BPatG 15408.05BUNDESPATENTGERICHT19 W (pat) 42/07_______________(Aktenzeichen)Verkündet am23. März 2011… B E S C H L U S SIn der Beschwerdesache…betreffend die Patentanmeldung 10 2005 045 345.7-32hat der 19. Senat (Technischer Beschwerdesenat) des Bundespatentgerichts auf die mündliche Verhandlung vom 23. März 2011 unter Mitwirkung des Vorsitzenden Richters Dipl.-Ing. Bertl, der Richterin Kirschneck und der Richter Dr.-Ing. Scholz und Dipl.-Ing. J. Müller- 2 -beschlossen:Auf die Beschwerde der Anmelderin wird der Beschluss der Prü-fungsstelle für Klasse H 02 M des Deutschen Patent- und Marken-amts vom 25. Juni 2007 aufgehoben und das Patent erteilt.Bezeichnung: Ansteuervorrichtung für eine GleichrichterschaltungAnmeldetag: 22. September 2005Der Patenterteilung liegen folgende Unterlagen zugrunde:Patentansprüche 1 bis 6 gemäß Hauptantrag undBeschreibungsseiten 1, 3, 4 und 5, überreicht in der mündlichen Verhandlung,übrige Beschreibungsseiten 2 und 6 bis 8 sowie1 Blatt Zeichnungen, Figuren 1 bis 3, jeweils vom Anmeldetag 22. September 2005.G r ü n d eI.Das Deutsche Patent- und Markenamt - Prüfungsstelle für Klasse H 02 M - hat die am 22. September 2005 eingereichte Anmeldung durch Beschluss vom 25. Juni 2007 mit der Begründung zurückgewiesen, dass der Gegenstand des Patentanspruchs gegenüber dem Stand der Technik nicht auf erfinderischer Tätig-keit basiere.- 3 -Gegen diesen Beschluss richtet sich die Beschwerde der Anmelderin. Sie hat in der mündlichen Verhandlung neue Unterlagen eingereicht und stellt den Antrag,den Beschluss der Prüfungsstelle für Klasse H 02 M des Deut-schen Patent- und Markenamts vom 25. Juni 2007 aufzuheben und das nachgesuchte Patent mit der Bezeichnung „Ansteuervor-richtung für eine Gleichrichterschaltung“und den folgenden Unterlagen zu erteilen:Patentansprüche 1 bis 6 gemäß Hauptantrag undBeschreibungsseiten 1, 3, 4 und 5, überreicht in der mündlichen Verhandlung,übrige Beschreibungsseiten 2 und 6 bis 8 sowie1 Blatt Zeichnungen, Figuren 1 bis 3, jeweils vom Anmeldetag.Der Anspruch 1 nach Hauptantrag lautet unter Einfügung einer Gliederung:„Ansteuervorrichtung für eine aktive Gleichrichterschaltung (T1 bis T6) mita) - einem Komparator (K1), der einen Referenzspannungsein-gang (+), einen Messspannungseingang (-), einen ersten Versorgungseingang (E1) und einen zweiten Versorgungs-eingang (E2) aufweist,b) wobei der erste Versorgungseingang (E1) mit einer Bootstrap-Schaltung, die eine Gleichspannung liefert,c) und der Messspannungseingang (-) mit einer ersten Wech-selspannungsleitung (V) verbunden ist,- 4 -d) und wobei mit dem Ausgang (A) des Komparators (K1) ein Schalter der Gleichrichterschaltung (T1 bis T6) ansteuerbar ist, unde) - einer Messschaltung, die zwischen den Messspannungsein-gang (-) und den Referenzspannungseingang (+) des Kom-parators (K1) geschaltet iste1) und die zumindest das Vorzeichen der Spannung zwischen der ersten Wechselspannungsleitung (V) und dem Referenz-spannungseingang (+) am Messspannungseingang (-) des Komparators (K1) abbildet, wobeie2) der Referenzspannungseingang (+) mit Hilfe eines Wider-stands (R3) an die Bootstrap-Schaltung angeschlossen ist,gekennzeichnet durchf) - eine Potentialverschiebungsschaltung (D5, D6),f1) die zwischen den Referenzspannungseingang (+) und den zweiten Versorgungseingang (E2), der an eine zweite Wech-selspannungsleitung (U) anschließbar ist, geschaltet istf2) und zwischen diesen Anschlüssen eine zusätzliche Span-nung einprägt, wobeif3) - die Potentialverschiebungsschaltung aus einer Diode oder einer Reihenschaltung mehrerer Dioden besteht.“Wegen weiterer Einzelheiten wird auf den Akteninhalt verwiesen.II.Die statthafte und auch sonst zulässige Beschwerde hat mit dem geänderten Pa-tentbegehren Erfolg.1. Die Anmeldung betrifft eine Ansteuervorrichtung für eine aktive Gleichrichter-schaltung. Die Beschreibung nennt als Stand der Technik eine Schaltung mit je-- 5 -weils zwei Komparatoren, die die Potentiale der Phasen miteinander vergleichen. Als Nachteil wird genannt, dass die Komparatoren in Bezug auf das Potential der jeweiligen Phasen sowohl eine positive als auch eine negative Versorgungsspan-nung benötigen.Aufgabe der Erfindung sei es deshalb, eine einfache und kostengünstige Span-nungsversorgung für Gleichrichter zur Verfügung zu stellen (Beschreibung S. 3, Abs. 4).Dazu wird eine Schaltung nach Anspruch 1 mit einer Potentialverschiebungsschal-tung am Referenzspannungseingang vorgeschlagen, bei der auf eine negative Versorgungsspannung verzichtet werden kann.2. Bei dieser Sachlage sieht der Senat einen Diplomingenieur (FH) der Fachrich-tung Elektrotechnik mit Erfahrung in der Entwicklung von Stromrichter-Steuer-schaltungen als Fachmann.3. Die Ansprüche sind ursprünglich offenbartDie Ergänzungen in Merkmal b) und e2) sind im letzten Absatz der Seite 6 (Of-fenlegungsschrift Abs. 0024) offenbart. Das Merkmal f3) entspricht dem ursprüng-lichen Anspruch 2. Die Ansprüche 2 bis 6 entsprechen den ursprünglichen An-sprüchen 3, 4, 5, 7 und 8.4. Einzelne Merkmale des Anspruchs 1 bedürfen näherer Erläuterung:Der Fachmann versteht unter einer aktiven Gleichrichterschaltung Gleichrichter mit Schaltern statt Dioden. Bei den Schaltern auf der Hochspannungsseite muss dabei die Versorgungsspannung für die Ansteuerelektronik zum Beispiel durch eine Bootstrap-Schaltung auf das hohe Potential angehoben werden. Für jeden - 6 -Schalter auf der Hochspannungsseite ist eine anmeldungsgemäße Ansteuervor-richtung vorgesehen.Merkmal e1) versteht der Fachmann so, dass die Messschaltung eine Spannung zwischen dem Referenzspannungseingang (+) und dem Messspannungsein-gang (-) erzeugt, die das Vorzeichen der Spannung zwischen der ersten Wechsel-spannungsleitung (V) und dem Referenzspannungseingang abbildet.Merkmal f1 versteht der Fachmann so, dass der zweite Versorgungseingang (E2), an eine zweite Wechselspannungsleitung (U) angeschlossen ist.5. Der Gegenstand des Anspruchs 1 ist neu (§ 3 PatG).Die DE 199 13 634 A1 zeigt in Fig. 6 eine Ansteuerschaltung für die oberen Brü-ckenzweige eines Gleichrichters (s. Fig. 3). Für den Zweig mit dem Transistor T1 sind dabei zwei Komparatoren 34, 35 vorgesehen, die von den Versorgungsspan-nungen V +1T und V−1T versorgt werden (Sp. 4, Z. 54 bis 58 i. V. m. Sp. 3, Z. 58 bis 60 und Fig. 8, 9 m. Beschr. Sp. 5 Z. 42 bis 60). Diese Versorgungsspannungen werden zwar als potentialfrei bezeichnet, sind aber tatsächlich nach Art einer Bootstrapschaltung über die Zenerdioden 66 und die dazu parallel geschalteten Kondensatoren an die Spannung Uu gebunden als Uu +/-Vzener.Damit ist mit den Worten des Anspruchs 1 bekannt, eine:„Ansteuervorrichtung für eine aktive Gleichrichterschaltung (T1 bis T6) mita) einem Komparator (34), der einen Referenzspannungsein-gang (+), einen Messspannungseingang (-), einen ersten Versorgungseingang (V +1T ) und einen zweiten Versorgungs-eingang (V −1T ) aufweist,- 7 -b) wobei der erste Versorgungseingang (V +1T ) mit einer Bootstrap-Schaltung (Fig. 8, 9), die eine Gleichspannung lie-fert,c) und der Messspannungseingang (-) mit einer ersten Wech-selspannungsleitung (Uu) verbindbar ist,d) und wobei mit dem Ausgang des Komparators (34) die Gleichrichterschaltung (T1 bis T6, über eine Treiberstufe) an-steuerbar ist, unde) einer Messschaltung (antiparallele Dioden am Komparator-eingang), die zwischen den Messspannungseingang (-) und den Referenzspannungseingang (+) des Komparators (34) geschaltet iste1) und die zumindest das Vorzeichen der Spannung (+/- 0,7V der antiparallelen Dioden am Komparatoreingang) zwischen der ersten Wechselspannungsleitung (Uu) und dem Refe-renzspannungseingang (+) am Messspannungseingang (-) des Komparators (34) abbildet.Im Unterschied zum Gegenstand des Anspruchs 1 werden dort die Komparatoren sowohl mit positiver als auch negativer Spannung versorgt. Eine Potentialver-schiebungsschaltung (Merkmal f bis f3) ist dort ebenso wenig vorgesehen, wie eine Verbindung des Referenzspannungseingangs mit der Versorgungsspannung. Das Merkmal e2) wäre also bei exakter Abgrenzung dem kennzeichnenden Teil zuzurechnen.Das Buch von Schlenzig, E2, zeigt in Bild 4.33 einen unsymmetrisch betriebenen Verstärker, dessen zweiter Versorgungseingang an Masse liegt. Sie wird verwen-det, wenn eine zweite Betriebsspannung unbequem ist (S. 79, l. Sp., Z. 6 bis 9).- 8 -Das Buch Schlenzig zeigt mit den Worten des Anspruchs 1f) eine Potentialverschiebungsschaltung (R3),f1teilw) die zwischen den Referenzspannungseingang (+) und den zweiten Versorgungseingang (Masse) geschaltet istf2) und zwischen diesen Anschlüssen eine zusätzliche Span-nung einprägt.Die weiteren noch im Verfahren befindlichen Druckschriften wurden in der mündli-chen Verhandlung weder vom Senat noch von den Beteiligten aufgegriffen. Sie bringen auch keine neuen Gesichtspunkte, so dass auf sie nicht eingegangen zu werden braucht.6. Der Gegenstand des Anspruchs 1 beruht auch auf einer erfinderischen Tätigkeit (§ 4 PatG).Ausgehend von der Anordnung nach DE 199 13 634 A1 stellt sich dem Fachmann die Aufgabe (Seite 3 Abs. 4) von selbst, denn er wird stets bestrebt sein, nach Vereinfachungen und Einsparpotential zu suchen. Dabei wird er auch die Möglich-keit eines Komparators mit nur einer Speisespannung und verschobenen Ein-gangspotentialen in Betracht ziehen, die der Senat dem Fachwissen zurechnet. Auch die Verwendung von Dioden mag nach dem Vorbild der schon in der DE 199 13 634 A1 gezeigten antiparallelen Dioden am Spannungseingang angeregt sein. Dabei ergäbe sich jedoch folgende Schwierigkeit:Im Unterschied zur üblichen Verwendung von Komparatoren ist das Bezugspoten-tial - die „Masse“ eine Phasenspannung des Drehspannungssystems; zwischen dem negativen Versorgungsspannungseingang („Masse“ = Phase U) und der zu messenden Phasenspannung (Phase V) liegt also eine Wechselspannung an. Ist das Potential der Phase V größer als das Potential der Phase U, liegt an den Dio-den der Potentialverschiebungsschaltung die gewünschte doppelte Schwellen-- 9 -spannung. Bei umgekehrter Polarität würden jedoch die Dioden sperren, und die gesamte Spannung (bei der üblichen Nennspannung von 400 V maximal 565 V) läge an den gesperrten Dioden, und damit zwischen zweitem Speisespannungs-eingang und Bezugsspannungseingang des Komparators. Die Verwendung von antiparallelen Dioden, wie an den Komparatoreneingängen, würde zwar die Span-nung auf für den Komparator ungefährliche Werte begrenzen, aber immer noch ei-ne negative statt der gewünschten positiven Spannungsverschiebung erzeugen. Erfindungsgemäß ist nun ein Widerstand R3 vorgesehen, der einen Strom durch die Dioden treibt und das Potential an dem Bezugsspannungseingang auf die ge-wünschten Schwellenspannungen der Dioden anhebt (vgl. Beschreibung S. 7, Abs. 3; Offenlegungsschrift Abs. 0026; dass der Widerstand R3 dazu wesentlich kleiner als der Widerstand R1 sein muss, ist zwar dort nicht beschrieben, kann der Fachmann aber nach Überzeugung des Senats aus der beschriebenen Funktion ohne Weiteres erkennen). Das Buch von Schlenzig zeigt in Bild 4.33 zwar eben-falls einen Widerstand R3(2) zwischen dem positiven Versorgungsspannungsein-gang und dem Bezugsspannungseingang (+). Er dient aber nicht der Vermeidung sehr hoher Eingangsspannungen, die nur in Verbindung mit dort nicht verwendetet Dioden auftreten.In dem hier vorliegenden Spezialfall einer hohen Wechselspannung zwischen dem negativen Versorgungsspannungseingang (U) und der zu messenden Phasen-spannung (V) ergibt erst die Kombination der Dioden D5, D6 der Bootstrap-Schal-tung und des sie verbindenden Widerstands R3 die gewünschte positive Potential-verschiebung für beide Polaritäten der Wechselspannung. Dafür gab es im Stand der Technik keinen Hinweis.- 10 -Um zur Vorrichtung nach Anspruch 1 zu kommen, bedurfte es somit erfinderischer Überlegungen.Bertl Kirschneck Dr. Scholz J. MüllerKo
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