Rechtsprechung / BPatG / 2008
BPatG Beschluss vom 03.12.2008 – 7 W (pat) 30/05
7. Senat
BUNDESPATENTGERICHT
_______________
(Aktenzeichen)
Verkündet am
3. Dezember 2008
…
B E S C H L U S S
In der Beschwerdesache
betreffend die Patentanmeldung 197 26 587.1 - 55
…
hat der 7. Senat (Technischer Beschwerdesenat) des Bundespatentgerichts auf
die mündliche Verhandlung vom 3. Dezember 2008 unter Mitwirkung des Vorsitzenden Richters Dipl.-Ing. Tödte sowie der Richter Starein, Dipl.-Ing. Hilber und
Dipl.-lng. Schlenk 08.05
beschlossen:
Das Patent 197 26 587 wird unter Aufhebung des Beschlusses der
Prüfungsstelle für Klasse B 21 B vom 12. März 2005 mit folgenden
Unterlagen erteilt:
Patentansprüche 1 bis 4 gemäß Hilfsantrag 3, eingegangen am
7. Oktober 2005, Beschreibung gemäß Offenlegungsschrift und
1 Blatt Zeichnungen gemäß Offenlegungsschrift.
Die weitergehende Beschwerde wird zurückgewiesen.
G r ü n d e
I.
Die Patentanmeldung 197 26 587.1 - 55 mit der Bezeichnung
Verfahren und Einrichtung zur Verringerung bzw. Kompensation
von Drehzahleinbrüchen beim Einfädeln eines Walzgutes in ein
Walzgerüst
ist von der Prüfungsstelle für Klasse B 21 B des Deutschen Patent- und Markenamts mit Beschluss vom 12. März 2005 zurückgewiesen worden. Zur Begründung
ist im Beschluss angegeben, dass der Gegenstand der Anmeldung nicht erfinderisch sei gegenüber dem gattungsgemäßen Drehzahlkompensationsverfahren
nach der Schrift JP-08033911 A (D1)
in Kombination mit der Schrift
DT 14 27 926 (D2).
Gegen diesen Beschluss richtet sich die Beschwerde der Anmelderin. Sie reicht
mit Eingangsdatum vom 7. Oktober 2005 einen neuen Hauptantrag mit 3 Ansprüchen sowie den Hilfsantrag 1 mit 2 Ansprüchen und Hilfsantrag 3 mit 4 Ansprüchen ein und überreicht in der mündlichen Verhandlung einen Hilfsantrag 2
mit den Ansprüchen 1 und 2 und eine Seite zugehöriger Beschreibung. Sie macht
geltend, dass der Gegenstand des Patentanspruchs 1 nach Haupt- und Hilfsanträgen gegenüber dem Stand der Technik neu und erfinderisch sei.
In der
im Zwischenbescheid des Berichterstatters aufgegriffenen JP-
08033911 A (D1) erfolge durch Öffnen des Schalters 19 ein unkontrolliertes Absenken der Walzengeschwindigkeit auf die Lastdrehzahl, wobei es zu Schwingungen kommen könne. In der DT 14 27 926 C3 (D2) sei durch das beschriebene
"schwingungsfreie Herunterregeln auf die Lastdrehzahl" keine nacharbeitbare
technische Lehre gegeben, sondern durch Öffnen des Relais K werde analog zur
D1 eine unkontrollierte Drehzahlabsenkung bewirkt. Deshalb werde der Fachmann
auch durch eine Kombination der Schriften D1 und D2 nicht zur anmeldungsgemäßen Lösung gelangen.
Die Beschwerdeführerin stellt den Antrag,
den Beschluss der Prüfungsstelle für Klasse B 21 B des Deutschen Patent- und Markenamts vom 12. März 2005 aufzuheben
und ein Patent mit folgenden Unterlagen zu erteilen:
Patentansprüche 1 bis 3 gemäß Hauptantrag, eingegangen am
7. Oktober 2005,
hilfsweise Patentansprüche 1 und 2 gemäß Hilfsantrag 1, eingegangen am 7. Oktober 2005,
weiter hilfsweise Patentansprüche 1 und 2 gemäß Hilfsantrag 2,
überreicht in der mündlichen Verhandlung vom 3. Dezember 2008,
weiter hilfsweise Patentansprüche 1 bis 4 gemäß Hilfsantrag 3,
eingegangen am 7. Oktober 2005,
sowie der Beschreibung und 1 Blatt Zeichnungen gemäß Offenlegungsschrift jeweils in Verbindung mit dem Hauptantrag und den
Hilfsanträgen 1 und 3,
sowie
der
Beschreibung
Seite 2,
eingegangen
am
3. Dezember 2008 und den übrigen Seiten der Beschreibung und
1 Blatt Zeichnungen gemäß der Offenlegungsschrift in Verbindung
mit dem Hilfsantrag 2.
Der Patentanspruch 1 nach Hauptantrag hat folgende Fassung (Eing. vom
7. Oktober 2005):
Verfahren zur Verringerung bzw. Kompensation von Drehzahleinbrüchen beim Einfädeln eines Walzgutes in ein Walzgerüst, wobei
die Walzendrehzahl abhängig von einer Solldrehzahl (n*) mit einem Regler (1) und einem Lastbeobachter (16) geregelt wird, wobei vor dem Einfädeln des Walzgutes in das Walzgerüst die Solldrehzahl (n*) der Walzen des Walzgerüstes um einen vorgegebenen Wert ((cid:168)(cid:81)*) erhöht und nach dem Einfädeln auf die gewünschte Solldrehzahl (nn*) für das Walzen gemäß einer geeigneten
Zeitfunktion abgesenkt wird.
Der unabhängige Anspruch 3 nach Hauptantrag lautet:
Einrichtung zur Verringerung bzw. Kompensation von Drehzahleinbrüchen beim Einfädeln eines Walzgutes in ein Walzgerüst,
wobei die Walzendrehzahl abhängig von einer Solldrehzahl (n*)
mit einem Regler (1) und Lastbeobachter (16) geregelt wird, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei die Einrichtung zur Verringerung bzw.
Kompensation von Drehzahleinbrüchen ein Drehzahlkorrekturglied
(18) aufweist, das vor dem Einfädeln des Walzgutes in das Walzgerüst die Solldrehzahl (n*) der Walzen des Walzgerüstes um
einen vorgegebenen Wert ((cid:168)n*) erhöht und nach dem Einfädeln
auf die gewünschte Solldrehzahl (nn*) gemäß einer geeigneten
Zeitfunktion absenkt.
Der Anspruch 1 nach Hilfsantrag 1 unterscheidet sich vom Anspruch 1 nach
Hauptantrag dadurch, dass das letzte Merkmal "gemäß einer geeigneten Zeitfunktion abgesenkt wird" (letzte Zeile) durch das Merkmal des Hilfsantrags 1 (letzte
zwei Zeilen) "gemäß einer Hyperbel abgesenkt wird" ersetzt wird.
Der Anspruch 3 nach Hilfsantrag 1 unterscheidet sich vom Anspruch 3 nach
Hauptantrag dadurch, dass das letzte Merkmal "gemäß einer geeigneten Zeitfunktion absenkt" (letzte Zeile) durch das Merkmal des Hilfsantrags 1 (letzte zwei Zeilen) "gemäß einer Hyperbel absenkt" ersetzt wird.
Der Anspruch 1 nach Hilfsantrag 2 unterscheidet sich vom Anspruch 1 nach
Hauptantrag (…"und nach dem Einfädeln auf die gewünschte Solldrehzahl (nn*)
für das Walzen gemäß einer geeigneten Zeitfunktion abgesenkt wird" (letzte drei
Zeilen des Hauptantrags)) durch die Merkmale des Hilfsantrags 2 (ebenfalls letzte
drei Zeilen) …"und unmittelbar nach dem Einfädeln auf die gewünschte Solldrehzahl (nn*) für das Walzen entlang einer Hyperbel geregelt abgesenkt wird".
Der Anspruch 3 nach Hilfsantrag 2 unterscheidet sich vom Anspruch 3 nach
Hauptantrag (…"und nach dem Einfädeln auf die gewünschte Solldrehzahl (nn*)
gemäß einer geeigneten Zeitfunktion absenkt" (letzte drei Zeilen des Hauptantrags)) durch die Merkmale des Hilfsantrags 2 (letzte drei Zeilen)… "und unmittelbar nach dem Einfädeln auf die gewünschte Solldrehzahl (nn*) entlang einer
Hyperbel geregelt absenkt".
Der Patentanspruch 1 nach Hilfsantrag 3 hat folgende Fassung (Eing. vom
7. Oktober 2005):
Verfahren zur Verringerung bzw. Kompensation von Drehzahleinbrüchen beim Einfädeln eines Walzgutes in ein Walzgerüst, wobei
wenigstens eine Walze des Walzgerüstes von einem Motor angetrieben wird und die Walzendrehzahl abhängig von einer Solldrehzahl (n*) mit einem Regler (1) und einem Lastbeobachter (16)
geregelt wird, wobei vor dem Einfädeln des Walzgutes in das
Walzgerüst die Solldrehzahl (n*) der Walzen des Walzgerüstes um
einen vorgegebenen Wert ((cid:168)n*) erhöht wird und nach dem Einfädeln die Solldrehzahl (n*) auf eine gewünschte Solldrehzahl (nn*)
abgesenkt wird, wobei aus einem gemessenen Moment (M) des
Motors und einer gemessenen Drehzahl (n) der Walzen ein
Lastmoment (MˆL ) nachgebildet wird, wobei das nachgebildete
Lastmoment (MˆL ) dem Regler (1) schaltbar zur Verfügung gestellt
wird, um den Regler (1) entweder als P-Regler zu betreiben oder
als PI-Regler zu betreiben.
Der Patentanspruch 3 nach Hilfsantrag 3 hat folgende Fassung (Eing. vom
7. Oktober 2005):
Einrichtung zur Verringerung bzw. Kompensation von Drehzahleinbrüchen beim Einfädeln eines Walzgutes in ein Walzgerüst,
wobei wenigstens eine Walze des Walzgerüstes von einem Motor
angetrieben wird und die Walzendrehzahl abhängig von einer
Solldrehzahl (n*) mit einem Regler (1) und Lastbeobachter (16)
geregelt wird, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens
nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei die Einrichtung zur
Verringerung bzw. Kompensation von Drehzahleinbrüchen ein
Drehzahlkorrekturglied (18) aufweist, das vor dem Einfädeln des
Walzgutes in das Walzgerüst die Solldrehzahl (n*) der Walzen des
Walzgerüstes um einen vorgegebenen Wert ((cid:168)n*) erhöht und nach
dem Einfädeln auf die gewünschte Solldrehzahl (nn*) absenkt, wobei der Lastbeobachter (16) aus einem gemessenen Moment (M)
des Motors und einer gemessenen Drehzahl (n) der Walzen ein
Lastmoment (MˆL ) nachbildet, wobei das nachgebildete Lastmoment (MˆL ) dem Regler (1) mit einem Schalter (10) schaltbar zur
Verfügung gestellt wird, um den Regler (1) entweder als P-Regler
zu betreiben oder als PI-Regler zu betreiben.
Die Patentansprüche 2 nach Hauptantrag und Hilfsantrag 3 sind auf Merkmale
gerichtet, die das beanspruchte Verfahren zur Drehzahlkompensation ausgestalten sollen, während der Anspruch 4 nach Hilfsantrag 3 die entsprechende Einrichtung weiterbilden soll.
Nach der geltenden Beschreibung S. 2 Abs. 3 der Offenlegungsschrift liegt für den
Haupt- und die Hilfsanträge folgende Aufgabe vor,
ein Verfahren bzw. eine Einrichtung zur Verringerung bzw. Kompensation von Drehzahleinbrüchen beim Einfädeln eines Walzgutes in ein Walzgerüst anzugeben.
Für weitere Einzelheiten wird auf den Akteninhalt verwiesen.
II.
1.
Die frist- und formgerecht eingelegte Beschwerde ist zulässig, jedoch sachlich nur teilweise gerechtfertigt. Der Anmeldungsgegenstand nach Hauptantrag und den Hilfsanträgen 1 und 2 stellt keine patentfähige Erfindung dar.
2.
Als Fachmann ist hier ein Diplomingenieur des Maschinenbaus mit mehrjähriger Berufserfahrung im Bau von Walzwerken und fundierten Kenntnissen
auf dem Gebiet der Regel- und Steuerungstechnik anzusehen.
3.
Zum Hauptantrag
Das Drehzahlkompensationsverfahren nach Patentanspruch 1 und die zugehörige Vorrichtung nach Anspruch 3 ist gegenüber dem Stand der Technik
nach der Schrift JP-08033911 A und der zugehörigen englischen Maschinenübersetzung mit den Fig. 1 bis 5 (D1) nicht neu.
Aus dieser Schrift ist es bekannt, zur Verringerung bzw. Kompensation von
Drehzahleinbrüchen beim Einfädeln eines Walzgutes in ein Walzgerüst vor
dem Einfädeln des Walzgutes in das Walzgerüst die Solldrehzahl der Walzen
des Walzgerüstes durch Schließen des Schalters 19 um einen vorgegebenen
Wert zu erhöhen und nach dem Einfädeln auf die gewünschte Solldrehzahl
der Walzen wieder abzusenken. Dabei wird zur Steuerung der Walzendrehzahl ein Beobachter 13, der einen Stromregler 8 ansteuert, verwendet. Ist
eine voreingestellte Zeitspanne nach dem Einfädeln des Walzguts verstrichen, wird dann der Schalter 19, der eine Drehzahlerhöhung bewirkt hat,
geöffnet und die Walzendrehzahl verringert sich entsprechend den mechanischen Gegebenheiten auf den Sollwert. Die im Anspruch 1 der Anmeldung
geforderte "geeignete Zeitfunktion" für das Absenken auf die Solldrehzahl ist
beim Verfahren nach der Schrift D1 durch eine Sprungfunktion von erhöhter
Drehzahl auf die niedrige (Soll-)Drehzahl gegeben.
Für den Anspruch 3, der eine Einrichtung zur Durchführung eines derartigen
Verfahrens beschreibt, gilt sinngemäß das Gleiche, wobei beim Verfahren
gemäß der Schrift D1 die Regeleinheiten 15 bis 18, die den Schalter 19 betätigen, der in geschlossener Stellung die zusätzliche Drehzahlerhöhung der
Walzen vor dem Einfädeln bewirkt, dem in der Anmeldung beanspruchten
Drehzahlkorrekturglied entsprechen.
3.
Zum Hilfsantrag 1
Das Drehzahlkompensationsverfahren nach Patentanspruch 1 und die zugehörige Vorrichtung nach Anspruch 2 mögen zwar gegenüber dem Stand der
Technik nach den Schriften JP-08033911 A (D1) und DT 14 27 926 C3 (D2)
neu sein. Sie beruhen aber nicht auf einer erfinderischen Tätigkeit, da sie
sich für den Fachmann aus dem Stand der Technik in nahe liegender Weise
ergeben.
Das im Hilfsantrag 1 gegenüber dem Hauptantrag geänderte Merkmal, dass
die Solldrehzahl "gemäß einer Hyperbel abgesenkt wird" ist aufgrund seiner
Unbestimmtheit nicht geeignet, dem Fachmann eine eindeutige Lehre zu vermitteln. Es gibt Hyperbelfunktionen mit quasi "schlagartigem", einer Sprungfunktion gleichenden Abfall und Hyperbelfunktionen mit sehr langsamen
asymptotischen Verlauf, so dass der Fachmann sich mit der oben genannten
pauschalen Lehre einer unübersehbaren Vielfalt von Lösungen ohne Hilfe bei
der Auswahl der geeigneten Hyperbel gegenübersieht.
Weiterhin gibt der bekannte Stand der Technik dem Fachmann auch Hinweise und Anregungen zu einer derartigen Ausgestaltung: Wie die bereits beim
Hauptantrag beschriebene JP-08033911 A (D1) offenbart die Schrift
DT 14 27 926 C3 (D2) ein Verfahren zur Verringerung bzw. Kompensation
von Drehzahleinbrüchen beim Einfädeln eines Walzgutes in ein Walzgerüst.
Dazu wird vor dem Einfädeln des Walzgutes in das Walzgerüst die Solldrehzahl der Walzen des Walzgerüstes um einen vorgegebenen Wert erhöht und
nach dem Einfädeln auf die gewünschte Solldrehzahl der Walzen "schwingungsfrei heruntergeregelt" (vgl. Sp. 2, Z. 51 bis 53 in Verbindung mit Sp. 3,
Z. 11 bis 19). In der Fig. 2 wird auch ein nicht als "abrupte" Sprungfunktion,
sondern hyperbelförmig dargestellter Strom- und Drehzahlverlauf für diese
Regelung gezeigt. Weiterhin werden im Ausführungsbeispiel nach der Fig. 3
in Verbindung mit der Beschr. Sp. 4, Z. 28 bis 30 dem Fachmann Hinweise
auf eine Sollwertänderung der Walzengeschwindigkeit über die Zeit (Lade/Entladekurve des RC-Glied W1-C) gegeben. Nun folgt aber gerade die
Spannung in derartigen R-C-Schaltungen bei der Entladung über die Zeit
einer hyperbelförmigen Exponentialfunktion mit ihren Schenkeln zur Spannungsachse (Anfangsspannung) und zur Zeitachse. Wenn nun der Fachmann anstatt des aus der Schrift D1 bekannten Schalters 19 mit seinem
"schlagartigen" Wegfall der vor dem Einfädeln des Walzgutes erhöhten
Drehzahl das aus der gattungsgleichen Schrift D2 zur Verminderung des
Ausschusses gelehrte schwingungsfreie Herunterregeln beispielsweise nach
der aus dem Ausführungsbeispiel bekannten Hyperbelfunktion verwendet
(vgl. Fig. 2, Zeitspanne t2, und Fig. 3 RC-Glied W1-C in Verbindung mit der
Beschr. Sp. 4, Z. 28 bis 31), erhält er das Verfahren bzw. die Einrichtung zur
Kompensation von Drehzahleinbrüchen nach den Ansprüchen 1 und 2 des
Hilfsantrags 1 in naheliegender Weise, ohne dazu erfinderisch tätig werden
zu müssen.
4.
Zum Hilfsantrag 2
Die gegenüber dem Hauptantrag unterschiedlichen Merkmale der unmittelbaren Absenkung der Drehzahl sind ebenso wie die Hyperbelfunktion
(…"und unmittelbar nach dem Einfädeln auf die gewünschte Solldrehzahl
(nn*) für das Walzen entlang einer Hyperbel geregelt abgesenkt wird") aus
der Schrift DT 14 27 926 (D2) bekannt: Dort wird in Spalte 2, Z. 57 bis Sp. 3,
Z. 19 in Verbindung mit Sp. 4, Z. 21 bis 30 beschrieben, dass nach dem
Drehzahlabfall durch das Einfädeln des Walzgutes durch den Stromanstieg
im Walzmotor, also unmittelbar, der Regeleinsatz beginnt. Dieser unmittelbare Regeleinsatz ebenso wie das "Abregeln entlang einer Hyperbel" ist somit
aus der D2 bekannt, so dass durch die Kombination der Schriften D1 mit ihrer Drehzahlregelung und D2 der Fachmann auch hier unmittelbar zum Verfahren bzw. zur Einrichtung zur Kompensation von Drehzahleinbrüchen nach
den Ansprüchen 1 und 2 des Hilfsantrags 2 gelangt.
5.
Zum Hilfsantrag 3
Die offensichtlich gewerblich anwendbaren Gegenstände der Patentansprüche 1 und 3 nach Hilfsantrag 3 sind neu, da aus keiner der zum Stand der
Technik genannten Druckschriften alle Merkmale dieser Ansprüche hervorgehen.
Der Gegenstand des Patentanspruchs 1 nach Hilfsantrag 3 beruht auf einer
erfinderischen Tätigkeit, da er sich für den Fachmann aus dem Stand der
Technik nicht in naheliegender Weise ergibt.
Dieser Anspruch beschreibt ein Verfahren zur Verringerung bzw. Kompensation von Drehzahleinbrüchen beim Einfädeln eines Walzgutes in ein Walzgerüst, bei dem über den Stand der Technik nach den Schriften D1 und D2
mit Beobachter, Drehzahlregelung und einer Drehzahlanhebung vor dem
Einfädeln hinaus noch weitere verfahrenswesentliche Maßnahmen vorgenommen werden. So wird aus einem gemessenen Moment (M) des Motors
und einer gemessenen Drehzahl (n) der Walzen ein Lastmoment (MˆL )
nachgebildet, wobei das nachgebildete Lastmoment (MˆL ) dem Regler (1)
schaltbar zur Verfügung gestellt wird, um den Regler (1) entweder als P-Regler oder als PI-Regler zu betreiben.
Aus der Schrift D1 ist zwar ebenfalls Abschätzung eines Lastmoments aus
den Signalen des Sensors für aufgenommenen Strom 5 und dem Sensor für
die Drehzahl 4 durch den Beobachter 13 bekannt. Die Ausgangssignale des
Beobachters 13 werden im Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1und 3 jedoch
als Korrektursignale in den Geschwindigkeitsregler 7 eingespeist und der geschätzte Belastungswert wird aus der Momentenschätzung 15 an einen
Komparator 17 und dann an das Zeitglied 18 weitergegeben, das für einen
eingestellten Zeitablauf einen Korrekturwert 20 über den Schalter 19 in den
Geschwindigkeitsregler 7 zur Erhöhung der Geschwindigkeit einspeist. Beim
Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 wird die Signalauslösung für das Zeitglied
durch den Sensor 22 für das Walzgut 1 und nicht durch den Stromsensor 5
ausgelöst, der übrige Regelungsablauf bleibt prinzipiell gleich.
Eine Schaltung, die gemäß der Anmeldung dem Regler 1 das nachgebildete
Lastmoment schaltbar zur Verfügung stellt, damit der Regler alternativ als P-
Regler oder PI-Regler betrieben werden kann (Beschreibung Sp. 1, Z. 42 bis
65) ist beim Verfahren nach der Schrift D1 jedoch nicht vorgesehen.
Auch die Schrift D2 gibt für eine derartige Ausgestaltung der Regelung keinerlei Hinweise oder Anregungen: Sie weist keinen Lastbeobachter auf und
auch keinen P- oder PI-Regler. Auch wird in ihr keine Momentenschätzung
oder Lastschätzung beschrieben.
Die Lehre, bei einer Einrichtung zur Verringerung bzw. Kompensation von
Drehzahleinbrüchen beim Einfädeln eines Walzgutes in ein Walzgerüst einen
Lastbeobachter vorzusehen, der aus einem gemessenen Moment (M) des
Motors und einer gemessenen Drehzahl (n) der Walzen ein Lastmoment
(MˆL ) nachbildet und dieses dem Regler (1) schaltbar zur Verfügung stellt,
um den Regler (1) entweder als P-Regler zu betreiben oder als PI-Regler zu
betreiben, ist somit durch eine Zusammenschau des im Verfahren befindlichen Standes der Technik nicht bekannt und diesem ohne rückschauende
Betrachtung auch nicht entnehmbar.
Ohne Hinweis oder Anregung aus dem Stand der Technik bedurfte es deshalb auch nach mosaikartiger Betrachtung des Standes der Technik erfinderischer Überlegungen, durch diese Ausgestaltung das entsprechende Regelungsverfahren nach Anspruch 1 bzw. die zugehörige Drehzahlkompensationseinrichtung nach Anspruch 3 für eine Verwendung in Walzwerken zu erhalten.
Die Patentansprüche 1 und 3 sind danach gewährbar.
6.
Die Patentansprüche 2 und 4 sind auf die Patentansprüche 1 und 3 rückbezogen und sind daher ebenfalls gewährbar.
Tödte
Starein
Hilber
Schlenk
Hu