BPatG 15405.11BUNDESPATENTGERICHT19 W (pat) 88/09_______________(Aktenzeichen)Verkündet am13. März 2012…B E S C H L U S SIn der Beschwerdesache…betreffend die Patentanmeldung 101 27 102.6-32hat der 19. Senat (Technischer Beschwerdesenat) des Bundespatentgerichts auf die mündliche Verhandlung vom 13. März 2012 unter Mitwirkung des Vorsitzenden Richters Dipl.-Ing. Bertl, des Richters Dr.-Ing. Kaminski, der Richterin Kirschneck und des Richters Dr.-Ing. Scholz- 2 -beschlossen:Auf die Beschwerde des Anmelders wird der Beschluss der Prü-fungsstelle für Klasse H 02 K des Deutschen Patent- und Marken-amts vom 1. Oktober 2008 aufgehoben und das Patent erteilt:Bezeichnung: WindenergieanlageAnmeldetag: 2. Juni 2001.Der Patenterteilung liegen folgende Unterlagen zugrunde:Patentanspruch 1, überreicht in der mündlichen Verhandlung,Patentansprüche 2 bis 5 vom 16. August 2006,angepasste Beschreibung, überreicht in der mündlichen Verhand-lung,2 Blatt Zeichnungen, Figuren 1 bis 3, vom Anmeldetag.G r ü n d eI.Das Deutsche Patent- und Markenamt - Prüfungsstelle für Klasse H02K - hat die am 2. Juni 2001 eingereichte Anmeldung durch Beschluss vom 1. Oktober 2008 mit der Begründung zurückgewiesen, dass der Gegenstand des Patentanspruchs gegenüber dem Stand der Technik nicht erfinderisch sei.- 3 -Gegen diesen Beschluss richtet sich die Beschwerde des Anmelders. Er hat in der mündlichen Verhandlung neue Unterlagen eingereicht und beantragt,den Beschluss der Prüfungsstelle für Klasse H02K des Deutschen Patent- und Markenamts vom 1. Oktober 2008 aufzuheben und das nachgesuchte Patent mit folgenden Unterlagen zu erteilen:Patentanspruch 1, überreicht in der mündlichen Verhandlung,Patentansprüche 2 bis 5 vom 16. August 2006,angepasste Beschreibung, überreicht in der mündlichen Verhand-lung,2 Blatt Zeichnungen, Figuren 1 bis 3, vom Anmeldetag.Der Anspruch 1 lautet:Windenergieanlage mit einem Rotor und einem Generator sowie einem Maschinenhaus, welches den Generator aufnimmt,a) wobei zur Verstellung des Maschinenhauses ein Azimutan-trieb vorgesehen ist,b) wobei der Antrieb für die Azimutverstellung wenigstens zwei Asynchronmaschinen,c) mit jeweils einer ersten Läufer/Ständer-Anordnung und einer zweiten Läufer/Ständer-Anordnung aufweist,d) wobei die zweite Läufer/Ständer-Anordnung (22, 24) von der ersten Läufer/Ständer-Anordnung (12, 14) jeweils elektrisch getrennt ist- 4 -e) wobei beim Verstellen des Maschinenhauses jeweils beide Läufer/Ständer-Anordnungen phasengleich mit einem ersten Wechselstrom beaufschlagt werdenf) wobei in der Zielposition die jeweils erste Läufer/Ständer-An-ordnung mit einem Gleichstrom beaufschlagt wird, um ein gewünschtes Bremsmoment zu erzeugen,g) während die jeweils zweite Läufer/Ständer-Anordnung mit ei-nem zweiten Wechselstrom beaufschlagt wird,g1) wobei die wenigstens zwei Asynchronmaschinen in entge-gengesetzten Richtungen wirken, wobei durch die entgegen-gesetzte Richtung des Drehmoments jeder der Antriebe so eingestellt ist, dass er den Bereich des mechanischen Spiels überwindet, und dadurch das mechanische Spiel beseitigt wird.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 Windenergieanlage. Zur Verwirklichung einer Wind-richtungs-Nachführung wird der Beschreibungseinleitung zufolge die Gondel in der Anlage drehbar gelagert und über wenigstens einen so genannten Azimutmotor verfahren. Damit es bei einer schrägen Anströmung des Rotors nicht zu einer un-gewollten Veränderung der Azimutposition kommt, könnten die Motoren mit einem Gleichstrom beaufschlagt werden, um ein entsprechendes Bremsmoment zu er-- 5 -zeugen. Probleme ergäben sich aber dadurch, dass sich ein Spiel zwischen dem Zahnkranz am Turmkopf und den Antriebsritzeln einstellt.Als Aufgabe wird genannt einen Antrieb anzugeben, der eine Aufhebung des Spiels der mechanischen Komponenten in der vorgegebenen Zielposition erlaubt, ohne dass es zu einer gegenseitigen Beeinflussung zwischen dem erwünschten Bremsmoment und der Beseitigung des Spiels kommt (Abs. 0008 der Beschrei-bung).Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.2. Bei dieser Sachlage sieht der Senat einen Diplomingenieur (FH) der Fachrich-tung Elektrotechnik mit Erfahrung in der Entwicklung von Stellantrieben, insbeson-dere für Windkraftanlagen, als Fachmann an.3. Einzelne Merkmale des Anspruchs 1 bedürfen näherer Erläuterung:Der Anspruch ist als Vorrichtungsanspruch gefasst, enthält aber sowohl Vorrich-tungs- als auch Verfahrensmerkmale. Das ist zulässig, wenn dadurch die Eindeu-tigkeit der Kategorie nicht berührt wird und eine andere Kennzeichnung des An-spruchs nicht möglich ist (Schulte, Patentgesetz 8. Auflage, § 1, Rdn. 198), was hier der Fall ist. Denn zum Einen ist der Anmeldungsgegenstand nur in dieser Mischform beschrieben, zum Anderen entsprechen hier den Verfahrensmaßnah-men gegenständliche Ausgestaltungen der Wicklungen und Stromversorgungen.Der Begriff "Asynchronmotor" wird in dieser Anmeldung nach der Definition des Merkmals c), abweichend vom üblichen Verständnis, für die gesamte in den Figu-ren 1 bis 3 dargestellte Anordnung mit zwei - auch räumlich getrennten (An-spruch 2) - Läufer/Ständer-Anordnungen, gegebenenfalls mit eigenen Gehäusen (Anspruch 4), verwendet. Nach Merkmal b) sind wenigstens zwei solche als Asyn-chronmotor bezeichnete Anordnungen vorgesehen. Diese greifen dann mit einem - 6 -Antriebsritzel in den Zahnkranz am Turmkopf ein. Sie bilden das Getriebe, dessen Spiel nach Merkmal g1) beseitigt werden soll. Das Getriebe ist zwar nicht darge-stellt und nur in Verbindung mit dem bekannten Stand der Technik beschrieben (Abs. 0006), aber bei Azimutantrieben von Windenergieanlagen so üblich. Des-halb liest der Fachmann nach Überzeugung des Senats ein solches unmittelbar und eindeutig mit."Elektrisch getrennt" bezieht sich auf eine Anordnung, bei der sich die Wicklungen der beiden Läufer/Ständer-Anordnungen (elektrisch und magnetisch) nicht beein-flussen können (Abs. 0012 der gültigen Beschreibung). Nach allen Ausführungs-beispielen wird das durch einen räumlichen Abstand realisiert.Unter einem Wechselstrom nach Merkmal e) und g) versteht der Fachmann den für Asynchronmotoren üblichen (dreiphasigen) Drehstrom. Damit ist für den Fach-mann auch klar, dass die Ständer jeweils beider Läufer/Ständer-AnordnungenDrehstromwicklungen aufweisen. "Phasengleich" in Merkmal e) bedeutet dabei im gleichen Drehsinn, so dass sich die Momente der ersten Läufer/Ständer-Anord-nung und der zweiten Läufer/Ständer-Anordnung addieren (Abs. 0013). Das Merk-mal e) charakterisiert dabei den Betriebszustand Antrieb, die Merkmale f) bis g1) den Betriebszustand Bremsen bei beziehungsweise nach Erreichen der Zielposi-tion.Eine Gleichstrombremse entwickelt bei Drehzahl Null kein Drehmoment und er-laubt somit eine kriechende Verstellung des Maschinenhauses, wenn zum Beispiel Windkräfte darauf wirken. Geringfügige Abweichungen von der Zielposition sind dabei kein Problem (Abs. 0007). Eine Positionsregelung zur exakten Einhaltung der Zielposition ist nicht offenbart und in der Regel auch nicht nötig.- 7 -4. Der Gegenstand des Anspruchs 1 ist ursprünglich offenbart.Er ergibt sich aus den ursprünglichen Ansprüchen 1, 6, 7, 9 und 10 sowie der ur-sprünglichen Beschreibung (S. 2, le. Abs. bis S. 3, Abs. 5). Die Ansprüche 2 bis 5 entsprechen den ursprünglichen Ansprüchen 2 bis 5.5. Der Gegenstand des Anspruchs 1 ist neu (§ 3 PatG).Die US 5 035 575 aus dem amerikanischen Parallelverfahren zeigt einen Azimut-antrieb für Windenergieanlagen, bei dem zwei Asynchronmotoren 9, 11 über Ritzel in den Spurkranz des Maschinenhauses eingreifen. Eine Reibungsbremse 25 (Fig. 4) verhindert über eine Freilaufkupplung 23 den Betrieb des Motors in jeweils eine Richtung. Wenn die Bremse gelöst ist, können die Motoren zum Antrieb des Maschinenhauses in beiden Richtungen laufen (Sp. 3, Z. 26 bis 32). Im Bremsbe-trieb nach Erreichen der Zielposition entwickeln beide Motoren Drehmomente ent-gegengesetzter (jeweils von der Freilaufkupplung 23 freigegebener) Richtung und verspannen damit Ritzel und Spurkkranz spielfrei (Sp. 3, Z. 3 bis 15, "The jawing wheels 15…will firmly join the toothed rim"). Die Reibungsbremsen verhindern - je-de in eine Richtung - eine Bewegung des Maschinenhauses aufgrund von Wind-lasten. Werden aber die Windlasten zu groß, so wird die Festhaltekraft der Rei-bungsbremsen überschritten und das Maschinenhaus kann ausweichen (Sp. 3, Z. 16 bis 25).- 8 -Mit den Worten des Anspruchs 1 ist damit bekannt eine:Windenergieanlage mit einem Rotor und einem Generator sowie einem Maschinenhaus 5, welches den Generator aufnimmt (Sp. 2, Z. 43 bis 45),a) wobei zur Verstellung des Maschinenhauses ein Azimut-antrieb 9, 11, 13, 17 vorgesehen ist,b) wobei der Antrieb für die Azimutverstellung wenigstens zwei Asynchronmaschinen 9, 11 (Sp. 3, Z. 4, 5)cteilweise) mit jeweils einer Läufer/Ständer-Anordnung aufweist,eteilweise) wobei beim Verstellen des Maschinenhauses beide Läu-fer/Ständer-Anordnungen phasengleich mit einem ersten Wechselstrom beaufschlagt werden (Sp. 3, Z. 26 bis 32)gteilweise) (wobei in der Zielposition) die Läufer/Ständer-Anordnun-gen mit einem zweiten Wechselstrom beaufschlagt wer-den,g1) wobei die wenigstens zwei Asynchronmaschinen in ent-gegengesetzten Richtungen wirken, wobei durch die ent-gegengesetzte Richtung des Drehmoments jeder der An-triebe so eingestellt ist, dass er den Bereich des mecha-nischen Spiels überwindet, und dadurch das mechani-sche Spiel beseitigt wird (Sp. 3, Z. 3 bis 15).Im Unterschied zum Gegenstand des Anspruchs 1 ist dort eine weitere Ständer-Läufer-Anordnung in den Asynchronmotoren nicht vorgesehen.- 9 -Die DE 199 20 504 A1 (E2) zeigt eine Windenergieanlage, deren Antrieb für die Azimutverstellung mehrere Asynchronmaschinen aufweist. Sie werden durch Speisung mit Gleichstrom gebremst. Damit ist mit den Worten des Anspruchs 1 bekannt eine:Windenergieanlage mit einem Rotor und einem Generator sowie einem Maschinenhaus, welches den Generator aufnimmt (An-spruch 1),a) wobei zur Verstellung des Maschinenhauses ein Azimut-antrieb 1 vorgesehen ist,b) wobei der Antrieb für die Azimutverstellung wenigstens zwei Asynchronmaschinen (Sp. 4, Z. 15),cteilweise) mit jeweils einer Läufer/Ständer-Anordnung aufweist,eteilweise) wobei beim Verstellen des Maschinenhauses beide Läu-fer/Ständer-Anordnungen phasengleich mit einem ersten Wechselstrom beaufschlagt werden (Sp. 2, Z. 44, 45, 67 bis Sp. 3, Z. 3)fteilweise) wobei in der Zielposition die Läufer/Ständer-Anordnung mit einem Gleichstrom beaufschlagt wird, um ein ge-wünschtes Bremsmoment zu erzeugen.Im Unterschied zum Gegenstand des Anspruchs 1 ist dort eine weitere Ständer-Läufer-Anordnung nicht vorgesehen. Außerdem gibt es dort keine Maßnahmen zur Spielvermeidung.- 10 -Die weiteren noch im Verfahren befindlichen Druckschriften, dieE1 WO-98/40958 A1E3 DE 3 234 673 A1E4 WO-90/13937 A1E5 US 5 838 135 AE6 JP 59-165 978 AE7 DE-PS 299 477E8 DE-PS 1 055 679E9 DE-PS 673 692E10 CH-PS 320 541E11 DE-AS 12 02 395E12 DE-AS 12 20 025E13 DE-PS 747 055E14 Bödefeld, Th., Sequenz, H.: Elektrische Maschinen - Eine Einführung in die Grundlagen, 8. Aufl., Wien, Springerver-lag, 1971, S. 280, 281, 285, ISBN: 3-211-80971-6E15 DE-AS 1 072 312- 11 -zeigen lediglich Einzelheiten von Motoranordnungen, nämlich:- die Verwendung mehrerer Einzelmotoren (E1, E3, E10, E14), zum Teil auf einer gemeinsamen Welle (E4, E5, E13),- Gleichstrombremsung, auch während des Motorbetriebs mit Drehstromspeisung zur Drehzahlsteuerung oder -regelung (E8, E9, E10, E11, E12, E13),- wofür auch eigene Bremswicklungen (E7, E9, E11, E13, E14Kap. 3.6.1 i. V. m. 3.6.6, E15) zum Teil in eigenen Einheiten (E10, Unteranspruch 1, E13, E14) vorgesehen sind,- die Verspannung von Getrieben durch gegeneinander gerichte-te Drehmomente (E6).Sie betreffen keine Windenergieanlage mit einem Azimutantrieb zur Verstellung des Maschinenhauses.6. Der Gegenstand des Anspruchs 1 beruht auch auf einer erfinderischen Tätigkeit (§ 4 PatG).Die in der Anmeldung genannte Aufgabe ist durch die Vorrichtung nach US 5 035 575 bereits gelöst, denn auch dort heben die gegeneinander gerichteten Momente das Spiel der mechanischen Komponenten in der vorgegebenen Zielpo-sition auf (1. Teilaufgabe). Eine gegenseitige Beeinflussung zwischen dem er-wünschten Bremsmoment und der Beseitigung des Spiels wird dort auf andere Weise durch den Freilauf 23 zwischen Bremse 29 und Motorwelle 21 verhindert (2. Teilaufgabe). Der Freilauf sorgt dafür, dass das (verspannende) Motormoment am Spurkranz des Maschinenhauses trotz eingefallener Bremse ungehindert wirk-- 12 -sam werden kann. Die in der Anmeldung genannte Aufgabe gibt somit dem Fach-mann keinen Anlass, nach einer Veränderung zu suchen.Der Fachmann hat deshalb Anlass, die verschleißanfällige Reibungsbremse durch eine verschleißfreie Bremse zu ersetzen. Dafür könnte ihm die DE 199 20 504 A1 (E2) einen Hinweis auf die Möglichkeit einer Gleichstrombrem-sung geben. Die dortige Schaltung erlaubt aber nur die Speisung mit Drehstrom oder mit Gleichstrom, ist also für den gleichzeitigen Betrieb von (Gleichstrom-) Bremse und (verspannenden Drehstrom-) Antrieb gemäß Merkmal f), g) und g1) des anmeldungsgemäßen Anspruchs 1 nicht geeignet. Alternativ könnte er an ei-nen Ersatz der angebauten Reibungsbremse durch eine (in diesem Verfahren nicht nachgewiesene aber allgemein bekannte und der Gleichstrombremsung ähn-liche) Wirbelstrombremse denken, die zwar gleichzeitig mit dem Motor in Betrieb sein, aber selbst nicht im Motorbetrieb arbeiten kann. Auch das führt nicht zum Gegenstand des Anspruchs 1.Der Erfinder hat nun erkannt, dass durch Aufteilung des Motors in zwei Läu-fer/Ständer-Anordnungen beide Anordnungen sowohl im Motorbetrieb als auch im Bremsbetrieb zur Momentenbildung beitragen können, ohne dass es zu einer ge-genseitigen Beeinflussung zwischen dem erwünschten Bremsmoment und der Be-seitigung des Spiels kommt.Der Stand der Technik zeigt zwar zahlreiche Anordnungen mit mehreren Teilmoto-ren, auch in Verbindung mit Gleichstrombremsung. Diese dienen aber ganz unter-schiedlichen Zwecken, wobei die Gleichstrombremsung bevorzugt zur Drehzahl-steuerung oder -regelung in einer Zeit eingesetzt wurde, in der elektronische Stell-möglichkeiten nur sehr beschränkt zur Verfügung standen und sehr aufwändig wa-ren. Eine Drehzahlsteuerung oder -regelung ist bei Azimutantrieben von Windanla-gen in der Regel nicht nötig. Diese Anordnungen bieten sich nach Überzeugung des Senats nur in der Rückschau an.- 13 -Um zur Vorrichtung nach Anspruch 1 zu kommen, bedurfte es somit erfinderischer Überlegungen.7. Der Anspruch 1 ist somit ebenso wie die auf ihn rückbezogenen Patentansprü-che 2 bis 5 patentfähig.Bertl Dr. Kaminski Kirschneck Dr. ScholzPü
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