BUNDESPATENTGERICHT 17 W (pat) 32/98 _______________ (Aktenzeichen) Verkündet am 1. Februar 2001 … B E S C H L U S S In der Beschwerdesache betreffend das Patent 43 08 796 … BPatG 154 6.70 - 2 - … hat der 17. Senat (Technischer Beschwerdesenat) des Bundespatentgerichts auf die mündlichen Verhandlungen vom 10. Februar 2000 und 1. Februar 2001 unter Mitwirkung des Vorsitzenden Richters Dipl.-Phys. Grimm, des Richters Dipl.-Ing. Prasch, der Richterin Püschel sowie des Richters Dipl.-Ing. Schuster beschlossen: Die Beschwerde der Patentinhaber wird zurückgewiesen. - 3 - G r ü n d e I. Gegen die Erteilung des vorliegenden Patents 43 08 796 mit der Bezeichnung "Vorrichtung und Verfahren zur Überwachung und Diagnose schwingungserregter Bauteile" wurden zwei Einsprüche erhoben. Die Patentabteilung 51 des Deutschen Patentamts hat das Patent nach Prüfung der Einsprüche durch Beschluß vom 5. Februar 1998 mit der Begründung wider-rufen, daß der Gegenstand des Patents nicht auf erfinderischer Tätigkeit beruhe. Gegen diesen Beschluß wendet sich die Beschwerde der Patentinhaber. Die Patentinhaber verfolgen ihr Patent weiter auf der Grundlage der in der mündli-chen Verhandlung vom 10. Februar 2000 als Hilfsantrag 2 überreichten Patentan-sprüche 1 und 3 (Hauptantrag) , hilfsweise mit dem in der mündlichen Verhand-lung vom 1. Februar 2001 überreichten Patentanspruch 1. Der Patentanspruch 1 gemäß Hauptantrag lautet: "Vorrichtung zur Überwachung und Diagnose schwingungserreg-ter Bauteile mit einem Schwingungsaufnehmer, einem diesem nachgeschalteten Verstärker und einer dem Verstärker nachge-schalteten Einrichtung zur Filterung und Demodulierung des auf-genommenen Schwingungssignals des jeweiligen schwingungser-regten Bauteils sowie mit einem der Einrichtung zur Filterung und Demodulierung nachgeschalteten Frequenzanalysator, - 4 - d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Schwingungsaufnehmer von einem Klopfsensor mit im unter 12 kHz liegenden überwachten Frequenzbereich nichtlinearer Frequenzkennlinie gebildet ist und daß die Einrichtung zur Filte-rung und Demodulierung wenigstens einen dem Verstärker nach-geschalteten Gleichrichter zur Hüllkurvenbildung und einen weite-ren Filter aufweist." Der Patentanspruch 3 gemäß dem Hauptantrag lautet: "Verfahren zur Überwachung und Diagnose mit einer Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei welchem das Schwingungssignal des jeweiligen schwingungserregten Bauteils zeitabhängig von einem Schwingungsaufnehmer aufgenommen wird, wobei anschließend dieses Schwingungssignal verstärkt und einer Filterung unterzo-gen, nachfolgend demoduliert und anschließend das demodulierte Signal von einem Frequenzanalysator vom Zeitbereich in den Fre-quenzbereich transformiert und ausgewertet wird, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Schwingungssignal von einem Klopfsensor mit im unter 12 kHz liegenden überwachten Frequenzbereich nichtlinearer Fre-quenzkennlinie aufgenommen und zur Hüllkurvenbildung gleichge-richtet wird, das demodulierte Schwingungssignal zur Eliminierung bauteilungsspezifischer Frequenzbereiche einer weiteren Filterung unterzogen und zur Signalauswertung im Frequenzspektrum eine Leistungsbestimmung durchgeführt wird." Der Patentanspruch 1 gemäß dem Hilfsantrag lautet: "Verwendung eines als Klopfsensor ausgebildeten Schwingungs-aufnehmers mit nichtlinearer Frequenzkennlinie im unter 12 KHz - 5 - liegenden überwachten Frequenzbereich, an den ein Verstärker und eine diesem nachgeschaltete Einrichtung zur Filterung und Demodulierung des aufgenommenen Schwingungssignals und ein dieser nachgeschalteter Frequenzanalysator angeschlossen sind, wobei die Einrichtung zur Filterung und Demodulierung wenig-stens einen dem Verstärker nachgeschalteten Gleichrichter zur Hüllkurvenbildung und einen Bandpaßfilter umfaßt, zur Wälzlager-Schadensdiagnose an Maschinen mit rotierenden Bauteilen, bei welcher zur Signalauswertung in bauteilspezifischen Frequenzbe-reichen eine Leistungsbestimmung sowie eine Vergleich daraus gewonnener Kennwerte mit Referenzgrößen im Zeit- oder Fre-quenzbereich durchgeführt wird." Die Patentinhaber vertreten die Auffassung, daß zum Anmeldetag des vorliegen-den Patents die Verwendung von in der Kraftfahrzeugtechnik zur Detektion von Klopfvorgängen bei Verbrennungsmotoren benutzten Klopfsensoren als Schwin-gungsaufnehmer für die Überwachung und Diagnose von schwingungserregten Bauteilen nicht nahegelegen habe. Derartige Klopfsensoren hätten nämlich einen nichtlinearen Frequenzgang und seien daher vom Fachmann als nicht geeignet angesehen worden zur Auswertung eines Frequenzspektrums, wie sie zur Dia-gnose von fehlerhaften Zuständen bei Bauteilen erforderlich sei. Die Patentinhaber beantragen, den angefochtenen Beschluß aufzuheben und das Pa-tent 43 08 796 mit den in der mündlichen Verhandlung vom 10. Februar 2000 als Hilfsantrag 2 überreichten Unterlagen auf-rechtzuerhalten (Hauptantrag), hilfsweise mit den in der mündlichen Verhandlung vom 1. Februar 2001 überreichten Patentanspruch 1 gemäß Hilfsan-- 6 - trag 1, noch anzupassende Beschreibung und Figuren gemäß Patentschrift DE 43 08 796 C2. Die Einsprechenden 1 und 2 stellen den Antrag, die Beschwerde mit dem Hauptantrag zurückzuweisen und hilfs-weise, wenn dem Hilfsantrag der Patentinhaberin stattgegeben werden sollte, die Sache an das Deutsche Patent- und Markenamt zurückzuverweisen. Sie vertreten die Ansicht, daß sowohl die Vorrichtung und das Verfahren zur Überwachung und Diagnose nach dem Hauptantrag als auch die Verwendung ei-nes Klopfsensors zur Wälzlager-Schadensdiagnose nach dem Hilfsantrag nicht neu, jedenfalls aber nicht auf erfinderischer Tätigkeit beruhen. Daß zur Überwachung und Diagnose von schwingungserregten Bauteilen, auch von Wälzlagern, Schwingungsaufnehmer mit nachgeschaltetem Verstärker, Gleichrichter, Filter und Frequenzanalysator Verwendung fänden, sei bereits aus der Patentschrift DD 209 690 bekannt. Daneben bestehe kein technologischer Unterschied zwischen einem Klopfsensor und einem Schwingungsaufnehmer. Beide arbeiteten nach demselben piezoelektrischen Prinzip. Die Bezeichnung „Klopfsensor“ kennzeichne lediglich das Einsatzgebiet, die Klopferkennung bei Verbrennungsmotoren. Dies sei dem Fachmann bekannt, sei aber beispielsweise auch aus der DE 40 24 339 A1 entnehmbar. Dort sei ein allgemein verwendbarer Beschleunigungsdetektor beschrieben, für den als ein Einsatzgebiet die Erken-nung von Klopfvorgängen bei Verbrennungsmotoren genannt sei. Diese Druck-schrift widerlege auch das Argument der Patentinhaber, daß Klopfsensoren einen nichtlinearen Frequenzgang aufwiesen, denn der dort beschriebene Beschleuni-gungsdetektor solle ein konstantes Ausgangssignal über den zu messenden Fre-quenzbereich haben. - 7 - II. Die in rechter Frist und Form erhobene Beschwerde der Patentinhaber ist zuläs-sig. Sie hat jedoch keinen Erfolg, da der Gegenstand des Patents weder nach Haupt- noch nach Hilfsantrag auf erfinderischer Tätigkeit beruht (§§ 1, 4, 21 Abs 1 Nr 1 PatG). Zum Hauptantrag: Die Fassung der Patentansprüche 1 und 3 gemäß dem Hauptantrag ist zulässig. Sie unterscheidet sich von den erteilten Patentansprüchen dadurch, daß der vom Schwingungsaufnehmer zu überwachende Frequenzbereich auf den Bereich unter 12 kHz eingeschränkt ist. Eine solche Einschränkung des Frequenzbereichs ent-nimmt der Fachmann der Figur 2 der Patentschrift, aus der sich ergibt, daß der auszuwertende Frequenzbereich unter diesem Wert liegt. Die Vorrichtung zur Überwachung und Diagnose schwingungserregter Bauteile nach dem Patentanspruch 1 beruht nicht auf einer erfinderischen Tätigkeit. In der Patentschrift DD 209 690 ist eine Vorrichtung zur Analyse von Impulsfolgen zur Diagnose an Bauteilen von Maschinen und insbesondere Wälzlagern be-schrieben (vgl Abs 1 der Beschreibung). Diese bekannte Vorrichtung weist in Übereinstimmung mit dem Patentanspruch 1 einen Schwingungsaufnehmer (1) auf, dem ein Verstärker (2), eine Einrichtung zur Filterung und Demodulierung (6, 3) des aufgenommenen Schwingungssignals sowie ein Frequenzanalysator (4) nachgeschaltet sind. Dabei weist die Einrichtung zur Filterung und Demodulierung wenigstens einen Gleichrichter zur Hüllkurvenbildung (3) und einen weiteren Filter (7) auf (vgl insb Patentanspruch 1 und Fig 1). Ein fehlerhaftes Bauteil wird durch Auswertung des von dem Frequenzanalysator dargestellten Frequenzspektrums erkannt. Diese Art der Auswertung soll wesentlich genauere Rückschlüsse auf den Ort und den Grad der Schädigung erlauben als eine einfache Amplitudenmessung (vgl S 2 maschinenschriftlich, vorletzter Abs). Aus dieser Textstelle schließt der - 8 - Fachmann, ein auf dem Gebiet der elektrischen Meßtechnik tätiger Ingenieur mit praktischer Erfahrung in der Messung mechanischer Größen, daß es bei der vor-geschlagenen Methode zur Diagnose schwingungserregter Bauteile im wesentli-chen auf die auftretende Frequenz der Schwingung und nicht auf die exakte Wie-dergabe ihrer Amplitude ankommt. Bei der Wahl eines geeigneten Schwingungs-aufnehmers wird der Fachmann deshalb auch solche in Betracht ziehen, die einen weniger linearen Frequenzgang aufweisen und daher auch den Einsatz von Klopf-sensoren erwägen. Die Patentinhaber führen hiergegen an, daß die Fachwelt Klopfsensoren wegen ihres wenig linearen Frequenzgangs als nicht brauchbar angesehen habe zur Überwachung und Diagnose von schwingungserregten Bauteilen. Dieses Argument vermag nicht durchzugreifen. Wie dargelegt, spricht hiergegen schon, daß bei der gewählten und bereits in der Patentschrift DD 209 690 be-schriebenen Methode der Diagnose vor allem das Frequenzspektrum und nicht so sehr die durch Nichtlinearitäten des Schwingungsaufnehmers beeinflußten Ampli-tudenwerte von Bedeutung sind. Gegen die Auffassung der Patentinhaber spricht weiter, daß Klopfsensoren vor dem Anmeldetag des vorliegenden Patents durch-aus nicht einen derart nichtlinearen Frequenzgang aufwiesen, daß ihr Einsatz bei der Diagnose von schwingungserregten Bauteilen als abwegig anzusehen war. In der DE 40 24 339 A1 ist ein Schwingungsaufnehmer (Beschleunigungsdetektor) offenbart, mit dem insbesondere das Klopfen einer Brennkraftmaschine festge-stellt werden soll. Dieser Schwingungsaufnehmer liefert ein Ausgangssignal, das über den zu messenden Schwingungsfrequenzbereich, jedenfalls im Bereich unter ca 12 kHz, im wesentlichen konstant ist (vgl Sp 4, Z 62 – Sp 5, Z 15 iVm Figur 3 der DE 40 24 339 A1). Nachdem die Patentinhaber nicht darlegen konnten, daß sich Klopfsensoren in technologischer Hinsicht wesentlich von anderen Schwingungsaufnehmern unter-scheiden, war davon auszugehen, daß für den Fachmann kein Hindernis erkenn-- 9 - bar war, das gegen den Einsatz eines Klopfsensors bei der bekannten Vorrichtung zur Überwachung und Diagnose von schwingungserregten Bauteilen sprach. Die Vorrichtung nach dem Patentanspruch 1 gemäß Hauptantrag ist daher nicht patentfähig. Der Patentanspruch 3 bezieht sich auf ein Verfahren zur Überwachung und Dia-gnose mit einer Vorrichtung nach dem Anspruch 1 oder 2. Diesem Verfahren liegt dieselbe Aufbereitung und Auswertung des vom Schwin-gungsaufnehmer erzeugten Signals zugrunde, wie sie aus der Patentschrift DD 209 690 bekannt sind. Dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs nach wird hierbei das Schwingungssignal ebenfalls von einem Klopfsensor aufgenommen, der im Frequenzbereich unter 12 kHz eine nichtlineare Frequenzkennlinie auf-weist. Wie zum Patentanspruch 1 ausgeführt, kann im Einsatz eines Klopfsensors als Schwingungsaufnehmer zur Überwachung und Diagnose von schwingungser-regten Bauteilen keine erfinderische Besonderheit gesehen werden. Das Verfahren nach dem Patentanspruch 3 gemäß Hauptantrag ist daher eben-falls nicht patentfähig. Zum Hilfsantrag: Der Patentanspruch 1 gemäß dem Hilfsantrag ist auf die Verwendung eines Klopf-sensors als Schwingungsaufnehmer zur Wälzlager-Schadensdiagnose an Ma-schinen mit rotierenden Bauteilen gerichtet. Die Einsprechenden haben Bedenken gegen die Änderung der erteilten Vorrich-tungs- und Verfahrensansprüche in einen Verwendungsanspruch geäußert. Ein solcher Kategoriewechsel ist dann als zulässig anzusehen, wenn er den Ge-genstand des erteilten Patents einschränkt, und die eingeschränkte Lehre im Pa-- 10 - tent offenbart ist (vgl BGH GRUR 88, 287 – Abschlußblende). Der nunmehr ge-nannte Zweck der Verwendung zur Wälzlager-Schadensdiagnose ist ua Sp 6, Z 43 – 47 der Patentschrift zu entnehmen. Er schränkt die ursprünglich allgemein auf Bauteile gerichteten erteilten Ansprüche auch ein, so daß diese Anspruchsfas-sung zulässig ist. Der auf eine Verwendung zur Wälzlager-Schadensdiagnose beschränkte Patent-anspruch 1 gemäß dem Hilfsantrag beruht jedoch nicht auf einer erfinderischen Tätigkeit. Hinsichtlich des Einsatzes eines Klopfsensors als Schwingungsaufnehmer und der Art der Auswertung des von dem Klopfsensor aufgenommenen Signals wurde be-reits ausführlich Stellung genommen. In der Patentschrift DD 209 690 wird in der Beschreibungseinleitung ausdrücklich auf den nunmehr genannten Verwendungs-zweck zur Schadensdiagnose bei Wälzlagern hingewiesen. Auch das in dieser Anspruchsfassung ergänzte Merkmal, daß bei der Signalauswertung ein Vergleich gewonnener Kennwerte mit Referenzgrößen im Zeit- oder Frequenzbereich er-folgt, ist aus der Patentschrift DD 209 690 angeregt. Auf S 4 unten, S 5 oben (ma-schinenschriftlich) ist dort ausgeführt, daß am Ende der Meßkette ein Ausgabege-rät 5 angeordnet sein kann, mit dem spezielle Diagnosekennwerte selektiert wer-den, die einen unmittelbaren Vergleich mit zulässigen Normalwerten erlauben. Aus diesen Ausführungen schließt der Fachmann, daß er Aufschlüsse über den Zustand des Wälzlagers durch den Vergleich der momentan gemessenen Kenn-werte mit vorgegebenen Referenzgrößen gewinnen kann. Es bedurfte sonach keiner erfinderischen Leistung, um zum Gegenstand des Pa-tentanspruchs 1 gemäß Hilfsantrag zu kommen. - 11 - Bei dieser Sachlage war den Anträgen der Patentinhaber nicht zu folgen und die Beschwerde zurückzuweisen. Grimm Prasch Püschel Schuster prö
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