Rechtsprechung / BPatG / 2021
BPatG Beschluss vom 02.12.2021 – 19 W (pat) 5/21
19. Senat · ECLI:DE:BPatG:2021:021221B19Wpat5.21.0
BUNDESPATENTGERICHT
19 W (pat) 5/21 _______________________
(Aktenzeichen)
B E S C H L U S S
In der Beschwerdesache
betreffend die Patentanmeldung 10 2019 135 326.2
…
hat der 19. Senat (Technischer Beschwerdesenat) des Bundespatentgerichts am
2. Dezember 2021 unter Mitwirkung des Vorsitzenden Richters Dipl.-Ing.
Kleinschmidt, des Richters Dipl.-Ing. Müller, der Richterin Dorn sowie des Richters
Dipl.-Ing. Tischler
beschlossen:
ECLI:DE:BPatG:2021:021221B19Wpat5.21.0
Auf die Beschwerde der Anmelderin wird der Beschluss der
Prüfungsstelle für Klasse H02K des Deutschen Patent- und Markenamts
vom 1. März 2021 aufgehoben und das Patent mit der Nummer
10 2019 135 326 wie folgt erteilt.
Bezeichnung:
Vorrichtung zum Maskieren und Verspannen von
zu verschweißenden Hairpin-Anordnungen eines
Stators, System aus Stator und Vorrichtung sowie
Verfahren zum Verbinden eines oberen Abschnitts
der Hairpin-Anordnungen
Anmeldetag:
19. Dezember 2019
Patentansprüche: Patentansprüche
bis
vom
18. November 2021, beim BPatG eingegangen am
22. November 2021
Beschreibung:
Seiten 1 bis 27 vom 18. November 2021, beim
BPatG eingegangen am 22. November 2021
Zeichnungen:
6 Blatt Zeichnungen, Figuren 1 bis 6, 7a bis 7f vom
Anmeldetag (19. Dezember 2019).
G r ü n d e
I.
Das Deutsche Patent- und Markenamt (DPMA) – Prüfungsstelle für Klasse H02K –
hat die am 19. Dezember 2019 eingereichte Anmeldung mit dem Aktenzeichen
10 2019 135 326.2 mit der Bezeichnung „Vorrichtung zum Maskieren und
Verspannen von zu verschweißenden Hairpin-Anordnungen eines Stators, System
aus Stator und Vorrichtung sowie Verfahren zum Verbinden eines oberen
Abschnitts der Hairpin-Anordnungen“ durch Beschluss vom 1. März 2021
zurückgewiesen. In der Begründung ist sinngemäß ausgeführt, die Gegenstände
der unabhängigen Patentansprüche sowohl nach Hauptantrag, als auch nach den
Hilfsanträgen 1 und 2 seien nicht neu.
Gegen diesen Beschluss richtet sich die am 26. März 2021 eingelegte Beschwerde
der Anmelderin.
Sie beantragt mit Schriftsatz vom 18. November 2021, eingegangen am
22. November 2021 zuletzt sinngemäß,
den Beschluss der Prüfungsstelle für Klasse H02K des Deutschen
Patent- und Markenamts vom 1. März 2021 aufzuheben und das
nachgesuchte Patent auf der Grundlage folgender Unterlagen zu
erteilen:
Patentansprüche:
Patentansprüche 1 bis 18 vom 18. November 2021, beim BPatG
eingegangen am 22. November 2021
Beschreibung:
Beschreibungsseiten 1 bis 27 vom 18. November 2021, beim BPatG
eingegangen am 22. November 2021
Zeichnungen:
6 Blatt Zeichnungen, Figuren 1 bis 6, 7a bis 7f vom Anmeldetag (19. Dezember
2019).
Die
geltenden
unabhängigen Patentansprüche
1, 17 und 18
vom
18. November 2021 lauten:
1.
Vorrichtung (1) zum zeitgleichen Maskieren und Verspannen von
mehreren zu verschweißenden Hairpin-Anordnungen
(14),
insbesondere Hairpin-Paaren, eines Stators (10), wobei
(i)
die mehreren Hairpin-Anordnungen
(14)
in
einer
Umfangsrichtung (U) verteilt auf mehreren konzentrisch
zueinander angeordneten Kreisbahnen (16a, 16b, 16c) oder
auf Abschnitten von konzentrischen Kreisbahnen (16a, 16b,
16c) angeordnet sind, so dass
(ii)
die Hairpin-Anordnungen (14) in radial ausgerichteten Reihen
(17) angeordnet sind, die in Umfangsrichtung (U) über in
radialer Richtung
(R) verlaufende Radialspalte
(20)
zueinander beabstandet sind, und wobei
(iii) die einzelnen Hairpin-Anordnungen (14) in einer radial
ausgerichteten Reihe (17) in radialer Richtung (R) zueinander
über zwischen den konzentrisch zueinander angeordneten
Kreisbahnen (16a, 16b, 16c) verlaufende Ringspalte (18a,
18b) beabstandet sind,
wobei die Vorrichtung (1) aufweist:
(a)
eine Positioniereinheit (30) zur Positionierung der Vorrichtung
(1) bezüglich des zu bearbeitenden Stators (10);
(b)
eine Maskiereinheit (70), die mehrere Öffnungen (80a, 80b,
80c, 80d) zum Aufnehmen jeweils einer der mehreren in der
radial ausgerichteten Reihe (17) angeordneten Hairpin-
Anordnungen (14) aufweist, wobei die mehreren Öffnungen
(80a, 80b, 80c, 80d) von einander in radialer Richtung (R)
gegenüberliegenden
und
in Umfangsrichtung
(U)
verlaufenden Umfangseiten (73a, 73b) und einander in
Umfangsrichtung (U) gegenüberliegenden und von in radialer
Richtung (R) verlaufenden Radialseiten (71a, 71b) der
Maskiereinheit (70) begrenzt werden;
(c)
eine Betätigungseinheit
(60),
die
relativ
zu
der
Positioniereinheit (30) beweglich ausgebildet ist,
(d)
eine erste Kopplungseinheit (40a, 40b), mittels der die
Betätigungseinheit (60) und die Positioniereinheit (30) derart
mit der Maskiereinheit (70) wirkverbunden gekoppelt sind,
dass eine Relativbewegung zwischen der Positioniereinheit
(30) und der Betätigungseinheit (60) eine Bewegung der
Umfangseiten (73a, 73b) in radialer Richtung (R) aufeinander
zu bewirkt, um die in den Öffnungen (80a, 80b, 80c, 80d)
aufgenommenen Hairpin-Anordnungen
(14)
in
radialer
Richtung (R) zu maskieren und zu verspannen, und
(e)
eine zweite Kopplungseinheit
(50), mittels der die
Betätigungseinheit (60) und die Positioniereinheit (30) derart
mit der Maskiereinheit (70) wirkverbunden gekoppelt sind,
dass die Relativbewegung zwischen der Positioniereinheit
(30) und der Betätigungseinheit (60) eine Bewegung der
Radialseiten (71a, 71b) in Umfangsrichtung (U) aufeinander
zu bewirkt, um in den Öffnungen (80a, 80b, 80c, 80d)
aufgenommene
Hairpin-Anordnungen
(14)
in
Umfangsrichtung (U) zu maskieren und zu verspannen.
17. Verfahren zum Verbinden eines oberen Abschnitts (22) von Hairpin-
Anordnungen (14), insbesondere Hairpin-Paaren, eines Stators
(10) mittels eines Schweißvorgangs, wobei das Verfahren die
Schritte aufweist:
(a)
zeitgleiches Maskieren und Positionieren der Hairpin-
Anordnungen (14) unter Verwendung einer Vorrichtung (1)
gemäß einem der voranstehenden Ansprüche, wobei in
axialer Richtung (A) eine Absenkung der Vorrichtung (1) zu
dem Stator (10) und anschließend eine Relativbewegung
zwischen
der
Positioniereinheit
(30)
und
der
Betätigungseinheit (60) erfolgt, so dass zumindest die oberen
Abschnitte (22) der Hairpin-Anordnungen (14)
in den
Öffnungen (80a, 80b, 80c, 80d) der Maskiereinheit (70) der
Vorrichtung (1) aufgenommen sind,
(b) Durchführen des Schweißvorgangs, und
(c) Entfernen der Vorrichtung (1) in entgegengesetzter axialer
Richtung (A).
18. System mit
(a)
(b)
einem Stator (10) umfassend Hairpin-Anordnungen (14), und
einer Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 16, wobei
obere Abschnitte (22) der Hairpin-Anordnungen (14) in den
Öffnungen (80a, 80b, 80c, 80d) der Maskiereinheit (70) der
Vorrichtung (1) aufgenommen sind, so dass die jeweils in
einer der Öffnungen (80a, 80b, 80c, 80d) aufgenommenen
Hairpin-Anordnungen (14) miteinander verschweißt werden
können.
Im Prüfungsverfahren vor dem DPMA wurden folgende Druckschriften genannt:
E1
E2
E3
E4
E5
E6
E7
E8
E9
DE 10 2018 128 918 A1
WO 2018/185620 A1
DE 10 2018 107 598 A1
JP 2017-005770 A
DE 10 2018 103 100 A1
JP 2016-189 657 A
US 2006/0267440 A1
JP 2015-171260 A
DE 10 2018 202 381 A1
E10
DE 10 2018 103 930 A1
Wegen weiterer Einzelheiten, insbesondere des Wortlauts der abhängigen
Patentansprüche 2 bis 16, wird auf die Akte verwiesen.
II.
Die statthafte und auch sonst zulässige Beschwerde ist begründet mit der Folge,
dass der angefochtene Beschluss des DPMA aufzuheben und das nachgesuchte
Patent in der nunmehr beantragten Fassung zu erteilen ist.
1.
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum zeitgleichen Maskieren und
Verspannen von mehreren zu verschweißenden Hairpin-Anordnungen eines
Stators, ferner ein Verfahren zum Verbinden eines oberen Abschnitts von Hairpin-
Anordnungen eines Stators mittels eines Schweißvorgangs sowie ein System aus
einem Stator und einer solchen Vorrichtung (Beschreibung, Seite 1, Zeilen 33
bis 39).
Im Rahmen der Herstellung von Statoren elektrodynamischer Maschinen würden
die einzelnen Wicklungselemente (Steckspulen, sogenannte „Hairpins“) nach der
Positionierung in den Nuten des Eisenkerns des Stators an ihren oberen Enden
miteinander elektrisch leitend verbunden, insbesondere verschweißt (Seite 2,
Zeilen 17 bis 20).
Für
eine
sichere
und
reproduzierbare
Gestaltung
dieses
Verbindens/Verschweißens müssten die miteinander zu verschweißenden Hairpins
in einer genau definierten Position zueinander positioniert bzw. verspannt werden,
um deren gewünschten Kontakt miteinander sicherzustellen. Hierbei sei es üblich,
den Bereich um die miteinander zu verschweißenden Enden der Hairpins herum
abzudecken bzw. zu maskieren, um zu verhindern, dass Schweißperlen oder beim
Schweißvorgang entstehendes Abfallmaterial die übrigen Abschnitte der Hairpins
kontaktieren und möglicherweise beschädigen. Das Verschweißen der Hairpins
erfolge in einem abisolierten Bereich; in darunterliegenden Bereichen wiesen die
Hairpins eine üblicherweise aus Kunststoff bestehende Isolierung auf, die durch
starke Hitzeeinwirkung beschädigt werden könne (Seite 2, Zeile 22 bis Seite 3,
Zeile 23).
Die aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungen und Verfahren zum
Verbinden miteinander zu verschweißender Hairpins seien relativ komplex, arbeits-
und kostenintensiv und störungsanfällig. Die meisten bekannten Arten der
Maskierung hätten Einschränkungen hinsichtlich der Querschnittsgeometrien der
Hairpins, der Anzahl der zeitgleich ausrichtbaren und/oder verschweißbaren
Hairpin-Paare und/oder der Anzahl der bearbeitbaren Schweißringe (Seite 5,
Zeilen 4 bis 10).
Der Erfindung liege daher die Aufgabe zugrunde, Nachteile des Standes der
Technik zu überwinden und eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zur Verfügung zu
stellen, mit denen der Schweißvorgang bei der Herstellung eines Stators,
umfassend Hairpins, einfach, kostengünstig, schnell, zuverlässig, flexibel und
reproduzierbar vorbereitet und durchgeführt werden könne (Seite 5, Zeilen 12
bis 18).
2. Gelöst werde diese Aufgabe durch eine Vorrichtung nach Patentanspruch 1,
ein Verfahren nach Patentanspruch 17 sowie ein System nach Patentanspruch 18.
Der geltende Patentanspruch 1 lässt sich wie folgt gliedern:
1.1
Vorrichtung (1) zum zeitgleichen Maskieren und Verspannen von
mehreren zu verschweißenden Hairpin-Anordnungen (14),
insbesondere Hairpin-Paaren, eines Stators (10), wobei
1.2.1
(i)
die mehreren Hairpin-Anordnungen
(14)
in einer
Umfangsrichtung (U) verteilt auf mehreren konzentrisch
zueinander angeordneten Kreisbahnen (16a, 16b, 16c)
oder auf Abschnitten von konzentrischen Kreisbahnen
(16a, 16b, 16c) angeordnet sind, so dass
1.2.2
(ii)
die Hairpin-Anordnungen (14) in radial ausgerichteten
Reihen (17) angeordnet sind, die in Umfangsrichtung (U)
über in radialer Richtung (R) verlaufende Radialspalte (20)
zueinander beabstandet sind, und wobei
1.2.3
(iii) die einzelnen Hairpin-Anordnungen (14) in einer radial
ausgerichteten Reihe (17)
in radialer Richtung (R)
zueinander über zwischen den konzentrisch zueinander
angeordneten Kreisbahnen (16a, 16b, 16c) verlaufende
Ringspalte (18a, 18b) beabstandet sind,
wobei die Vorrichtung (1) aufweist:
1.3
(a)
eine Positioniereinheit
(30)
zur Positionierung der
Vorrichtung (1) bezüglich des zu bearbeitenden Stators
(10);
1.4
(b)
eine Maskiereinheit (70), die mehrere Öffnungen (80a, 80b,
80c, 80d) zum Aufnehmen jeweils einer der mehreren in der
radial ausgerichteten Reihe (17) angeordneten Hairpin-
Anordnungen (14) aufweist,
wobei die mehreren Öffnungen (80a, 80b, 80c, 80d) von
1.4.1
einander in radialer Richtung (R) gegenüberliegenden
und
in Umfangsrichtung
(U)
verlaufenden
Umfangseiten (73a, 73b)
und
1.4.2
einander in Umfangsrichtung (U) gegenüberliegenden
und von
in radialer Richtung (R) verlaufenden
Radialseiten (71a, 71b)
der Maskiereinheit (70) begrenzt werden;
1.5
(c)
eine Betätigungseinheit
(60),
die
relativ zu der
Positioniereinheit (30) beweglich ausgebildet ist,
1.6
(d)
eine erste Kopplungseinheit (40a, 40b), mittels der die
Betätigungseinheit (60) und die Positioniereinheit (30)
derart mit der Maskiereinheit (70) wirkverbunden gekoppelt
sind, dass eine Relativbewegung
zwischen der
Positioniereinheit (30) und der Betätigungseinheit (60) eine
Bewegung der Umfangseiten (73a, 73b)
in radialer
Richtung (R) aufeinander zu bewirkt, um die in den
Öffnungen (80a, 80b, 80c, 80d) aufgenommenen Hairpin-
Anordnungen (14) in radialer Richtung (R) zu maskieren
und zu verspannen, und
1.7
(e)
eine zweite Kopplungseinheit
(50), mittels der die
Betätigungseinheit (60) und die Positioniereinheit (30)
derart mit der Maskiereinheit (70) wirkverbunden gekoppelt
sind,
dass
die Relativbewegung
zwischen
der
Positioniereinheit (30) und der Betätigungseinheit (60) eine
Bewegung der Radialseiten (71a, 71b) in Umfangsrichtung
(U) aufeinander zu bewirkt, um in den Öffnungen (80a, 80b,
80c, 80d) aufgenommene Hairpin-Anordnungen (14) in
Umfangsrichtung (U) zu maskieren und zu verspannen.
3.
Vor diesem Hintergrund legt der Senat seiner Entscheidung als Fachmann
einen Diplom-Ingenieur (FH) oder Bachelor der Fachrichtung Maschinenbau mit
mehrjähriger Berufserfahrung
in der Entwicklung und Konstruktion von
Vorrichtungen und Verfahren zur Handhabung von Wicklungselementen
elektrischer Maschinen zugrunde.
4.
Einige Merkmale des Patentanspruchs 1 bedürfen näherer Betrachtung:
a) Gemäß Merkmal 1.1 soll die beanspruchte Vorrichtung dazu dienen, mehrere
zu verschweißende Hairpin-Anordnungen eines Stators zeitgleich zu maskieren und
zu verspannen.
Der Begriff „Hairpin-Anordnung“ bezeichnet hierbei zumindest zwei zu verbindende
haarnadelförmig gebogene Wicklungselemente (deshalb „Hairpin“) zum Bilden
einer Statorwicklung. Die Enden des Hairpins sind dabei regelmäßig vor dem
Verbinden bereits von einer Stirnseite des Statorblechpakets derart durch dessen
Nuten geschoben, dass die einzelnen Enden von der anderen, gegenüberliegenden
Stirnseite abragen. Im Falle von zwei miteinander zu verbindenden Enden zweier
unterschiedlicher Wicklungselemente wird auch der Begriff
„Hairpin-Paar“
verwendet.
b) Die Merkmale 1.2.1 bis 1.2.3 beschreiben die Anordnung mehrerer Hairpin-
Anordnungen am Stator, genauer, deren Enden, die von einer der Stirnseiten des
Blechpakets abragen.
Aus den Merkmalen 1.2.1 bis 1.2.3 selbst geht nicht hervor, ob diese Merkmale die
Anordnung der Hairpin-Anordnungen beschreiben, bevor die beanspruchte
Vorrichtung mit dem zeitgleichen Maskieren und Verspannen begonnen hat (d. h.
Ausgangszustand), oder nachdem das gemeinsame Maskieren und Verspannen
der Hairpin-Anordnungen erfolgt ist. Dem Gesamtkontext der Anmeldeunterlagen,
insbesondere den Figuren 1 und 2 entnimmt der Fachmann jedoch, dass mit diesen
Merkmalen die Anordnung der Hairpin-Anordnungen beschrieben wird, nachdem
mit der beanspruchten Vorrichtung die Hairpin-Anordnungen des Stators maskiert
und verspannt wurden.
Obwohl im Merkmal 1.2.3 lediglich „konzentrisch zueinander angeordnete[n]
Kreisbahnen“ erwähnt werden, liest der Fachmann mit, dass auch bei Anordnungen,
bei denen die Hairpin-Anordnungen in einer Umfangsrichtung nur auf Abschnitten
von konzentrisch zueinander angeordneten Kreisbahnen verteilt angeordnet sind
(vgl. zweite Möglichkeit gemäß Merkmal 1.2.1), die auf solchen Abschnitten von
Kreisbahnen angeordneten Hairpin-Anordnungen über dazwischen verlaufende
Ringspalte beabstandet sind.
c)
Die Vorrichtung gemäß Patentanspruch 1 weist zumindest die folgenden
Komponenten auf:
- eine Positioniereinheit (Merkmal 1.3),
- eine Maskiereinheit (Merkmal 1.4),
- eine Betätigungseinheit (Merkmal 1.5),
- eine erste Kopplungseinheit (Merkmal 1.6) und
- eine zweite Kopplungseinheit (Merkmal 1.7).
Zusätzlich weist die Vorrichtung gemäß Ausführungsbeispiel einen Rahmen auf
(vgl. Seite 12, Zeilen 4 bis 7; Patentanspruch 6), der jedoch im Patentanspruch 1
nicht genannt ist.
aa) Positioniereinheit und Betätigungseinheit
Gemäß Merkmal 1.3 dient die Positioniereinheit zur Positionierung der Vorrichtung
bezüglich des zu bearbeitenden Stators.
Aus fachmännischer Sicht ist dies lediglich mittelbar der Fall. Unmittelbar zur
Positionierung der Vorrichtung bezüglich des zu bearbeitenden Stators dient
zumindest bei dem in den Figuren 3 bis 7f dargestellten Ausführungsbeispiel
vielmehr die Betätigungseinheit, da die Vorrichtung vor dem Maskieren und
Verspannen der Hairpin-Anordnungen mittels der Betätigungseinheit bzw. mittels
an dieser ausgebildeten Anschlagflächen (vgl. Figur 3: Bezugszeichen 64a/b) auf
dem Stator oder einem Anschlag angelegt und dadurch stationär gehalten wird
(Seite 8, Zeilen 22 bis 24; Seite 9, Zeilen 1 bis 7).
Gemäß Merkmal 1.5 ist die Betätigungseinheit relativ zu der Positioniereinheit
beweglich ausgebildet.
Aus diesem Merkmal selbst geht nicht hervor, ob diese relative Bewegung durch
eine Bewegung der Positioniereinheit und/oder eine Bewegung der
Betätigungseinheit zustande kommt. Das Merkmal 1.3 berücksichtigend (s. o.), folgt
jedoch, dass die im Merkmal 1.5 beschriebene Relativbewegung aus einer
Bewegung der Positioniereinheit gegenüber der
stationär gehaltenen
Betätigungseinheit resultiert.
Das Merkmal 1.5 schließt nicht aus, dass die Betätigungseinheit – so wie auch im
Ausführungsbeispiel gemäß der Figur 4 dargestellt – aus mehreren, voneinander
räumlich separierten, jedoch gemeinsam wirkenden Teilkomponenten aufgebaut ist.
Sofern die Vorrichtung einen Rahmen aufweist, ist die Betätigungseinheit fest mit
dem Rahmen verbunden (Seite 12, Zeilen 4 und 5).
bb) Maskiereinheit
Die Maskiereinheit weist gemäß Merkmal 1.4 mehrere Öffnungen zum Aufnehmen
jeweils einer der mehreren in einer radial ausgerichteten Reihe angeordneten
Hairpin-Anordnungen auf.
Im vorliegenden Kontext versteht der Fachmann unter einer Öffnung eine
Ausnehmung in einem Gegenstand, in welche im Bedarfsfall ein anderer
Gegenstand eingeführt werden kann. Senkrecht zur Einführrichtung des anderen
Gegenstands weist die Öffnung eine vollständig oder zumindest im Großteil ihres
Umfangs geschlossene Kontur auf. Über die jeweilige Form der mehreren
Öffnungen wird in den Patentansprüchen keine Aussage getroffen.
Der Merkmalsblock 1.4 schließt nicht aus, dass die Maskiereinheit – so wie auch im
Ausführungsbeispiel gemäß der Figur 4 dargestellt
–
aus mehreren
Teilkomponenten aufgebaut ist.
Die Maskiereinheit kann außerdem zumindest einen Abstandhalter aufweisen, der
in radialer Richtung mit Spiel zwischen den Umfangsseiten angeordnet ist und der
dazu eingerichtet ist, in den Ringspalten positioniert zu werden und die in den
Öffnungen aufgenommenen Hairpin-Anordnungen
in
radialer Richtung zu
verspannen (Patentansprüche 7 und 8). Dies ermöglicht, mehrere Hairpin-
Anordnungen in einer radial ausgerichteten Reihe auf Abstand zueinander zu halten
und miteinander zu verspannen. In einer Ausbildung der Vorrichtung sind n-1
Abstandhalter vorgesehen, wobei n die Anzahl an Hairpin-Anordnungen in einer
radial ausgerichteten Reihe des Stators ist (Seite 12, Zeilen 18 bis 31; Figuren 4
und 6).
cc) Erste Kopplungseinheit und zweite Kopplungseinheit
Die
in den Merkmalen 1.6 und 1.7 definierten ersten und zweiten
Kopplungseinheiten bewirken das gleichzeitige Maskieren und Verspannen der
Hairpin-Anordnungen, nachdem diese in den Öffnungen der Maskiereinheit
aufgenommen wurden
(Merkmal 1.4). Um dies zu erreichen, sind die
Betätigungseinheit und die Positioniereinheit mit der Maskiereinheit mittels der
ersten und zweiten Kopplungseinheit wirkverbunden.
Eine Relativbewegung zwischen der Positioniereinheit und der Betätigungseinheit,
die z. B. durch eine Ausübung von Druck in axialer Richtung zum Stator auf die
Positioniereinheit realisiert werden kann, bewirkt zwei in unterschiedlichen
Wirkrichtungen ablaufende Maskier- und Verspannvorgänge:
1.
die erste Kopplungseinheit bewirkt eine Bewegung der
Umfangsseiten in radialer Richtung aufeinander zu, um in den
Öffnungen aufgenommene Hairpin-Anordnungen
in
radialer
Richtung zu maskieren und zu verspannen (Merkmal 1.6);
2.
die zweite Kopplungseinheit bewirkt eine Bewegung der
Radialseiten in Umfangsrichtung aufeinander zu, um in den
Öffnungen
aufgenommene
Hairpin-Anordnungen
in
Umfangsrichtung zu maskieren und zu verspannen (Merkmal 1.7).
In dem Ausführungsbeispiel nach den Figuren 3 bis 7f der Anmeldung sind zwei
beweglich angeordnete Umfangsseiten 73a/b und zwei beweglich angeordnete
Radialseiten 71a/b dargestellt. Patentanspruch 1 ist jedoch nicht auf eine derartige
Ausgestaltung der Vorrichtung beschränkt. Vielmehr wird im Merkmal 1.6 bzw.
Merkmal 1.7 lediglich eine Relativbewegung zwischen Umfangsseiten bzw.
Radialseiten adressiert. Das Merkmal 1.6 lässt es somit auch zu, dass eine von zwei
Umfangsseiten ortsfest ist und die zweite Umfangsseite sich relativ zu dieser
ortsfesten Umfangsseite bewegt. Ebenso lässt es das Merkmal 1.7 zu, dass eine
von zwei Radialseiten ortsfest ist und die zweite Radialseite sich relativ zu dieser
ortsfesten Radialseite bewegt.
Bei der Formulierung im Merkmal 1.7, wonach sich die Radialseiten der Öffnungen
„in Umfangsrichtung aufeinander zu“ bewegen, handelt es sich bei verständigem
Lesen der Gesamtoffenbarung der Anmeldeunterlagen um eine offensichtlich
fehlerhafte Formulierung, die der Fachmann ohne weiteres erkennt und gedanklich
richtigstellt.
Denn den ursprünglich eingereichten Anmeldeunterlagen entnimmt der Fachmann,
dass die in einer radialen Reihe angeordneten Hairpins der einzelnen Hairpin-
Anordnungen die gleichen Abmessungen (d. h. radiale Länge und hierzu
tangentiale Breite) aufweisen, so dass sich die Radialspalte
in
radial
einwärtsgerichteter Richtung verjüngen (Figuren und Seite 20, Zeilen 27 bis 32).
Dies berücksichtigend, hätte eine Bewegung der Radialseiten der Öffnungen „in
Umfangsrichtung aufeinander zu“ zur Folge, dass sich die Radialseiten auf einer
Kreisbahn um die Längsachse des Stators bewegen würden. Da es sich bei den
Radialseiten um starre, sich in radialer Richtung erstreckende Kanten handelt,
würde diese Bewegung bewirken, dass lediglich der radial innenliegende Hairpin
einer radialen Reihe von Hairpin-Anordnungen zwischen den Radialseiten
verspannt würde.
Die o. g. Formulierung bringt für den Fachmann jedoch offensichtlich zum Ausdruck,
dass sich die beiden Radialseiten parallel zur Mittelachse der radialen Reihe der zu
verspannenden Hairpin-Anordnungen aufeinander zu bewegen und dadurch alle
Hairpin-Anordnungen dieser Reihe zwischen sich verspannen.
In den geltenden Patentansprüchen wird keine zeitliche Abfolge dieser zwei
unterschiedlich orientierten Bewegungen bzw. dieser zwei Maskier- und
Verspannvorgänge definiert. Auch die Formulierung „[…] zum zeitgleichen
Maskieren und Verspannen […]“ im Merkmal 1.1 lässt es grundsätzlich zu, dass
z. B. zuerst ein zeitgleiches Maskieren und Verspannen in radialer Richtung mittels
der ersten Kopplungseinheit erfolgt und erst im Anschluss daran ein zeitgleiches
Maskieren und Verspannen
in Umfangsrichtung mittels der zweiten
Kopplungseinheit. Der Gesamtoffenbarung der Anmeldeunterlagen, insbesondere
den Ausführungen auf der Seite 7, Zeilen 4 bis 11 der Beschreibung, entnimmt der
Fachmann jedoch, dass die Bezeichnung „zeitgleich“ im Merkmal 1.1 dahingehend
zu verstehen ist, dass das Maskieren und Verspannen in radialer Richtung
zeitgleich zum Maskieren und Verspannen in Umfangsrichtung erfolgt.
In gleicher Weise entnimmt der Fachmann der Gesamtheit der Anmeldeunterlagen,
insbesondere den Ausführungen zum Stand der Technik als Ausgangspunkt der
Erfindung (Seite 4, Zeile 11 bis Seite 5, Zeile 10), dass mit der im Patentanspruch 1
beanspruchten Vorrichtung durch die in Umfangsrichtung und in radialer Richtung
stattfindenden Maskier- und Verspannvorgänge nicht lediglich eine teilweise
Maskierung der zu verbindenden Hairpin-Anordnungen vorgenommen wird,
sondern eine vollständige Maskierung und Verspannung.
Im Anschluss an den Maskier- und Verspannvorgang können die Enden der Hairpin-
Anordnungen leitend und unlösbar miteinander verbunden werden, z. B. mittels
eines Schweißvorgangs (Patentansprüche 16 und 17), nach dessen Beendigung
die Vorrichtung in entgegengesetzter axialer Richtung wieder entfernt werden kann
(Patentanspruch 17).
Während die im Patentanspruch 1 beanspruchte Vorrichtung zum „zeitgleichen
Maskieren und Verspannen“ von mehreren Hairpin-Anordnungen dient (Merkmal
1.1), soll bei dem im Nebenanspruch 17 beanspruchten Verfahren u. a. ein
„zeitgleiches Maskieren und Positionieren“ der Hairpin-Anordnungen unter
Verwendung einer Vorrichtung gemäß einem der Patentansprüche 1 bis 16
erfolgen. Hierbei
ist es bei verständigem Lesen der Anmeldeunterlagen für den
Fachmann offensichtlich, dass mit „Positionieren“ im Patentanspruch 17 das im
Merkmal 1.1 des Patentanspruchs 1 erwähnte „Verspannen“ gemeint ist, also nicht
lediglich ein allgemeines Anordnen der Hairpin-Anordnungen.
5.
Die geltenden Patentansprüche erweitern den Gegenstand der Anmeldung
nicht (§ 38 PatG).
a)
Patentanspruch 1 entspricht dem ursprünglich eingereichten Patentanspruch
1, wobei in den Merkmalen 1.6 und 1.7 offensichtlich fehlerhafte Bezugszeichen
korrigiert wurden.
b) Die abhängigen Patentansprüche 2 bis 16 entsprechen den ursprünglich
eingereichten abhängigen Patentansprüchen 2 bis 16, wobei
in den
Patentansprüchen 2, 5, 6, 9, 13 und 15 offensichtlich fehlerhafte Bezugszeichen
korrigiert wurden.
c)
Der Nebenanspruch 17 entspricht dem ursprünglich eingereichten
Nebenanspruch 17, wobei in Analogie zum Patentanspruch 1 ein offensichtlich
fehlerhaftes Bezugszeichen korrigiert wurde.
d) Der Nebenanspruch 18 entspricht dem ursprünglich eingereichten
Nebenanspruch 18, wobei die offensichtlich fehlerhafte Bezeichnung „Rotor (10)“
unter
Berücksichtigung
der Gesamtoffenbarung
der
ursprünglichen
Anmeldeunterlagen durch die korrekte Bezeichnung „Stator (10)“ ersetzt wurde.
Die geltenden Patentansprüche 1 bis 18 sind somit zulässig.
6.
Der zweifellos auf einem Gebiet der Technik liegende und gewerblich
anwendbare Gegenstand des geltenden Patentanspruchs 1 ist gegenüber dem
vorliegenden Stand der Technik sowohl neu als auch erfinderisch und damit
6.1
Keine der entgegengehaltenen Druckschriften offenbart sämtliche Merkmale
des Gegenstands des geltenden Patentanspruchs 1.
a)
Druckschrift DE 10 2018 128 918 A1 (= E1)
Bei der Druckschrift E1 handelt es sich um die nachveröffentlichte
Offenlegungsschrift einer früheren Patentanmeldung der Anmelderin.
Die Druckschrift E1 beschreibt ebenso wie die vorliegende Anmeldung eine
Vorrichtung zum Maskieren und Verspannen von mehreren zu verschweißenden
Hairpin-Anordnungen eines Stators.
Allen Ausführungsformen der aus der Druckschrift E1 bekannten Vorrichtung ist die
Verwendung von zumindest einem Positioniermittel gemein, das sowohl
Umfangsrichtungsanlageabschnitte, als auch Radialrichtungsanlageabschnitte
aufweist. Einzelne Ausführungsformen setzen im Rahmen des Maskier- und
Verspannvorgangs zusätzliche Hilfskomponenten in der Form von zusätzlichen
Positioniermitteln (vgl. Figuren 13 bis 18: Bezugszeichen 44) oder in der Form von
keilförmigen Gegenstücken (vgl. Figuren 21 und 22: Bezugszeichen 60) ein, die
jeweils
Umfangsrichtungsanlageabschnitte,
jedoch
keine
Radialrichtungsanlageabschnitte aufweisen.
Im Rahmen des Maskier-
und Verspannvorgangs erfolgt bei allen
Ausführungsformen zunächst eine translatorische Bewegung des zumindest einen
Positioniermittels, gefolgt von einer rotatorischen Bewegung des zumindest einen
Positioniermittels. Bei einigen der Ausführungsformen erfolgt nach dieser
rotatorischen Bewegung eine weitere translatorische Bewegung des zumindest
einen Positioniermittels (vgl. Figuren 1 bis 17).
Die Druckschrift E1 offenbart zur Überzeugung des Senats – ausgedrückt in den
Worten des Patentanspruchs 1 – eine
1.1
Vorrichtung zum zeitgleichen Maskieren und Verspannen von
mehreren
zu
verschweißenden
Hairpin-Anordnungen,
insbesondere Hairpin-Paaren, eines Stators, wobei
(Bezeichnung; Absatz 0001; Patentanspruch 9, Figuren 1
und 2: Hairpin-Anordnungen 14, Stator 10)
1.2.1
(i)
die
mehreren
Hairpin-Anordnungen
in
einer
Umfangsrichtung verteilt auf mehreren konzentrisch
zueinander
angeordneten Kreisbahnen
oder
auf
Abschnitten von konzentrischen Kreisbahnen angeordnet
sind, so dass
1.2.2
(ii)
die Hairpin-Anordnungen in radial ausgerichteten Reihen
angeordnet sind, die in Umfangsrichtung über in radialer
Richtung verlaufende Radialspalte zueinander beabstandet
sind, und wobei
1.2.3
(iii) die einzelnen Hairpin-Anordnungen
in einer
radial
ausgerichteten Reihe in radialer Richtung zueinander über
zwischen den konzentrisch zueinander angeordneten
Kreisbahnen verlaufende Ringspalte beabstandet sind,
(Die Figuren 1 und 2 der Druckschrift E1 stimmen mit
den Figuren 1 und 2 der Anmeldung überein, wobei
die darin dargestellte Anordnung mittels der Merkmale
1.2.1, 1.2.2 und 1.2.3 beschrieben wird; vgl. auch
Absatz 0029 und Patentanspruch 9.)
wobei die Vorrichtung aufweist:
1.3
(a)
eine Positioniereinheit zur Positionierung der Vorrichtung
bezüglich des zu bearbeitenden Stators;
(vgl. Absatz
0034:
„Die Vorrichtung
kann
insbesondere eine Rotationseinheit umfassen […]“)
1.4
(b)
eine Maskiereinheit,
die mehrere Öffnungen zum
Aufnehmen jeweils einer der mehreren in der radial
ausgerichteten Reihe angeordneten Hairpin-Anordnungen
aufweist,
wobei die mehreren Öffnungen von
1.4.1
einander in radialer Richtung gegenüberliegenden
und in Umfangsrichtung verlaufenden Umfangseiten
und
1.4.2
einander in Umfangsrichtung gegenüberliegenden
und
von
in
radialer Richtung
verlaufenden
Radialseiten
der Maskiereinheit begrenzt werden;
(vgl. Figur 27: eine Maskiereinheit wird durch zwei
Positioniermittel 34 gebildet, die
in unmittelbar
benachbarten Radialspalten 20 angeordnet sind.
Nach Abschluss der gleichsinnigen Rotations- bzw.
Verschwenkbewegung der beiden Positioniermittel 34
weist die Maskiereinheit zwei Öffnungen auf, die
einerseits durch jeweils zwei in radialer Richtung R
gegenüberliegende
und
in Umfangsrichtung
verlaufende
Umfangsseiten
zweier
Radialrichtungsanlageabschnitte 26 und andererseits
durch zwei einander
in Umfangsrichtung U
gegenüberliegende und
in radialer Richtung R
verlaufende
Radialseiten
[Kontaktflächen
in
Umfangsrichtung U
an
einem
der
beiden
Positioniermittel 34, Anlagefläche an der keilartigen
Erweiterung 76 des anderen Positioniermittels 34]
begrenzt werden.)
1.5
(c)
eine Betätigungseinheit, die relativ zu der Positioniereinheit
beweglich ausgebildet ist,
(vgl. Absatz 0032: „Die Vorrichtung kann eine
Antriebseinheit umfassen, […] wobei die Vorrichtung
einen Rotationsantrieb umfasst, […]“;
Die
im Absatz 0034 beschriebene und als
Positioniereinheit gemäß dem Merkmal 1.3 (s. o.)
wirkende
Rotationseinheit
ist
relativ
zur
Antriebseinheit und dem Rotationsantrieb beweglich
ausgebildet.)
Damit sind aus der Druckschrift E1 jedenfalls die Merkmale 1.6 und 1.7 gemäß
Patentanspruch 1 nicht bekannt.
b) Druckschrift WO 2018/185620 A1 (= E2)
Die Druckschrift E2 beschreibt eine Vorrichtung („apparatus“) zum Verspannen von
mehreren zu verschweißenden Hairpin-Anordnungen in der Form von Hairpin-
Paaren („pair of ends“) EP1 … EP4 eines Stators 10 (Teile des Merkmals 1.1).
Wie auch bei der gemäß Patentanspruch 1 beanspruchten Vorrichtung sind gemäß
der Druckschrift E2 die mehreren zu verschweißenden Hairpin-Anordnungen EP1
… EP4
(i)
in einer Umfangsrichtung („circumferential direction“ CS) verteilt auf
mehreren konzentrisch zueinander angeordneten Kreisbahnen
angeordnet (Merkmal 1.2.1), so dass
(ii)
die Hairpin-Anordnungen EP1 … EP4 in radial ausgerichteten
Reihen („row of ends“ RW1 … RW3) angeordnet sind, die in
Umfangsrichtung CS über in radialer Richtung („radius“ R1 … R2)
verlaufende Radialspalte
(„spacing“ S1 … S2) zueinander
beabstandet sind (Merkmal 1.2.2), und wobei
(iii) die einzelnen Hairpin-Anordnungen EP1 … EP4 in jeder der radial
ausgerichteten Reihen RW1 … RW3 in radialer Richtung R1, R2
zueinander über zwischen den konzentrisch zueinander
angeordneten Kreisbahnen verlaufende Ringspalte („spacing“ S3)
beabstandet sind (Merkmal 1.2.3).
Die aus der Druckschrift E2 bekannte Vorrichtung besteht aus einer Komponente
zum radialen Verspannen der zu verschweißenden Hairpin-Anordnungen EP1,
EP2, sowie einer Komponente zum Verspannen der zu verschweißenden Hairpin-
Anordnungen EP1, EP2 in Umfangsrichtung CS des Stators 10.
In der Druckschrift E2 wird zwar nicht explizit erläutert, dass die aus ihr bekannte
Vorrichtung nicht nur zum Verspannen, sondern auch zum Maskieren der zu
verschweißenden Hairpin-Anordnungen EP1, EP2 dient. Der Fachmann liest jedoch
bei der Druckschrift E2 mit, dass mit der dort gelehrten Vorrichtung zeitgleich zum
Verspannen auch eine Maskierung der zu verschweißenden Hairpin-Anordnungen
EP1, EP2 erfolgt (Rest des Merkmals 1.1), gemäß der in den Figuren 6 und 7 der
Druckschrift E2 dargestellten Ausführungsform allerdings lediglich in Form einer
Teilmaskierung der Hairpin-Anordnungen E1, E2.
Die Komponente zum radialen Maskieren und Verspannen der zu verschweißenden
Hairpin-Anordnungen EP1, EP2 setzt sich aus den folgenden Bestandteilen
zusammen:
- einer Betätigungseinheit („actuator“ 200) mit zwei in radialer Richtung
beweglichen Trägerarmen („arms“ 201, 202); und
- einer Radialrichtungs-Drückanordnung („radial pushing assembly“
40), die aus zwei Armen („arms“ 41, 42) besteht, die mit den
Trägerarmen (201, 202) der Betätigungseinheit (200) starr verbunden
sind.
Die Komponente zum Maskieren und Verspannen der zu verschweißenden Hairpin-
Anordnungen EP1, EP2 in Umfangsrichtung CS des Stators 10 setzt sich aus den
folgenden Bestandteilen zusammen:
- einer Betätigungseinheit („actuator“ 100) mit zwei in Umfangsrichtung
CS beweglichen Trägerarmen („arms“ 101, 101‘); und
- zwei Ausrichtungsanordnungen („first alignment assembly“ 20 und
„second alignment assembly“ 30) die mit den Trägerarmen 101, 101‘
der Betätigungseinheit 100 starr verbunden sind. Jede der
Ausrichtungsanordnungen 20, 30 weist u. a. eine starre,
balkenförmige Ausrichteinheit („first plate“ 25 und „second plate“ 35)
auf.
Die Betätigungseinheiten 100, 200 der beiden Komponenten der Vorrichtung sind
auf einer Trägerplatte („plate“ 300) angeordnet, die in Relation zur Längsachse
(„axial axis“ 10‘‘) des Stators 10 drehbar und beweglich ist, und als eine
Positioniereinheit zur Positionierung der Vorrichtung bezüglich des zu
bearbeitenden Stators 10 dient (vgl. Seite 10, Zeile 12 bis Seite 12, Zeile 5)
(Merkmal 1.3).
In Hinblick auf die sonstigen Merkmale des Patentanspruchs 1 verhält sich die
Druckschrift E2 wie folgt:
aa) Maskiereinheit (Merkmalsblock 1.4)
Die aus der Druckschrift E2 bekannte Vorrichtung weist eine Maskiereinheit auf, die
mehrere Bereiche zum Aufnehmen jeweils einer der mehreren, in einer radial
ausgerichteten Reihe RW1 angeordneten Hairpin-Anordnungen EP1, EP2 aufweist
(Teil des Merkmals 1.4).
Die mehreren Bereiche werden von einander
in
radialer Richtung R
gegenüberliegenden und in Umfangsrichtung CS verlaufenden Umfangsseiten
begrenzt (Merkmal 1.4.1). Diese Umfangsseiten werden durch jene in radialer
Richtung R orientierten Flächen von Endabschnitten 41‘, 42‘ der Arme 41, 42
gebildet, die im Rahmen des Maskier- und Verspannvorgangs in Anlage mit den zu
verschweißenden Hairpin-Anordnungen EP1, EP2 gelangen.
In Umfangsrichtung CS werden die mehreren Bereiche von den einander
gegenüberliegenden und in radialer Richtung R verlaufenden Seitenflächen der
beiden balkenförmigen Ausrichteinheiten 25, 35 begrenzt (Merkmal 1.4.2).
Vor Beginn des Maskier- und Verspannvorgangs sind die Hairpin-Anordnungen
EP1, EP2 weder mit den Endabschnitten 41‘ 42‘ der Arme 41, 42, noch mit den
balkenförmigen Ausrichteinheiten 25, 35 in Kontakt; d. h. vor dem Beginn des
Maskier- und Verspannvorgangs sind die o. g. mehreren Bereiche zumindest in
ihren Eckbereichen offen und somit nicht geschlossen ausgebildet. Derartige, nur
abschnittsweise seitlich begrenzte Bereiche assoziiert der Fachmann jedoch nicht
mit dem Begriff „Öffnung“, welche aus fachmännischer Sicht eine weitestgehend
geschlossene Umrandung / Kontur des Öffnungsbereichs voraussetzt.
Darüber hinaus sind die Arme 41, 42 der Radialrichtungs-Drückanordnung 40 zur
Maskierung und Verspannung in radialer Richtung R selbst nach Abschluss des
Maskier-
und Verspannvorgangs
nicht
in Kontakt mit
den
zwei
Ausrichtungsanordnungen 20, 30 zur Maskierung und Verspannung
in
Umfangsrichtung CS (vgl. Figur 6).
Öffnungen im Sinne des Merkmals 1.4 sind somit aus der Druckschrift E2 nicht
bekannt.
Nachdem jeweils eine der mehreren in der radialen Reihe RW1 angeordneten
Hairpin-Anordnungen EP1, EP2 in einem der o. g. mehreren Bereiche der
Maskiereinheit aufgenommen wurde, erfolgt das zeitgleiche Maskieren und
Verspannen der Hairpin-Anordnungen EP1, EP2:
- zum Maskieren und Verspannen der Hairpin-Anordnungen EP1, EP2
in Umfangsrichtung CS des Stators 10 werden die beiden Trägerarme
101, 101‘ durch die Betätigungseinheit 100 aufeinander zubewegt,
wodurch die beiden balkenförmigen Ausrichteinheiten 25, 35 mit in
Umfangsrichtung CS orientierten Seitenflächen mit den Hairpin-
Anordnungen EP1, EP2 in Kontakt gelangen und dadurch die Hairpin-
Anordnungen EP1, EP2 zwischen sich verspannen und maskieren
(vgl. Seite 9, Zeilen 19 bis 27);
- zum Maskieren und Verspannen der Hairpin-Anordnungen EP1, EP2
in radialer Richtung R werden die beiden Trägerarme 201, 202 durch
die Betätigungseinheit 200 in radialer Richtung aufeinander zubewegt,
wodurch die Endabschnitte 41‘, 42‘ der starr mit den Trägerarmen 201,
202 verbundenen Arme 41, 42 mit in radialer Richtung R orientierten
Seitenflächen mit den Hairpin-Anordnungen EP1, EP2 in Kontakt
gelangen und dadurch die Hairpin-Anordnungen EP1, EP2 zwischen
sich und den Abstandshaltern 23‘, 33‘ in radialer Richtung R
verspannen und maskieren (vgl. Seite 9, Zeile 28 bis Seite 10, Zeile
7) (Teile des Merkmals 1.6).
bb) Betätigungseinheit (Merkmal 1.5)
Die aus der Druckschrift E2 bekannte Vorrichtung weist eine Komponente zum
radialen Maskieren und Verspannen mit einer Betätigungseinheit 200 und daran
angeordneten Trägerarmen 201, 202 sowie eine hierzu separate Komponente zum
Maskieren und Verspannen in Umfangsrichtung CS des Stators 10 mit einer
Betätigungseinheit 100 und daran angeordneten Trägerarmen 101, 101‘ auf. Beide
Komponenten sind voneinander unabhängig betreibbar.
Die aus der E2 bekannte Vorrichtung weist somit zwei Betätigungseinheiten gemäß
Merkmal 1.5 auf, wobei jede dieser beiden Betätigungseinheiten zwei daran
angeordnete Trägerarme umfasst.
cc) Erste Kopplungseinheit (Merkmal 1.6)
Bei der aus der E2 bekannten Vorrichtung sind die Arme 41, 42, deren
Endabschnitte 41‘, 42‘ sich in radialer Richtung aufeinander zubewegen (s o.),
unmittelbar und starr an den beiden Trägerarmen 201, 202 der Betätigungseinheit
200, 201, 202 zur Bewirkung einer Maskierung und Verspannung der Hairpin-
Anordnungen EP1, EP2 in radialer Richtung R angeordnet (vgl. Figur 3).
Eine erste Kopplungseinheit, mittels der die Betätigungseinheit 200, 201, 202 und
die Positioniereinheit 300 derart mit der Maskiereinheit wirkverbunden gekoppelt
sind, dass eine Relativbewegung zwischen der Positioniereinheit 300 und der
Betätigungseinheit 200, 201, 202 eine Bewegung der Endabschnitte 41‘, 42‘ in
radialer Richtung R aufeinander zu bewirkt, um die in den Bereichen der
Maskiereinheit aufgenommenen Hairpin-Anordnungen EP1, EP2 in radialer
Richtung R zu maskieren und zu verspannen (Teil des Merkmals 1.6), ist in der
Druckschrift E2 nicht offenbart.
dd) Zweite Kopplungseinheit (Merkmal 1.7)
Bei der aus der Druckschrift E2 bekannten Vorrichtung sind die balkenförmigen
Ausrichteinheiten 25, 35, deren Radialseiten sich in Umfangsrichtung CS
aufeinander zubewegen (s. o.), mittels zusätzlicher Verbindungselemente 21, 22,
23, 24, 31, 32, 33, 34 starr an den beiden Trägerarmen 101, 101‘ der
Betätigungseinheit 100, 101, 101‘ zur Bewirkung einer Maskierung und
Verspannung der Hairpin-Anordnungen EP1, EP2 in Umfangsrichtung CS
angeordnet (vgl. Figuren 3 bis 6).
Als zweite Kopplungseinheit, die der Bewegung der Radialseiten der
balkenförmigen Ausrichteinheiten 25, 35 in Umfangsrichtung CS aufeinander zu
ermöglicht, sind die o. g. zusätzlichen Verbindungselemente 21, 22, 23, 24, 31, 32,
33, 34 anzusehen.
Da die Betätigungseinheit 100, 101, 101‘ starr an der Positioniereinheit 300
angeordnet ist, führt die Bewegung der Trägerarme 101, 101‘ jedoch nicht zu einer
Relativbewegung zwischen der Positioniereinheit 300 und der Betätigungseinheit
100, 101, 101‘, welche die Bewegung der Radialseiten der balkenförmigen
Ausrichteinheiten 25, 35 in Umfangsrichtung CS aufeinander zu bewirkt (Teil des
Merkmals 1.7). Denn durch eine Bewegung der beiden Trägerarme 101, 101‘
kommt es zwar auch zu einer Relativbewegung zwischen diesen beiden Teilen 101,
101‘ der Betätigungseinheit 100, 101, 101‘ und der Positioniereinheit 300. Allerdings
ist nicht diese Relativbewegung, sondern die Bewegung der beiden Trägerarme
201, 202 ursächlich für die Bewegung der beiden balkenförmigen Ausrichteinheiten
25, 35.
Zusammenfassend ist somit festzustellen, dass aus der Druckschrift E2 jedenfalls
Teile der Merkmale 1.4, 1.6 und 1.7 des Gegenstands des Patentanspruchs 1 nicht
bekannt sind.
c)
Druckschrift DE 10 2018 107 598 A1 (= E3)
Die Druckschrift E3 beschreibt eine Vorrichtung zum Verspannen von mehreren zu
fügenden, insbesondere zu verschweißenden Hairpin-Anordnungen in der Form
von Paaren von Stableiterenden 5 bzw. 10 von Spulenelementen 1 einer
elektrodynamischen Maschine (vgl. Figur 2; Absätze 0001, 0022 und 0027) (Teile
des Merkmals 1.1).
Den Figuren der Druckschrift E3 ist unzweifelhaft zu entnehmen, dass die mit der
dort gelehrten Vorrichtung zu verschweißenden Hairpin-Anordnungen den Hairpin-
Anordnungen gemäß den Merkmalen 1.2.1, 1.2.2 und 1.2.3 des Patentanspruchs 1
entsprechen.
In einem ersten Verspann- und Fügeprozess werden zunächst die radial
innenliegenden Stableiterenden 10 gespannt, indem das Zwischenspannelement 9
durch die Spannvorrichtung 3 nach radial innen bewegt wird, um die radial
innenliegenden Stableiterenden 10 gegen einen Anschlag 16 zu spannen, der von
einem Wandabschnitt der Öffnung 6 gebildet wird (vgl. Figur 9). Dadurch erfolgt die
Ausrichtung der radial innenliegenden Stableiterenden 10 in radialer Richtung. Die
konischen Ausbildungen
an
den Spannarmen
9a,
9b
des
Zwischenspannelements 9 bewirken zudem eine Ausrichtung der zu fügenden
radial innenliegenden Stableiterenden 10 in Umfangsrichtung des Kerns 2 (vgl.
Absatz 0010).
In dieser „innenliegenden Spannstellung“ werden die radial innenliegenden
Stableiterenden 10 z. B. mittels Verschweißens gefügt (vgl. Absätze 0006, 0007,
0018 und 0036).
In einem nachfolgenden, zweiten Verspann- und Fügeprozess wird das
Zwischenspannelement 9 in eine „außenliegende Spannstellung“ verlagert, in
welcher die radial außenliegenden Stableiterenden 11 gegen einen in radialer
Richtung außenliegenden Anschlag 17 gespannt sind, der von einem
Wandabschnitt der Öffnung 6 gebildet wird (vgl. Figur 10). Dadurch erfolgt eine
Ausrichtung der radial außenliegenden Stableiterenden 11 in radialer Richtung. Die
konischen Ausbildungen
an
den Spannarmen
9a,
9b
des
Zwischenspannelements 9 bewirken eine Ausrichtung der zu fügenden radial
außenliegenden Stableiterenden 11 in Umfangsrichtung des Kerns 2 (vgl. Absatz
0010).
In dieser „außenliegenden Spannstellung“ werden die radial außenliegenden
Stableiterenden 11 z. B. mittels Verschweißens gefügt (vgl. Absätze 0006, 0007,
0018 und 0036).
Die Abfolge dieser beiden Verspann- und Fügeprozesse kann auch umgekehrt
werden (vgl. Absätze 0006 und 0036).
Dass im Rahmen der o. g. Verspannprozesse auch ein Maskieren der zu
verschweißenden Hairpin-Anordnungen erfolgt, wird in der Druckschrift E3 nicht
explizit erwähnt. Den dort dargestellten Ausführungsbeispielen entnimmt der
Fachmann, dass eine Teilmaskierung der zu verschweißenden Hairpin-
Anordnungen erfolgt, wobei die maskierten Bereiche im Vergleich zu den nichtmaskierten Bereichen der Hairpin-Anordnungen vergleichsweise klein sind (vgl.
Figuren 9 und 10).
Zwar ist in der Druckschrift E3 eine Einheit zur Positionierung der Vorrichtung
bezüglich des zu bearbeitenden Kerns 2 nicht explizit beschrieben und auch nicht
dargestellt, der Fachmann liest eine solche Einheit jedoch als funktionsnotwendig
ohne weiteres mit (Merkmal 1.3).
Als Maskiereinheit (Merkmal 1.4) wirkt die Kombination der Lochscheibe 7 mit dem
Zwischenspannelement 9.
Zwar können die Spannaktoren 8 der Spannvorrichtung 3 als Betätigungseinheit
(Teil des Merkmals 1.5) und die Anbindungen 12 und Kupplungen 13 als erste
Kopplungseinheiten bezeichnet werden, mittels derer die Betätigungseinheit und
die Positioniereinheit mit der Maskiereinheit wirkverbunden gekoppelt sind (Teil des
Merkmals 1.6).
Allerdings sind die Spannaktoren 8, d. h. die Betätigungseinheiten, nicht – wie im
Merkmal 1.5 gefordert – relativ zu der Positioniereinheit beweglich ausgebildet,
sondern ortsfest. Daher wird die Bewegung der Umfangsseiten der Maskiereinheit
in radialer Richtung aufeinander zu nicht – wie im Merkmal 1.6 gefordert – durch
eine Relativbewegung zwischen der Positioniereinheit und der Betätigungseinheit
bewirkt.
Des Weiteren kann der Druckschrift E3 keine zweite Kopplungseinheit (Merkmal
1.7) – zusätzlich zu der ersten Kopplungseinheit gemäß Merkmal 1.6 – entnommen
werden.
Darüber hinaus erfolgt bei der Maskiereinheit, die sich aus der Lochscheibe 7 und
dem Zwischenspannelement 9 zusammensetzt (s. o.), keine Bewegung ihrer
Radialseiten in Umfangsrichtung aufeinander zu, um in den Öffnungen der
Maskiereinheit aufgenommene Hairpin-Anordnungen
in Umfangsrichtung zu
maskieren (Teil des Merkmals 1.7).
Zusammenfassend ist somit festzustellen, dass aus der Druckschrift E3 jedenfalls
Teile der Merkmale 1.5 und 1.6 sowie das Merkmal 1.7 des Patentanspruchs 1 nicht
bekannt sind.
d) Druckschrift JP 2017-005770 A (= E4)
Auch die Druckschrift E4 beschreibt eine Vorrichtung zum Verspannen von
mehreren zu fügenden, insbesondere zu verschweißenden Hairpin-Anordnungen in
der Form von Paaren von Stableiterenden 161 … 166 von Spulenelementen 15
eines Stators 10 (vgl. Figuren 1 bis 3) (Teile des Merkmals 1.1).
Die Anordnung der mit der Vorrichtung gemäß der Druckschrift E4 zu
verspannenden Hairpin-Anordnungen entspricht offensichtlich der
in den
Merkmalen 1.2.1, 1.2.2 und 1.2.3 definierten Anordnung von Hairpin-Anordnungen.
Zum Verspannen der in einer radialen Reihe angeordneten Hairpin-Anordnungen
dient eine vierteilig ausgebildete Verspanneinheit (vgl. Figuren 4 und 6), bestehend
aus
- zwei pfeilartig geformten und sich in Umfangsrichtung des Stators 10
gegenüberliegenden Positionierkomponenten („positioning arrows“
21, 22) sowie
- zwei sich in radialer Richtung des Stators 10 gegenüberliegenden
Haltekomponenten („inner diameter side holding member“ 26, „outer
diameter side holding member“ 27).
Zum Verspannen der in einer radialen Reihe angeordneten Hairpin-Anordnungen
werden diese vier Teile der Verspanneinheit zunächst in den Radial- und
Ringspalten angeordnet, welche die zu verspannenden Hairpin-Anordnungen
unmittelbar umgeben. An den Positionierkomponenten 21, 22 einteilig ausgebildete
Vorsprünge („convex portion“ 23, 28, 29) sind hierbei auf die Ringspalte zwischen
benachbarten Hairpin-Anordnungen gerichtet. In diesem Zustand erfolgt noch keine
Verspannung der Hairpin-Anordnungen (vgl. Figur 9).
Im folgenden Schritt werden die beiden Positionierkomponenten 21, 22 derart
aufeinander zu bewegt, dass sie die Hairpin-Anordnungen kontaktieren und diese
in Umfangsrichtung verspannen (vgl. Figur 11).
Im sich daran anschließenden Schritt werden die beiden Positionierkomponenten
21, 22 in radialer Richtung der Reihe der zu verspannenden Hairpin-Anordnungen
in entgegengesetzten Richtungen relativ zueinander bewegt. Dadurch kontaktieren
die an den Positionierkomponenten 21, 22 ausgebildeten Vorsprünge 23, 28, 29 die
Hairpin-Anordnungen und verspannen die zwischen diesen Vorsprüngen
angeordneten Hairpin-Anordnungen in radialer Richtung (vgl. Figur 12).
In einem abschließenden Verfahrensschritt werden die beiden Haltekomponenten
26, 27 in radialer Richtung aufeinander zu bewegt. Dadurch kontaktieren die an den
Haltekomponenten 26, 27 ausgebildeten Vorsprünge 24, 25 die in radialer Richtung
innerste und äußerste Hairpin-Anordnung und verspannen diese gegen die in
radialer Richtung
innersten und äußersten Vorsprünge 23, 28, 29 der
Positionierkomponenten 21, 22 (vgl. Figur 13).
Die aus der Druckschrift E4 bekannte Verspanneinheit dient auch als Elektrode zum
Verschweißen der einzelnen Hairpin-Anordnungen und hat daher keine
Maskierfunktion (Teil des Merkmals 1.1), mit der die an den Verschweißbereich
angrenzenden Abschnitte der Hairpins u. a. vor einer Kontaktierung mit
Schweißrückständen geschützt werden.
Zur Überzeugung des Senats wird auch nach der Lehre der Druckschrift E4 eine
(nicht dargestellte) Positioniereinheit benötigt, um die Vorrichtung zum Verspannen
bezüglich des zu bearbeitenden Stators zu positionieren (Merkmal 1.3). Der
Fachmann liest eine solche Positioniereinheit daher ohne weiteres mit.
Die Anwendung von zumindest einer Betätigungseinheit, die relativ zu der
Positioniereinheit bewegliche Teile aufweist, um die o. g. Bewegungen der
einzelnen Teile der Verspanneinheit zu bewirken – z. B.
in Form von
Linearantrieben – (Merkmal 1.5), ist für den Fachmann selbstverständlich und
bedarf keiner expliziten Erwähnung.
Eine erste und eine zweite Kopplungseinheit (Merkmale 1.6 und 1.7), um die
Betätigungseinheit(en) und die Positioniereinheit derart mit der Verspanneinheit
wirkverbunden zu koppeln, dass dadurch die Bewegungen der beiden
Positionierkomponenten 21, 22 und der beiden Haltekomponenten 26, 27 der
Verspanneinheit bewirkt werden, sind jedoch aus der Druckschrift E4 nicht bekannt.
Zusammenfassend ist somit festzustellen, dass aus der Druckschrift E4 jedenfalls
Teile des Merkmals 1.1 sowie die Merkmale 1.6 und 1.7 des Patentanspruchs 1
nicht bekannt sind.
e) Weitere Druckschriften E5 bis E10
Auch die Inhalte der Druckschriften E5 bis E10 kommen dem Gegenstand des
Patentanspruchs 1 nicht näher, denn auch aus diesen Druckschriften gehen
zumindest die in den Merkmalen 1.6 und 1.7 beschriebenen Wirkmechanismen
zwischen einer ersten und zweiten Kopplungseinheit mit einer Maskiereinheit
aufgrund einer Relativbewegung zwischen einer Positioniereinheit und einer
Betätigungseinheit nicht hervor.
Der Gegenstand des geltenden Patentanspruchs 1 ist somit neu.
6.2 Zudem beruht er gegenüber dem vorliegenden Stand der Technik auf einer
erfinderischen Tätigkeit (§ 4 PatG).
Die Druckschrift E1 wird als nachveröffentlichte ältere Anmeldung bei der
Beurteilung der erfinderischen Tätigkeit nicht in Betracht gezogen (§ 4 Satz 2 PatG).
Da aus keiner der übrigen im Verfahren befindlichen Druckschriften E2 bis E10 ein
Gegenstand mit den
in den Merkmalen 1.6 und 1.7 beschriebenen
Wirkmechanismen zwischen einer ersten und zweiten Kopplungseinheit und einer
Maskiereinheit aufgrund einer Relativbewegung zwischen einer Positioniereinheit
und einer Betätigungseinheit bekannt ist, kann der Fachmann durch eine alleinige
Kombination dieser Druckschriften auch nicht zu einem Gegenstand mit allen
Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelangen.
Die aus den im Verfahren befindlichen Druckschriften E2 bis E10 bekannten
Vorrichtungen unterscheiden sich in ihrer Konstruktion und ihrer Funktionsweise
jeweils grundlegend von der mit dem Patentanspruch 1 beanspruchten Vorrichtung.
Daher wären umfangreiche Abänderungen der in den vorgenannten Druckschriften
jeweils gelehrten Vorrichtungen notwendig, um zu einem Gegenstand gemäß dem
Patentanspruch 1 zu gelangen. Die Druckschriften E2 bis E10 geben dem
Fachmann hierfür jedoch weder entsprechende Hinweise noch eine Veranlassung.
Somit ist eine erfinderische Tätigkeit anzuerkennen und der Gegenstand gemäß
Patentanspruch 1 patentfähig.
7.
Die Ausführungen zur Patentfähigkeit der Vorrichtung gemäß Patentanspruch
1 gelten vor dem obigen Hintergrund auch für das Verfahren gemäß Patentanspruch
17 und das System gemäß Patentanspruch 18, die jeweils durch den Einsatz einer
solchen erfindungsgemäßen Vorrichtung gekennzeichnet sind.
Da auch die übrigen Unterlagen die an sie zu stellenden Anforderungen erfüllen,
war das nachgesuchte Patent – unter gleichzeitiger Aufhebung des angefochtenen
Beschlusses – antragsgemäß zu erteilen.
Rechtsmittelbelehrung
Gegen diesen Beschluss steht den an dem Beschwerdeverfahren Beteiligten das
Rechtsmittel der Rechtsbeschwerde zu (§ 99 Abs. 2, § 100 Abs. 1, § 101 Abs. 1 PatG).
Nachdem der Beschwerdesenat in dem Beschluss die Einlegung der Rechtsbeschwerde
nicht zugelassen hat,
ist die Rechtsbeschwerde nur statthaft, wenn einer der
nachfolgenden Verfahrensmängel durch substanziierten Vortrag gerügt wird (§ 100 Abs. 3
PatG):
1.
2.
3.
4.
Das beschließende Gericht war nicht vorschriftsmäßig besetzt.
Bei dem Beschluss hat ein Richter mitgewirkt, der von der Ausübung des
Richteramtes kraft Gesetzes ausgeschlossen oder wegen Besorgnis der
Befangenheit mit Erfolg abgelehnt war.
Einem Beteiligten war das rechtliche Gehör versagt.
Ein Beteiligter war im Verfahren nicht nach Vorschrift des Gesetzes
vertreten, sofern er nicht der Führung des Verfahrens ausdrücklich oder
stillschweigend zugestimmt hat.
5.
Der Beschluss ist aufgrund einer mündlichen Verhandlung ergangen, bei
der die Vorschriften über die Öffentlichkeit des Verfahrens verletzt worden
sind.
6.
Der Beschluss ist nicht mit Gründen versehen.
Die Rechtsbeschwerde ist innerhalb eines Monats nach Zustellung des Beschlusses beim
Bundesgerichtshof, Herrenstraße 45a, 76133 Karlsruhe, schriftlich einzulegen (§ 102
Abs. 1 PatG).
Die Rechtsbeschwerde kann auch als elektronisches Dokument, das mit einer qualifizierten
oder fortgeschrittenen elektronischen Signatur zu versehen ist, durch Übertragung in die
elektronische Poststelle des Bundesgerichtshofes eingelegt werden (§ 125a Abs. 3 Nr. 1
PatG i. V. m. § 1, § 2 Abs. 1 Satz 1, Abs. 2, Abs. 2a, Anlage (zu § 1) Nr. 6 der Verordnung
über den elektronischen Rechtsverkehr beim Bundesgerichtshof und Bundespatentgericht
(BGH/BPatGERVV)). Die elektronische Poststelle ist über die auf der Internetseite des
Bundesgerichtshofes www.bundesgerichtshof.de/erv.html bezeichneten Kommunikationswege erreichbar (§ 2 Abs. 1 Satz 2 Nr. 1 BGH/BPatGERVV). Dort sind auch die
Einzelheiten zu den Betriebsvoraussetzungen bekanntgegeben (§ 3 BGH/BPatGERVV).
Die Rechtsbeschwerde muss durch einen beim Bundesgerichtshof zugelassenen
Rechtsanwalt als Bevollmächtigten des Rechtsbeschwerdeführers eingelegt werden (§ 102
Abs. 5 Satz 1 PatG).
Kleinschmidt
Müller
Dorn
Tischler