmassen mit Anbringung kraftschlüssiger Verbindungen im Bereich der Längsschwingungsnullstelle entsprechend den Merkmalen b) und c) des Anspruchs 1
des Streitpatents vorgesehen. Der Fachmann erhält von diesem Stand der Technik folglich auch keine Anregungen für entsprechende Maßnahmen.
Die
innerhalb
der Einspruchsfrist
noch
genannten Druckschriften 2
(DE - OS 1 951 075), 4 (DE 40 09 721 A1) und 5 (DE 26 06 997 A1) liegen bezüglich der beanspruchten Lehre weiter ab als der bisher betrachtete Stand der Technik. D2 zeigt in den Figuren 1 bis 3 die Anbringung von Ultraschallwandlern mit
piezoelektrischen Konvertern an Flüssigkeitsbehältern in der Weise, daß sich die
Behälterwand in einem Schwingungsknoten befindet (S. 2, 2. Abs.). In D4 wird ein
bei der Durchlaufreinigung einsetzbarer Ultraschallschwinger beschrieben (Ansprüche 1, 2). D5 behandelt Geschwindigkeitstransformatoren, die u.a. der Vergrößerung der Schwingungsamplitude von piezoelektrischen und magnetischen
Wandlern dienen (S. 6, Absätze 3 und 5).
Die Druckschriften 2, 4 und 5 beschäftigen sich somit, wie dargelegt, nicht mit dem
Problem des Zusammenspannens der Einzelteile piezoelektrischer Konverter mit
eigens für diesen Zweck eingesetzter zusätzlicher Endmassen. Folglich vermögen
auch diese Druckschriften keine Anregungen zur diesbezüglichen technischen
Lehre des Anspruchs 1 des Streitpatents zu geben.
Zu den nach Ablauf der Einspruchsfrist neben D7 und D11 weiterhin genannten
Druckschriften 8 (DE 198 52 642 C1), 9 (CH 518 749) und 10 (DE 696 21 134 T2)
und zu der im Prüfungsverfahren noch herangezogenen DE 23 52 678 A1 wurden
bezüglich des verteidigten Anspruchs 1 patenthindernde Umstände weder vorgetragen noch sind solche Umstände ersichtlich. Es kann somit dahingestellt bleiben, daß D10 nachveröffentlicht ist und daß anstelle dieser Druckschrift die zugehörige am 3. Januar 1997 veröffentlichte PCT-Anmeldung WO 97/159 zu nennen
gewesen wäre.
Der Gegenstand des verteidigten Anspruchs 1 des Streitpatents ist somit aus den
aufgezeigten Gründen neu und beruht auch auf erfinderischer Tätigkeit. Folglich
ist dieser Gegenstand patentfähig.
Die verteidigten Unteransprüche 2 und 3 beinhalten zweckmäßige, nicht selbstverständliche Ausgestaltungen des Ultraschallwandlers nach Anspruch 1. Ihre
Gegenstände sind folglich ebenfalls patentfähig.
Bertl
Dr. Schmitt
Dr. Kraus
Schuster
Wf