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BPatG Beschluss vom 13.10.2021 – 11 W (pat) 33/18
11. Senat · ECLI:DE:BPatG:2021:131021B11Wpat33.18.0
BUNDESPATENTGERICHT
11 W (pat) 33/18 _______________________
(Aktenzeichen)
…
B E S C H L U S S
In der Beschwerdesache
betreffend die Patentanmeldung 10 2016 121 513.9
hat der 11. Senat (Technischer Beschwerdesenat) des Bundespatentgerichts am
13. Oktober 2021 unter Mitwirkung des Vorsitzenden Richters Dr.-Ing. Höchst, der
Richter Eisenrauch, Dipl.-Ing. Wiegele und Dipl.-Ing. Gruber
beschlossen:
1. Auf die Beschwerde der Anmelderin wird der Beschluss der
Prüfungsstelle für Klasse F01N des Deutschen Patent- und
Markenamts vom 21. Juni 2018 aufgehoben und das Patent mit
ECLI:DE:BPatG:2021:131021B11Wpat33.18.0
folgenden Unterlagen erteilt:
- Patentansprüche 1 bis 6 gemäß Hauptantrag aus dem
Schriftsatz vom 21. April 2021;
- Beschreibungsseiten 1 bis 9 aus dem Schriftsatz vom
21. April 2021;
- Zeichnung: Figur 1 vom 21. April 2021.
2. Der Antrag der Anmelderin auf Rückerstattung der Beschwerdegebühr wird
zurückgewiesen.
G r ü n d e
I.
Die Anmeldung ist am 10. November 2016 beim Deutschen Patent- und Markenamt
eingereicht worden und am 17. Mai 2018 mit der Bezeichnung
„Mehrzylinderbrennkraftmaschine mit flüssigkeitsgekühltem
Abgasturboladermodul“
offengelegt worden.
Mit Beschluss vom 21. Juni 2018 hat die Prüfungsstelle für Klasse F01N des
Deutschen Patent- und Markenamtes die Patentanmeldung mit der Begründung
zurückgewiesen, der Gegenstand des Patentanspruchs 1 sei nicht neu gegenüber
der
aus der Druckschrift DE 43 42 572 C1
(D5)
bekannten
Mehrzylinderbrennkraftmaschine.
Gegen diesen Beschluss richtet sich die Beschwerde der Anmelderin vom
13. Juli 2018. Nach Auffassung der Beschwerdeführerin genügt der Gegenstand
des Patentanspruchs 1 den Anforderungen an Neuheit und erfinderischer Tätigkeit,
insbesondere auch gegenüber der Druckschrift DE 43 42 572 C1 (D5).
Neben den bereits von der Anmelderin genannten Druckschriften
D1
D2
D3
D4
DE 10 2010 051 562 B4,
DE 10 2010 038 055 A1,
DE 10 2014 218 782 A1 und
EP 1 384 857 A2,
sind von der Prüfungsstelle im Prüfungsverfahren noch die Druckschriften
D5
D6
D7
DE 43 42 572 C1,
DE 10 2014 200 573 A1, und
DE 10 2012 200 562 A1
ermittelt worden.
Die Beschwerdeführerin stellt sinngemäß den Antrag,
-
die angefochtene Entscheidung aufzuheben und ein Patent mit den
Patentansprüchen 1 bis 6, den Beschreibungsseiten 1 bis 9 und der Figur
1, alle eingereicht mit Schriftsatz vom 21. April 2021 (Hauptantrag), zu
erteilen,
-
-
hilfsweise ein Patent
in der Fassung des mit Schriftsatz vom
21. April 2021 eingereichten Hilfsantrags zu erteilen, sowie
die Beschwerdegebühr zurückzuzahlen.
Der Patentanspruch 1 nach Hauptantrag lautet:
„Mehrzylinderbrennkraftmaschine
(1)
mit
flüssigkeitsgekühltem
Abgasturboladermodul (2), wobei das mit einem Zylinderkopf (17) verbundene
Abgasturboladermodul
(2)
ein wenigstens eine erste Turbine
(3)
aufnehmendes Turbinengehäuse (4), ein einen ersten Abgaskrümmer (5) und
einen zweiten Abgaskrümmer (6) aufnehmendes Abgaskrümmergehäuse (7),
wobei der erste Abgaskrümmer (5) mittels eines ersten Abgaskrümmerarmes
(11) einem ersten Abgaskanal (12) eines jeweiligen Zylinders (13) und der
zweite Abgaskrümmer (6) mittels eines zweiten Abgaskrümmerarmes (15)
einem zweiten Abgaskanal (16) des jeweiligen Zylinders (13) zugeordnet ist,
einen ersten Kühlmittelkanal (8), welcher einen den ersten Abgaskrümmerarm
(11) wenigstens teilweise umgreifenden ersten Abgaskrümmerkühlmantel (19)
und einen die erste Turbine (3) wenigstens teilweise ringförmig umgreifenden
ersten Turbinenkühlmantel (20) aufweist, und einen zweiten Kühlmittelkanal
(9), welcher einen den zweiten Abgaskrümmerarm (15) wenigstens teilweise
umgreifenden zweiten Abgaskrümmerkühlmantel (21) aufweist, umfasst.“
Zum Wortlaut der Unteransprüche 2 bis 6, dem Hilfsantrag sowie den weiteren
Einzelheiten wird auf die Anmeldeunterlagen und die Akten Bezug genommen.
II.
Die zulässige Beschwerde ist begründet.
1.
a) Die Anmeldung betrifft eine Mehrzylinderbrennkraftmaschine mit
flüssigkeitsgekühltem Abgasturboladermodul, wobei das mit einem Zylinderkopf
verbundene Abgasturboladermodul ein wenigstens eine erste Turbine
aufnehmendes Turbinengehäuse, ein einen ersten Abgaskrümmer und einen
zweiten Abgaskrümmer aufnehmendes Abgaskrümmergehäuse, wobei der erste
Abgaskrümmer mittels eines ersten Abgaskrümmerarmes einem ersten Abgaskanal
eines jeweiligen Zylinders und der zweite Abgaskrümmer mittels eines zweiten
Abgaskrümmerarmes einem zweiten Abgaskanal des
jeweiligen Zylinders
zugeordnet
ist, einen ersten Kühlmittelkanal, welcher einen den ersten
Abgaskrümmerarm
wenigstens
teilweise
umgreifenden
ersten
Abgaskrümmerkühlmantel und einen die erste Turbine wenigstens teilweise
ringförmig umgreifenden ersten Turbinenkühlmantel aufweist, und einen zweiten
Kühlmittelkanal, welcher einen den zweiten Abgaskrümmerarm wenigstens
teilweise umgreifenden zweiten Abgaskrümmerkühlmantel aufweist, umfasst (vgl.
Patentanspruch 1 und Beschreibung: Technisches Gebiet).
In der Beschreibung der Anmeldung ist angegeben, dass für die Aufladung von
Brennkraftmaschinen Abgasturbolader verwendet würden, um die in dem beim
Betrieb der Brennkraftmaschine anfallenden Abgas enthaltene Abgasenthalpie zur
Verdichtung der angesaugten Frischluft zu nutzen. Für eine möglichst optimale
Nutzung der Abgasenthalpie seien Lösungen bekannt, bei welchen die Turbine des
Abgasturboladers möglichst nah am Zylinder angeordnet sei. Dadurch werde eine
Abkühlung des Abgases vor allem beim Betrieb der Brennkraftmaschine in
niedrigen Lastbereichen verringert und demnach das Ansprechverhalten des
Abgasturboladers verbessert. Zur Verringerung der mittels Abgases zu
durchströmenden Kanallängen
zwischen
Zylinder
und Turbine
des
Abgasturboladers würden integrierte Module verwendet, bei welchen der
Abgaskrümmer
im Zylinderkopf
integriert
sei, oder
beispielsweise der
Abgaskrümmer mit dem Gehäuse des Abgasturboladers zusammengefasst sei (vgl.
Seite 1, mittleren Absatz).
Um die thermische Belastung des Zylinderkopfes, des Abgaskrümmers und der
Turbine vor allem beim Betrieb der Brennkraftmaschine in hohen Lastbereichen
gering zu halten, seien Lösungen bekannt, bei welchen der Zylinderkopf im Bereich
der Abgaskanäle, der Abgaskrümmer und das Gehäuse des Turboladers mit einer
Flüssigkeitskühlung versehen seien. Diese Flüssigkeitskühlung sei dann
beispielsweise mit der Flüssigkeitskühlung der Brennkraftmaschine verbunden. Der
Wärmeübergang zwischen Abgas und Kühlmittel könne durch gezielt erzeugte
Oberflächenstrukturen in den Kühlmittelkanälen verbessert werden (vgl. Seite 1,
letzten Absatz).
Aus der Offenlegungsschrift EP 1 384 857 A2 (D4) gehe eine aufgeladene
Brennkraftmaschine
für Marineanwendungen mit einstückig miteinander
ausgebildetem Turbinengehäuse und Abgaskrümmergehäuse hervor. Das
Turbinengehäuse und der Abgaskrümmer seien von einer Kühleinrichtung,
vorzugsweise mit einem Wassermantel umgeben, wobei Seewasser als Kühlmittel
vorgesehen sei. Weiter sei ein separater Kühlkreislauf vorgesehen, welcher zur
Kühlung des Turbinenlagergehäuses mit einem Motorkühlkreislauf verbunden sei.
Somit erfolge eine getrennte Kühlung von Lagergehäuse und Turbinengehäuse
(vgl. Seite 2, 1. Absatz).
Aus der Offenlegungsschrift DE 10 2010 038 055 A1 (D2) sei eine
Brennkraftmaschine mit einem zur Nutzung der Abgasenthalpie vorgesehenen
Abgasturbolader bekannt. Das Turbinengehäuse des Abgasturboladers weise
einen Kühlmittelmantel auf, welcher zur Verbesserung des Wärmeübergangs mit
einer gezielt unebenen Oberflächenstruktur versehen sei. Weiter werde
beschrieben, dass die Flüssigkeitskühlung des Zylinderkopfes mit der
Flüssigkeitskühlung im Turbinengehäuse verbunden sei. Diese Oberflächenstruktur
werde beispielsweise durch ein rippenförmiges Element dargestellt, welches in den
Kühlmittelmantel hineinrage. Dadurch werde die Strömungsgeschwindigkeit in
Folge des reduzierten Strömungsquerschnitts und somit der Wärmeübergang lokal
begrenzt erhöht (vgl. Seite 2, 2. Absatz).
Aus der Patentschrift DE 10 2010 051 562 B4
(D1)
gehe
eine
Abgasführungsvorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine hervor, welche ein
einstückig ausgebildetes Abgaskrümmergehäuse und Turbinengehäuse umfasse.
Zur Vermeidung von thermischen Spannungen in der Abgasführungsvorrichtung sei
ein Kühlmittelkanal im Abgaskrümmergehäuse mit einem Kühlmittelkanal im
Turbinengehäuse fluidverbunden. Weiter sei ein Wärmetauscher vorgesehen,
dessen Durchströmung über ein Abgasrückführventil regelbar sei, wobei die
Kühlung des Abgasrückführventils durch den Kühlmittelkanal des Abgaskrümmers
erfolge. Weiter werde beschrieben, dass sich der Kühlmittelmantel auch teilweise
um die Abgaskanäle erstrecke. Der Kühlmittelkanal im Turbinengehäuse sei als
ringförmiger Kühlmittelkanal ausgebildet, welcher die Fluten des zweiflutigen
Turbinengehäuses radial umgebe (vgl. Seite 2, 3. Absatz).
Aus der Offenlegungsschrift DE 10 2014 218 782 A1 (D3) sei eine aufgeladene
Brennkraftmaschine mit einem Abgasturbolader bekannt. Der Abgasturbolader
umfasse ein Turbinengehäuse zur Aufnahme eines Laufrades und ein
Lagergehäuse zur Aufnahme einer drehbaren Welle, auf welcher das Laufrad
gelagert sei. Das Turbinengehäuse sei zur Kühlung des Abgasturboladers mit
einem ersten Kühlmittelkanal und einem mit dem ersten Kühlmittelkanal mittels
mindestens eines Verbindungskanals fluidverbundenen zweiten Kühlmittelkanal
versehen, wobei der erste Kühlmittelkanal sich auf der dem Lagergehäuse
zugewandten Seite ringförmig um die Welle und der zweite Kühlmittelkanal sich auf
der dem Lagergehäuse abgewandten Seite ringförmig um die Welle erstrecke.
Weiter werde beschrieben, dass die Kühlung durch eine Erhöhung des
Druckgefälles zwischen den Kühlmittelkanälen verbessert werden könne, da sich
dadurch die Strömungsgeschwindigkeit und infolgedessen der Wärmeübergang
infolge Konvektion in dem mindestens einen Verbindungskanal erhöhe (vgl.
Übergangsabsatz Seite 2 zu 3).
Die zu lösende Aufgabe bestehe darin, eine Mehrzylinderbrennkraftmaschine mit
flüssigkeitsgekühltem Abgasturboladermodul mit
verbesserter Kühlwirkung
bereitzustellen (vgl. Seite 4: Aufgabe der Erfindung).
Als Fachmann ist ein Hochschulabsolvent der Fachrichtung Maschinenbau mit
mehrjähriger Erfahrung sowohl bei der Konstruktion und Entwicklung von
aufgeladenen Brennkraftmaschinen und deren abgasführenden Komponenten als
auch bei der Lösung von Problemstellungen hinsichtlich der Kühlung derartiger
Motoren und Abgaskomponenten anzusehen.
In einer gegliederten Fassung stellt sich ihm der Anmeldungsgegenstand nach
Patentanspruch 1 wie folgt dar:
M1 Mehrzylinderbrennkraftmaschine
(1)
mit
flüssigkeitsgekühltem
Abgasturboladermodul (2),
M2 wobei das mit einem Zylinderkopf (17) verbundene Abgasturboladermodul
(2) umfasst:
M3 ein wenigstens eine erste Turbine (3) aufnehmendes Turbinengehäuse (4),
und
M4 ein Abgaskrümmergehäuse (7),
M4.1
das einen ersten Abgaskrümmer (5),
M4.1.1 der mittels eines ersten Abgaskrümmerarmes (11) einem ersten
Abgaskanal (12) eines jeweiligen Zylinders (13) zugeordnet ist,
und
M4.2
einen zweiten Abgaskrümmer (6),
M4.2.1 der mittels eines zweiten Abgaskrümmerarmes (15) einem
zweiten Abgaskanal (16) des jeweiligen Zylinders (13) zugeordnet
ist,
aufnimmt und
M5 einen ersten Kühlmittelkanal (8),
M5.1
welcher einen den ersten Abgaskrümmerarm (11) wenigstens
teilweise umgreifenden ersten Abgaskrümmerkühlmantel (19) und
M5.2
einen die erste Turbine
(3) wenigstens
teilweise
ringförmig
umgreifenden ersten Turbinenkühlmantel (20) aufweist, und
M6 einen zweiten Kühlmittelkanal (9),
M6.1
welcher einen den zweiten Abgaskrümmerarm (15) wenigstens
teilweise umgreifenden zweiten Abgaskrümmerkühlmantel
(21)
aufweist.
2.
Zulässigkeitsbedenken hinsichtlich des Patentbegehrens nach Haupt- und
Hilfsantrag bestehen nicht.
3.
Der zweifellos gewerblich anwendbare Gegenstand des Patentanspruchs 1
in der Fassung des Hauptantrags erweist sich als patentfähig.
3.1
Der Gegenstand des Patentanspruchs 1 nach Hauptantrag ist neu,
Für
die Mehrzylinderbrennkraftmaschine
des Patentanspruchs
ist
merkmalsgemäß definiert, dass ein erster Abgaskrümmerarm eines ersten
Abgaskrümmers einem ersten Abgaskanal eines Zylinders zugeordnet ist (M4.1 und
M4.1.1), während ein zweiter Abgaskrümmerarm eines zweiten Abgaskrümmers
einem zweiten Abgaskanal desselben Zylinders zugeordnet ist (M4.2, M4.2.1).
Mit anderen Worten ist ein Zylinder mit zumindest zwei Auslässen gefordert, wobei
der erste Abgaskrümmer an den ersten dieser Auslässe und der zweite
Abgaskrümmer an den
zweiten
Auslass
jeweils über
einen
ihrer
Abgaskrümmerarme und einen jeweils zwischengeschalteten Abgaskanal
angebunden ist. Eine derartige Gruppierung der Zylinderauslässe eines Zylinders
zu zwei Abgaskrümmern geht entgegen der Auffassung der Prüfungsstelle aus der
Druckschrift D5 nicht hervor:
Diese Druckschrift betrifft eine Mehrzylinderbrennkraftmaschine, bei der Zylinder zu
Gruppen zusammengefasst werden (vgl. Sp.1, Z. 3 bis 6). Aus der Figur i. V. m. mit
Spalte 2, Zeilen 49 bis 54 geht hervor, dass die Mehrzylinderbrennkraftmaschine
vier Zylinder sowie einen ersten und zweiten Abgaskrümmer in Form der
Abgasrohre 4 und 5 umfassen soll. Der erste Abgaskrümmer 4 ist über ein erstes
Anschlussrohr 4a mit einem Zylinderauslass 3 eines ersten Zylinders und über ein
zweites Anschlussrohr 4b mit dem Zylinderauslass 3 eines zweiten Zylinders
verbunden. Diese beiden Zylinder sind zu einer ersten Gruppe zusammengefasst.
Eine zweite, ebenfalls aus zwei Zylindern bestehende Gruppe ist über die mit den
Zylinderauslässen 3 ihrer Zylinder verbundenen Anschlussrohre 5a, 5b an den
zweiten Abgaskrümmer 5 angebunden.
Dass es sich hierbei um eine Mehrzylinderbrennkraftmaschine mit vier Zylindern,
bei der je zwei Zylinder zu einer Gruppe gruppiert sein sollen, handelt, wird
insbesondere angesichts des zweiten Satzes der oben genannten Textstelle (vgl.
Sp. 2, Z. 52 ff.) deutlich:
„Je nach Motortyp können natürlich auch drei oder vier Zylinder einer
Brennkraftmaschine zu Gruppen zusammengefasst sein“.
Bei Motoren mit größerer Zylinderanzahl können die zwei Gruppen demnach auch
drei oder vier Zylinder umfassen. Die Gesamtanzahl der Zylinder läge dann
entsprechend bei sechs bzw. acht.
In Abgrenzung hierzu soll es sich bei dem in der Figur gezeigten Motor aber
eindeutig um eine Mehrzylinderbrennkraftmaschine mit zwei Gruppen von jeweils
zwei Zylindern handeln.
Die Auffassung der Prüfungsstelle, in der Figur der Druckschrift D5 sei eine
Mehrzylinderbrennkraftmaschine mit nur zwei Zylindern mit
jeweils zwei
Zylinderauslässen gezeigt und beschrieben, erweist sich somit als unzutreffend,
und beruht offensichtlich auf einer Fehldeutung des Zahlwortes „zweier“ in Spalte
2, Zeilen 50 bis 51. Mit „zweier Zylinder“ ist eben gerade nicht gemeint, dass in der
Figur nur zwei Zylinder gezeigt sind, sondern, dass die zwei Zylindergruppen aus
jeweils zwei Zylindern gebildet werden sollen.
Im Ergebnis offenbart die Druckschrift D5 daher zwar einen zweiten Abgaskrümmer
5 (M4.2) mit einem zweiten Abgaskrümmerarm 5a, 5b (Teilmerkmal M4.2.1). Dieser
Abgaskrümmerarm ist aber nicht einem zweiten Abgaskanal desselben Zylinders
zugeordnet, wobei dieser Zylinder auch bereits über einen ersten Abgaskanal an
den ersten Abgaskrümmerarm 4a, 4b des ersten Abgaskrümmers 4 angebunden
ist. Das Teilmerkmal M4.2.1 des beanspruchten Gegenstandes ist demnach ebenso
wenig in der Druckschrift D5 offenbart, wie das einen, einen anspruchsgemäßen
zweiten Abgaskrümmerarm wenigstens
teilweise umgreifenden
zweiten
Abgaskrümmerkühlmantel betreffende Teilmerkmal M6.1.
Die beanspruchte Mehrzylinderbrennkraftmaschine ist demnach neu gegenüber der
Druckschrift D5.
Auch die übrigen Druckschriften D1 bis D4 sowie D6 und D7 offenbaren keine
Mehrzylinderbrennkraftmaschine mit sämtlichen Merkmalen des Gegenstandes
nach Patentanspruch 1.
Insbesondere offenbart die Druckschrift D1 (vgl. Patentansprüche 1, 6, Abs. [0012],
[0020] bis
[0024], Fig.) eine Mehrzylinderbrennkraftmaschine mit einem
flüssigkeitsgekühlten
Abgasturboladermodul,
bestehend
aus
einem
Turbinengehäuse 20 und einem Abgaskrümmergehäuse 4,
in dem zwei
Abgaskrümmer (Abgaskanäle 12) über ihre Abgaskrümmerarme (Abgaseinlässe 6,
8) unterschiedlichen Zylindern zugeordnet sind und nur ein Kühlmittelkanal 30
ausgebildet ist. Dieser Mehrzylinderbrennkraftmaschine fehlen demnach ein
Teilmerkmal M4.2.1 und die Merkmale M6 und M6.1 des Gegenstandes nach
Patentanspruch 1.
Die Druckschrift D2 offenbart ein flüssigkeitsgekühltes Abgasturboladermodul einer
Mehrzylinderbrennkraftmaschine (vgl. Patentansprüche 1, 8, Abs. [0018], [0060],
Fig.) mit einem eine Turbine aufnehmenden Turbinengehäuse (M1, M3), das mit
einem Zylinderkopf verbunden ist (M2). Ein Abgaskrümmer umfasst einen ersten
und einen zweiten Abgaskrümmerarm (vgl. Fig. 4, Abgasleitungen 3), die jeweils
einen ersten bzw. zweiten Abgaskanal (Auslassöffnungen 12) eines Zylinders
zugeordnet sind
(vgl. Abs.
[0059], Fig. 4; M4.1, M4.1.1). Jedem der
Abgaskrümmerarme 3 kann ein Kühlmittelmantel 4 bzw. Kühlmittelkanal (vgl. Abs.
[0009]) zugeordnet sein, wobei der Begriff „Mantel“ ein zumindest teilweises
Umgreifen der Abgaskrümmerarme impliziert. Demnach sind in der Druckschrift D2
auch ein erster und ein zweiter Kühlmittelkanal mit jeweils einem die ersten und
zweiten
Abgaskrümmerarme
zumindest
teilweise
umgreifenden
Abgaskrümmerkühlmantel offenbart (vgl. Patentansprüche 1, 3; Fig. 1; M5, M5.1,
M6, Teilmerkmal M6.1). Einer dieser Kühlmittelkanäle bildet auch einen die Turbine
wenigstens teilweise umgreifenden ersten Turbinenkühlmantel aus (vgl. Abs.
[0068]; M5.2). Der Abgaskrümmer ist integral mit dem Zylinderkopf ausgebildet (vgl.
Abs. [0041] bis [0044]).
Zu
einem
zweiten Abgaskrümmer
(M4.2, M4.2.1),
einem
dessen
Abgaskrümmerarm zugeordneten zweiten Kühlmittelkanal (Teilmerkmal M6.1) und
insbesondere
einem
Abgaskrümmergehäuse
als
Bestandteil
des
Abgasturboladermoduls ist in der Druckschrift D2 somit nichts angegeben (M4).
Bei der Mehrzylinderbrennkraftmaschine der Druckschrift D3 (vgl. Abs. [0040],
[0072], [0073], Fig. 1) ist das Abgaskrümmergehäuse in den Zylinderkopf integriert
und demnach nicht Bestandteil des Abgasturboladermoduls 2 (M4). Zwei
Abgaskrümmer verbinden gruppenweise zusammengefasste Abgasleitungen der
Mehrzylinderbrennkraftmaschine. Dazu, dass beide Abgaskrümmer an erste und
zweite Abgaskanäle desselben Zylinders angebunden sind, ist in dieser Druckschrift
nichts offenbart (Teilmerkmal M4.2.1). Zwar ist dort beschrieben, dass ein
Kühlmittelmantel im Zylinderkopf und demnach auch im Bereich der Abgaskrümmer
ausgebildet
ist. Ausführungsdetails
im Hinblick auf die merkmalsgemäßen
Abgaskrümmerkühlmäntel (M5.1, M6, M6.1) finden sich aber in der Druckschrift D3
nicht.
Die Druckschrift D4 offenbart einen Turbolader-Verbrennungsmotor
(vgl.
Patentansprüche 1, 2, 3, Abs.
[0013] bis [0015], Fig.) mit einem mit einem
Motorblock 52 verbundenen Abgasturboladermodul, bestehend aus einem
Turbinengehäuse 10 und einem Abgaskrümmergehäuse zur Aufnahme von zwei
Abgaskrümmern (Einzelkrümmer 12), wobei erste und zweite Kühlmittelkanäle über
Abgaskrümmerarme (Abgasführungskanäle 14) teilweise umgreifende Hohlräume
22 ausgebildet sind. In dieser Druckschrift ist nicht angegeben, dass die
Abgaskrümmer mit Abgaskanälen desselben Zylinders in Verbindung stehen. Der
zweite Kühlmittelmantel umgreift demnach auch nicht einen merkmalsgemäßen
zweiten Abgaskrümmerarm. Die Mehrzylinderbrennkraftmaschine der Druckschrift
D5 umfasst somit nicht die entsprechenden Teilmerkmale M4.2.1 und M6.1 des
beanspruchten Gegenstandes.
Die Druckschrift D6 offenbart eine Mehrzylinderbrennkraftmaschine mit einem
Abgasturboladermodul 8 (vgl. Patentansprüche 1, 14, 15, Abs. [0058] bis [0062],
[0077], [0082], Fig. 1a, 2; Teilmerkmal M1). Das Abgasturboladermodul umfasst
eine zweiflutige Turbine 8a, 9, die in einem Turbinengehäuse aufgenommen und
mit einem Zylinderkopf 2 zumindest strömungstechnisch verbunden ist (M2, M3).
Zu einer Flüssigkeitskühlung des Turbinengehäuses ist dort nichts beschrieben
(Teilmerkmal M1, Merkmal M5.2). Zwei Abgaskrümmer 6a, 6b sind mit ersten und
zweiten Abgaskrümmerarmen (Abgasleitungen 5a, 5b) merkmalsgemäß an
Abgasleitungen (Auslassöffnungen 4a, 4b) eines Zylinders 3 angebunden (M4.1.,
M4.1.1., M4.2, M4.2.1), wobei die Abgaskrümmerarme der
jeweiligen
Abgaskrümmer zu zwei Gesamtabgasleitungen 7a, 7b zusammengeführt sind.
Jeweils eine der Gesamtabgasleitungen 7a, 7b ist mit einer der zwei Fluten der
Turbine verbunden.
Die Abgaskrümmer sind integral innerhalb des Zylinderkopfs ausgebildet, so dass
in der Druckschrift D6 kein Abgaskrümmergehäuse als Bestandteil eines mit dem
Zylinderkopf verbundenen Abgasturboladermoduls beschrieben ist (M4). Ein erster
Kühlmittelkanal (M5) wird durch einen Kühlmittelmantel des Zylinderkopfes gebildet,
der sich zwischen zwei Gesamtabgasleitungen 7a, 7b der Abgaskrümmer erstreckt,
wobei der erste Kühlmittelkanal dabei eine um die Gesamtabgasleitungen gedacht
gelegte Einhüllende durchtritt. Ob der erste Kühlmittelkanal dabei auch den ersten
Abgaskrümmerarm zumindest teilweise umgreift, wird nicht beschrieben (M5.1). Im
Absatz [0048] ist zwar angegeben, dass Kühlmittelkanäle im Zylinderkopf zwischen
den Gesamtleitungen vorgesehen werden können. Ob es sich hierbei um einen im
Sinne der Anmeldung von dem ersten unabhängigen und merkmalsgemäßen
zweiten Kühlmittelkanal handeln könnte (M6, M6.1), ist explizit auch nicht
angegeben.
Durch die Gruppierung der Abgaskrümmerarme und die getrennte Anbindung der
Gesamtabgasleitungen an die zwei Fluten der Turbine ließe sich gemäß der Lehre
der Druckschrift D6 das Betriebsverhalten der Mehrzylinderbrennkraftmaschine
verbessern (vgl. Abs. [0020] bis [0022]).
Aus der Druckschrift D7 (vgl. Patentansprüche 1, 2, 4, Abs. [0015], [0019], [0024],
[0039]
bis
[0041],
[0048],
[0067],
[0072], Fig.
1,
3)
ist
eine
Mehrzylinderbrennkraftmaschine 10 mit an einen Zylinderkopf 11 angeschlossenem
Abgasturboladermodul, bestehend aus einem Turbinengehäuse 22 und einem
Abgaskrümmergehäuse 14,
bekannt, wobei beide Gehäuse 22, 14
flüssigkeitsgekühlt ausgebildet sind (M1 bis M4). Das Abgaskrümmergehäuse
nimmt einen ersten Abgaskrümmer mit Abgaskrümmerarmen auf
(Abgas-
Strömungsdurchlässe 15; M4.1, M4.1.1). Ein zweiter merkmalsgemäßer
Abgaskrümmer
(M4.2 und M4.2.1) wird nicht beschrieben. Ein erster
Kühlmittelkanal (vgl. Abs. [0048], Fig. 3) durchströmt das Abgaskrümmergehäuse
14 und das Turbinengehäuse (M5, Teilmerkmale 5.1, 5.2). Details zur konkreten
geometrischen Ausgestaltung des Kühlmittelkanals mit einem umgreifenden
Abgaskrümmerkühlmantel
oder
einem
ringförmig
umgreifenden
Turbinenkühlmantel gemäß den Teilmerkmalen M5.1 und M5.2 sind in der
Druckschrift D7 nicht offenbart. Auch finden sich dort keine Hinweise auf einen
zweiten Kühlmittelkanal (M6, M6.1).
Durch eine getrennt vom flüssigkeitsgekühlten Turbinengehäuse vorgesehene
Ausbildung eines Ladedruckregelventils wird die thermische Belastung des
Turbinengehäuses gesenkt. Alternativ zu einer mehrteiligen Ausgestaltung von
Zylinderkopf und Abgaskrümmergehäuse kann (vgl. Patentansprüche 2, 3) der
Abgaskrümmer auch direkt in den Zylinderkopf integriert werden (vgl. Abs. [0025],
Fig. 6).
3.2
Der Gegenstand nach Patentanspruch 1 in der Fassung des Hauptantrags
Der Gegenstand des Patentanspruchs 1 ist dem Fachmann insbesondere
ausgehend von der Druckschrift D6 in Zusammenschau mit der Druckschriften D2
oder ausgehend von der Druckschrift D7 i. V. m. einer der Druckschriften D2 oder
D6 nicht nahegelegt.
a)
Die Ausgestaltung der Flüssigkeitskühlung im Einzelnen wird in der
Druckschrift D6 im Wesentlichen dem Fachmann überlassen (vgl. obenstehende
Ausführungen im Abschnitt 3.1 zur D6).
Auf
der
Suche
nach
konkreten
Ausgestaltungsmöglichkeiten
der
Flüssigkeitskühlung sowie im Bestreben, die in der Druckschrift D6 beschriebene
Kühlung der Mehrzylinderbrennkraftmaschine im Ganzen aber auch die Kühlung
der Abgaskrümmer im Speziellen zu verbessern, findet der Fachmann in der
Druckschrift D2 entsprechende Hinweise.
Die Druckschrift D2 betrifft eine Brennkraftmaschine mit optimierter
Flüssigkeitskühlung (vgl. Abs.
[0022] sowie obenstehende Ausführungen im
Abschnitt 3.1 zur D2). Diesbezüglich wird dort gelehrt, eine abgasführende Leitung
und einen Kühlmittelmantel mit einer gemeinsamen Begrenzungswand auszubilden
(vgl. Abs. [0023]) und auf der Seite des Kühlmittelmantels in einem thermisch
hochbelasteten Bereich eine Oberflächenstruktur vorzusehen (vgl. Patentanspruch
1, Fig. 1, 2). Abgasführende Leitungen können die an mehrere Auslassöffnungen
eines Zylinders anschließenden Abgasleitungen 3, aber auch diese Leitungen
zusammenführende gemeinsame Abgasleitungen 13 eines in den Zylinderkopf
integrierten Abgaskrümmers sein (vgl. Patentansprüche 3, 4, Abs. [0039], [0059],
Fig. 4). Ein Kühlmittelmantel kann aber auch in einem Turbinengehäuse integriert
sein und dem abgasführenden Strömungskanal der Turbine zugeordnet sein (vgl.
Patentanspruch 8, Abs.
[0060] bis [0064]), wobei die Flüssigkeitskühlung der
Turbine mit der des Zylinderkopfes und demnach mit der des Abgaskrümmers in
Verbindung steht (vgl. Abs. [0068]).
Berücksichtigt der Fachmann diese Lehre bei der Mehrzylinderbrennkraftmaschine
nach Druckschrift D6, so ist es dem Fachmann angezeigt, erste und zweite
Kühlmittelkanäle mit Abgaskrümmerkühlmänteln vorzusehen, die die ersten und
zweiten Abgaskrümmerarme 5a, 5b zumindest teilweise so umgreifen, wie die aus
der Druckschrift D2 beschriebenen Kühlmäntel 4 (M5, M5,1, M6, M6.1). Des
Weiteren folgt der Fachmann der Lehre der Druckschrift D2 (vgl. Abs. [0060],
[0068]) und sieht auch im Turbinengehäuse der D6 einen Kühlmantel vor, den er in
naheliegender Weise auch die Turbine wenigstens teilweise ringförmig umgreifend
ausgestaltet und aus einem der Kühlkanäle speist (Teilmerkmal M1, Merkmal M5.2).
An thermisch besonders stark belasteten Bereichen sieht der Fachmann die in der
Druckschrift D2 beschriebenen Oberflächenstrukturen in den Kühlmittelkanälen vor
(vgl. D2, Abs. [0035], Fig. 4).
In der Druckschrift D2 (vgl. Abs. [0041] bis [0044]) werden ebenso wie in der
Druckschrift D6 (vgl. [0040] bis [0044]) die Vorteile der integralen Ausgestaltung der
Abgaskrümmer innerhalb des Zylinderkopfes explizit herausgestellt.
In der Zusammenschau dieser beiden Druckschriften ist es dem Fachmann somit
nicht angezeigt, von dieser Lehre abweichend, die Abgaskrümmer in einem
separaten Abgaskrümmergehäuse des mit dem Zylinderkopf zu verbindenden
Abgasturboladermoduls auszubilden. Die Zusammenschau der Druckschriften D6
mit
D2
kann
den
Fachmann
demnach
nicht
zu
einer
Mehrzylinderbrennkraftmaschine mit sämtlichen Merkmalen des Patentanspruchs
1, und insbesondere nicht mit seinem Merkmal M4 führen.
b)
Zieht der Fachmann ausgehend von der Mehrzylinderbrennkraftmaschine
der Druckschrift D7 (vgl. obenstehende Ausführungen im Abschnitt 3.1 zur D7) die
Druckschrift D2 mit hinzu, um die Flüssigkeitskühlung des Abgasturboladermoduls
zu
verbessern,
so
gelangt
der
Fachmann
nicht
zu
einer
Mehrzylinderbrennkraftmaschine mit
einem merkmalsgemäßen
zweiten
Abgaskrümmer (M4.2, M.4.2.1, Teilmerkmal M6.1).
Die Druckschrift D7 geht von einem Vier-Zylindermotor mit jeweils nur einem
Zylinderauslass und nur einem Abgaskrümmer aus (vgl. Fig. 1).
Es ist eine dem Fachmann aus dem Stand der Technik bestens bekannte
Maßnahme
zur
Verbesserung
der Drehmomentcharakteristik
einer
Mehrzylinderbrennkraftmaschine,
die
Zylinder
einer
Mehrzylinderbrennkraftmaschine und hier insbesondere eines Vier-Zylindermotors
mit
jeweils zwei Zylinderauslässen zu versehen und dabei die ersten
Zylinderauslässe über einen ersten Abgaskrümmer an eine erste Flut einer
zweiflutigen Turbine und die zweiten Zylinderauslässe an einen zweiten
Abgaskrümmer und diesen an die zweite Flut der Turbine anzubinden.
Ist der Fachmann bestrebt,
eine derartige Motorarchitektur auf die
Mehrzylinderbrennkraftmaschine mit
getrennt
vom
flüssigkeitsgekühlten
Turbinengehäuse vorgesehenem Ladedruckregelventil gemäß der Druckschrift D7
anwenden, so zieht er bspw. die Druckschrift D6 mit hinzu.
Unter Berücksichtigung der dortigen Lehre (vgl. obenstehende Ausführungen im
Abschnitt 3.1 zur D6) sieht der Fachmann bei der Mehrzylinderbrennkraftmaschine
der Druckschrift D7 jeweils zweite Zylinderauslässe mit zweiten Abgaskanälen
sowie eine zweiflutige Turbine vor und bildet im Abgaskrümmergehäuse einen
zweiten Abgaskrümmer aus. Dabei gruppiert er die Abgaskrümmerarme beider
Abgaskrümmer wie in der Druckschrift D6 beschrieben und bindet die jeweiligen
Gesamtabgasleitungen getrennt an die zwei Fluten der Turbine an (M4.2, M4.2.1).
Die Ausgestaltung eines zweiten Kühlmittelkanals sowie die merkmalsgemäßen
Details des ersten und eines solchen zweiten Kühlmittelkanals im Hinblick auf die
die
jeweiligen Abgaskrümmerarme
zumindest
teilweise
umgreifenden
Abgaskühlmittelmäntel sowie einen die Turbine wenigstens teilweise ringförmig
umgreifenden Turbinenkühlmantel ist dem Fachmann aber im Rahmen der
Zusammenschau der Druckschriften D7 und D6 nicht angezeigt (M5.1, M5.2, M6,
M6.1).
Die Druckschrift D2 betrifft u. a. konkret einen integral mit dem Zylinderkopf
ausgebildeten Abgaskrümmer und lehrt, aufgrund der dort zu erwartenden
besonderen
thermischen Belastungen, einzelne Kühlmittelmäntel bzw.
Kühlmittelkanäle an den jeweiligen Abgaskrümmerarmen anzuordnen (vgl. D2; Abs.
[0039], Fig. 4).
Veranlassung, die Druckschrift D2 zusätzlich noch zu den Druckschriften D7 und
D6 mit hinzuzuziehen besteht für den Fachmann demnach lediglich, wenn der
Fachmann in der Zusammenschau der Druckschiften D7 und D6 alternativ zur
Ausführung des Abgaskrümmergehäuses getrennt vom Zylinderkopf (vgl. D7,
Patentanspruch 2, Fig. 1) auf eine einteilige Ausgestaltung von Zylinderkopf und
Abgaskrümmer (vgl. D7, Patentanspruch 3, Fig. 6; D6, Patentanspruch 3)
zurückgreifen sollte. Dieser „integrierten Bauform“ fehlt aber das geforderte
Merkmal M4 eines Abgaskrümmergehäuse als Bestandteil des mit dem
Zylinderkopf verbundenen Abgasturboladermoduls. Die zusätzliche Hinzuziehung
der Druckschrift D2 zu den Druckschriften D7 und D6 legt demnach den
beanspruchten Gegenstand nicht nahe.
c)
Auch die Berücksichtigung der übrigen Druckschriften D1, D3, D4 und D5
bringt erkennbar keine zusätzlichen Erkenntnisse im Hinblick auf den Gegenstand
nach Patentanspruch 1 gemäß Hauptantrag.
Der Stand der Technik aus den von der Prüfungsstelle entgegengehaltenen
Druckschriften D5 bis D7 sowie der von der Anmelderin genannte übrige Stand der
Technik aus den Druckschriften D1 bis D4 legt somit die mit dem unabhängigen
Patentanspruch vorgeschlagene Lösung der Anmelderin nicht nahe.
3.3 Die nachgeordneten Patentansprüche 2 bis 6 betreffen zweckmäßige und nicht
selbstverständliche Weiterbildungen des Gegenstandes nach Patentanspruch 1.
Sie sind mit diesem ebenfalls gewährbar.
Bei dieser Sachlage ist ein Patent wie tenoriert zu erteilen.
4.
5.
Auf den Hilfsantrag kommt es demnach nicht mehr an.
Billigkeitsgründe, die eine Rückzahlung der Beschwerdegebühr rechtfertigen
würden, sind nicht gegeben.
Zur Begründung ihres Erstattungsantrags führt die Beschwerdeführerin an, die
Prüfungsstelle sei irrtümlich davon ausgegangen, dass die Lehre der Druckschrift
D5 eine Gruppierung von Auslasskanälen gemäß dem Gegenstand des geltenden
Patentanspruchs 1 betreffe und habe daher dem Anmeldegegenstand zu Unrecht
die Neuheit gegenüber der Druckschrift D5 abgesprochen. Auf Grund dieser
fehlerhaften Behandlung des Sachverhalts sei die Anmelderin gezwungen
gewesen,
dem
Zurückweisungsbeschluss mittels
der
Beschwerde
entgegenzutreten. Hieraus ergeben sich keine Billigkeitsgründe, die eine
Rückerstattung der Beschwerdegebühr rechtfertigen könnten.
Die Prüfungsstelle hat zum Vorbringen der Anmelderin auf den Prüfungsbescheid
vom
25. Juli 2017
im
Schriftsatz
vom
24. November 2017
im
Zurückweisungsbeschluss Stellung genommen und sich dabei mit der
entgegengesetzten Auffassung der Anmelderin auseinandergesetzt
(vgl.
Zurückweisungsbeschluss, S. 5 erster vollständiger Abs.). Die Prüfungsstelle hat
ihre sachliche Auffassung in sich schlüssig und nachprüfbar derart dargelegt, so
dass der Inhalt der Entgegenhaltung D5 und ihre Würdigung zumindest in sich
widerspruchsfrei und logisch dargestellt waren auch in vertretbarer Weise die
Verneinung der Patentfähigkeit zuließen.
Nur weil der Senat in Übereinstimmung mit der Anmelderin bei Würdigung des
gleichen Sachstands zu einem anderen Ergebnis kommt, rechtfertigt dies noch nicht
die Rückzahlung der Beschwerdegebühr.
Der Antrag auf Rückzahlung der Beschwerdegebühr musste demnach
zurückgewiesen werden.
III.
Rechtsmittelbelehrung
Dieser Beschluss kann mit der Rechtsbeschwerde nur dann angefochten werden,
wenn einer der in § 100 Absatz 3 PatG aufgeführten Mängel des Verfahrens gerügt
wird. Die Rechtsbeschwerde ist innerhalb eines Monats nach Zustellung dieses
Beschlusses beim Bundesgerichtshof, Herrenstraße 45 a, 76133 Karlsruhe, durch
einen beim Bundesgerichtshof zugelassenen Rechtsanwalt als Bevollmächtigten
schriftlich einzulegen.
Dr. Höchst
Eisenrauch
Wiegele
Gruber
Sp