Urteil des BPatG vom 15.10.2008
BPatG (stand der technik, unterlagen, fig, anzahl, fachmann, auslegung, verhandlung, anmeldung, gegenstand, patent)
BPatG 154
08.05
BUNDESPATENTGERICHT
_______________
(Aktenzeichen)
15. Oktober 2008
…
B E S C H L U S S
In der Beschwerdesache
betreffend die Patentanmeldung 196 54 830.6-32
19 W (pat) 42/05
Verkündet am
…
s Vorsitzen-
rin Pagenberg und der Richter
Dr.-Ing. Kaminski und Dr.-Ing. Scholz
hat der 19. Senat (Technischer Beschwerdesenat) des Bundespatentgerichts auf
die mündliche Verhandlung vom 15. Oktober 2008 unter Mitwirkung de
den Richters Dipl.-Ing Bertl, der Richte
- 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 2. März 2005 aufgehoben und das Patent 196 54 830
wie folgt erteilt:
B e z e i c h n u n g : Steuersystem für eine Leistungswandlerschaltung.
A n m e l d e t a g : 23. Dezember 1996
Die Priorität der Anmeldung P7-336252 in Japan vom 25. Dezem-
ber 1995 ist in Anspruch genommen.
Der Erteilung liegen folgende Unterlagen zugrunde:
Patentansprüche 1 bis 6 überreicht in der mündlichen Verhand-
lung
Beschreibung Seite 1 und
Beschreibung Seite 2, Zeile 16 bis Seite 14, Zeile 53 der Offenle-
gungsschrift mit Änderungen auf den Seiten 2, 4 und 5 wie über-
reicht in der mündlichen Verhandlung,
sowie Zeichnungen Figuren 1 bis 18, 20 bis 22 wie Offenlegungs-
schrift und
Figur 19, vom 25. April 2000, eingegangen am 28. April 2000.
- 3 -
G r ü n d e
I.
Das Deutsche Patent- und Markenamt - Prüfungsstelle für Klasse H 02 M - hat die
am 23.
Dezember
1996 eingereichte Anmeldung durch Beschluss vom
2. März 2005 mit der Begründung zurückgewiesen, dass die Anmeldung bezüglich
der Begriffe „unvollständig integrieren“ beziehungsweise „unvollständige Integrato-
ren“ in den Ansprüchen 7 und 8 unklar sei, und dieser Mangel trotz Aufforderung
nicht beseitigt wurde.
Gegen diesen Beschluss richtet sich die Beschwerde der Anmelderin. Sie hat in
der mündlichen Verhandlung neue Unterlagen eingereicht, und beantragt,
den angefochtenen Beschluss aufzuheben und das Patent mit fol-
genden Unterlagen zu erteilen:
Patentansprüche 1 bis 6 überreicht in der mündlichen Verhand-
lung
Beschreibung Seite 1, vom 24. Januar 2001 und
Beschreibung Seite 2, Zeile 16 bis Seite 14, Zeile 53 der Offenle-
gungsschrift mit Änderungen wie überreicht in der mündlichen
Verhandlung,
sowie 17 Seiten Zeichnungen Figuren 1 bis 18, 20 bis 22 wie Of-
fenlegungsschrift und
Figur 19 vom 28. April 2000.
- 4 -
Die Anmelderin vertritt die Ansicht, die vorliegenden Ansprüche seien ursprünglich
offenbart, neu und erfinderisch.
Wegen weiterer Einzelheiten wird auf den Akteninhalt verwiesen.
II.
Die Beschwerde ist zulässig und hat mit dem geänderten Patentbegehren, in dem
die beanstandeten Ansprüche 7 und 8 nicht mehr enthalten sind, Erfolg.
1.
tung, die aus mehreren als Brücken geschalteten Wandlern aufgebaut ist. Solche
Systeme werden als Gleichrichter oder Wechselrichter für höhere Spannungen
eingesetzt. Die Anmeldung beschreibt ein solches bekanntes System anhand der
Figuren 19 bis 22 und führt dazu aus, dass bei der üblichen Wechselrichtermodu-
lation mit Hilfe einer Dreieckssteuerspannung relativ hohe Schaltfrequenzen zu-
stande kommen und bei unsymmetrischen Belastungen wie zum Beispiel einem
einphasigen Erdschluss die Flussverteilung in den angeschlossenen Transforma-
toren ungleichmäßig wird.
Es sei deshalb die Aufgabe der Anmeldung, die Anzahl der Schaltvorgänge und
damit insbesondere die Verluste, die von den Schaltvorgängen stammen, zu redu-
zieren (vgl. S. 4, Z. 50 bis 55 der Offenlegungsschrift, S. 8, ab Z. 29 der ursprüng-
lichen Unterlagen).
- 5 -
Die Aufgabe wird nach Anspruch 1 durch ein Steuerungssystem mit folgenden
Merkmalen (mit einer eingefügten Gliederung) gelöst:
„Steuerungssystem für eine Leistungswandlerschaltung, mit
a) einer Anzahl von Wandlern (3A-3D) und einem Transformator (1)
zum seriellen Anschließen von Wechselstromausgängen der Wand-
ler;
b)
wobei jeder der Wandler (3A-3D) aus einer Anzahl von Selbstab-
schalteinheiten (5-10) aufgebaut ist, die als Brücken geschaltet sind;
c)
wobei jede Wechselstromseite der Wandler (3A-3D) an eine Sekun-
därwicklung (2A-2D) des Transformators (1) angeschlossen ist, wäh-
rend die Gleichstromseiten der Wandler parallel zueinander geschal-
tet sind; und
d) wobei eine Primärwicklung (1P) des Transformators (1) zum An-
schließen an eine Wechselspannungsquelle gestaltet ist;
e) einem
Spannungsdetektor
(12)
zum Erkennen der verketteten Span-
nungen der Wechselspannungsquelle an der Primärwicklung (1P)
des Transformators (1);
f)
einer Berechnungsschaltung (30) zur Berechnung eines Befehls-
spannungsvektors (VR) von einer Spannungsausgabe der Leistungs-
wandlerschaltung an der Primärwicklung (1P) des Transformators (1)
aus den verketteten Spannungen der Wechselspannungsquelle;
- 6 -
g)
einer Schaltung (50) zum Erzeugen einer Anzahl von tatsächlichen
Spannungsvektoren
(V0
-
V14) der Spannungsausgaben von der
Leistungswandlerschaltung an der Primärwicklung des Transforma-
tors;
h) einer
Vektorauswahlschaltung
(40) zum Auswählen desjenigen tat-
sächlichen Spannungsvektors, der am nächsten zu dem Befehls-
spannungsvektor liegt, um einen ausgewählten tatsächlichen Span-
nungsvektor (VR’) zu erzeugen;
i)
einer Berechnungsschaltung zum Zerlegen des ausgewählten tat-
sächlichen Spannungsvektors (VR’) in einen Spannungsvektoren-
satz, wobei jeder der Spannungsvektoren des Spannungsvektoren-
satzes einem der Wandler (3A-3D) mittels einer Logikschaltung (60)
zugeordnet ist und aus einem der Wandler ausgegeben wird, und
zum Erzeugen einer Anzahl von EIN/AUS-Befehlen für die Selbstab-
schalteinheiten, wobei jeder Befehl durch einen der Spannungsvek-
toren festgelegt wird;
j) wobei
die
Logikschaltung
(60), die Spannungsvektoren den Wand-
lern (3A-3D) derart zuordnet, dass
j1) zunächst die Spannungsvektoren den Wandlern zugeordnet werden,
bei denen der vorliegende Ausgabespannungsvektor in den Span-
nungsvektorsatz eingeschlossen ist, und
j2) danach die verbleibenden Spannungsvektoren des Spannungsvek-
torsatzes den Wandlern zugeordnet werden, bei denen der vorlie-
gende Ausgabespannungsvektor nicht in den Spannungsvektorsatz
eingeschlossen ist,
- 7 -
k)
einer Schaltung zum Erzeugen von Gate-Impulsen für die Selbstab-
schalteinheiten der Wandler basierend auf den EIN/AUS-Befehlen.“
Im nebengeordneten Anspruch 2 sind die Merkmale a bis h und k gegenüber dem
Anspruch 1 unverändert, während die restlichen Merkmale die folgende Fassung
haben:
„i’) einer Berechnungsschaltung zum Zerlegen des ausgewählten tat-
sächlichen Spannungsvektors (VR’) in einen Spannungsvektoren-
satz, wobei jeder der Spannungsvektoren einem der Wandler (3A-
3D) zugeordnet ist;
j1’) einer Magnetfluss-Erkennungsschaltung
(90) zum Erkennen von
Größen, die äquivalent zu den Magnetflüssen in den Sekundärwick-
lungen (2A-2D) des Transformators (1) sind;
j2’) einer
Ausgleichssteuerschaltung (80) zum Zuordnen der Spannungs-
vektoren basierend auf den Größen, die äquivalent zu den Magnet-
flüssen sind, wobei jeder Spannungsvektor einem der Wandler (3A-
3D) zugeordnet ist und von einem der Wandler ausgegeben wird,
und zum Erzeugen einer Anzahl von EIN/AUS-Befehlen für die
Selbstabschalteinheiten, wobei jeder Befehl durch einen der Span-
nungsvektoren festgelegt wird; und“
Damit werde das weitere Ziel, dass keine Gleichspannungskomponenten in den
an den Transformator gelegten Spannungen erzeugt werden und dass der Trans-
formator nicht durch Gleichspannungskomponenten gesättigt wird (vgl. S. 4, Z. 56
bis 62 der Offenlegungsschrift, S 9, Abs. 2 der ursprünglichen Unterlagen), er-
reicht.
- 8 -
2. Fachmann
Der zuständige Fachmann ist ein Diplomingenieur (Univ.) der Fachrichtung Elekt-
rotechnik / Energietechnik mit Berufserfahrung bei der Entwicklung von Stromrich-
tersystemen. Ihm sind die verschiedenen Steuerverfahren für Stromrichterschal-
tungen geläufig, auch die auf Vektoroperationen beruhenden und unter den Fach-
begriffen „Vektormodulation“, „Raumzeigermodulation“ oder „Vektorsteuerung“ be-
kannten Steuerverfahren.
3. Auslegung der Ansprüche
Die Ansprüche weisen Begriffe auf, die in der deutschen Fachsprache unüblich
sind. In Verbindung mit der Beschreibung erschließt sich dem Fachmann jedoch
der Begriffsinhalt (vgl. BGH GRUR 1999, 909 - Spannschraube).
So ersieht der Fachmann schon aus dem Anspruch 1 selbst, dass unter einer
Leistungswandlerschaltung
schaltung bestehende Stromrichterschaltung mit Gleichstromseite und Wechsel-
stromseite zu verstehen ist, wie sie auch in den Figuren 1, 19 und 20 dargestellt
ist. Figuren 19 und 20 zeigen zwar den bekannten Stand der Technik, diese be-
kannte Schaltung liegt aber auch der anmeldungsgemäßen Steuerung nach Fi-
gur 1 bis 18 zugrunde (siehe Offenlegungsschrift, S. 5, Z. 64 bis 66, ursprüngliche
Unterlagen S. 13, Z. 16 bis 19). Der von Prüfer und Anmelderin vorgeschlagene
Fachbegriff „Wechselrichter“ schien dem Senat nicht sachgerecht, weil er nicht nur
die Schaltung, sondern auch ihre Betriebsweise, nämlich den Leistungsfluss von
der Gleichstromseite zur Wechselstromseite festlegt, und zwar entgegen dem
Leistungsfluss im Transformator. Das hat den Prüfer und die Anmelderin vermut-
lich dazu angeregt, im Prüfungsverfahren Primärseite und Sekundärseite des
Transformators entgegen der ursprünglichen Offenbarung zu vertauschen. Strom-
richterbrücken mit abschaltbaren Halbleiterschaltern lassen in der Regel beide
Leistungsrichtungen und auch kurzzeitige Richtungswechsel zu. Für sie spielt die
- 9 -
Richtung des Leistungsflusses, und damit die Frage, ob es sich um einen Gleich-
richter oder Wechselrichter handelt, keine Rolle.
zum seriellen Anschließen
nicht auf den elektrischen Anschluss der Wandler an die Sekundärwicklungen,
weil nach Merkmal c) „jede Wechselstromseite der Wandler (3A-3D) an eine Se-
kundärwicklung (2A-2D) des Transformators (1) angeschlossen ist“, also weder
seriell, noch parallel, sondern separat. Wie aus den Figuren 1, 8, 19 und 20 mit
Beschreibung ersichtlich ist, ist der Transformator so geschaltet, dass sich die von
den Wandlern gelieferten Teilspannungen zu einer in Figur 8 gezeigten treppen-
förmigen Summenspannung auf der Primärseite addieren (vgl. Merkmal f und g
„…der Spannungsausgaben von der Leistungswandlerschaltung an der Primär-
wicklung des Transformators“). In diesem Sinn versteht der Fachmann die Angabe
„zum seriellen Anschließen“.
Selbstabschalteinheiten
schrift, S. 2, Z. 21 bis 31 und S. 9, Z. 65 bis 68, ursprüngliche Unterlagen S. 2
Abs. 1, S. 21, Z. 23 bis 28) GTO’s (Gate turn off Thyristoren) angegeben. Damit
sieht der Fachmann die „Selbstabschalteinheiten“ als abschaltbare (Halbleiter-)
Schalter (im Gegensatz zu den nicht selbsttätig abschaltbaren Thyristoren) an.
In Merkmal d) heißt es zwar, dass die „Primärwicklung (1P) des Transformators
gestaltet
nach nicht unbedingt angeschlossen sein müsste. Merkmal e) und f) stellen jedoch
klar, dass die Wechselspannungsquelle im Bereich an die Primärwicklung ange-
schlossen ist.
Primärwicklung
den Fachmann versteht es sich von selbst, dass diese Wicklung für ein Dreh-
stromsystem dreiphasig sein muss, das heißt aus mindestens drei Phasenwicklun-
gen bestehen muss, die - wie in Figur 19 angedeutet - jeweils nochmals in eine
- 10 -
Reihenschaltung von den Sekundärwicklungen zugeordneten Wicklungsteilen un-
terteilt sein können.
erkennen
mit dem Spannungsdetektor (Offenlegungsschrift S. 5, Z. 68, ursprüngliche Unter-
lagen S. 13, Z. 22, 23) als „messen“.
Die Merkmale f) bis j) nennen eine Reihe von Spannungsvektoren, die wie folgt
definiert sind:
- Der
Befehlsspannungsvektor
Leistungswandlerschaltung an der Primärwicklung (1P) des Transforma-
tors (1)“ ist der Steuervektor, der den Schaltungsteilen 40 bis 70 des
Steuerungssystems zugeführt wird. Die Steuerung soll die durch die
Wandler erzeugten und auf die Primärseite transformierten Spannungen,
also die „Spannungsausgabe der Leistungswandlerschaltung an der Pri-
märwicklung des Transformators“, so einstellen, dass sie diesem Span-
nungsvektor entsprechen (Offenlegungsschrift, S. 5, Z. 66 bis S. 6, Z. 2,
ursprüngliche Unterlagen S. 13, Z. 21 bis 27). Ähnliche Formulierungen,
die auf den Zusammenhang zwischen den verschiedenen Steuervektoren
und den tatsächlich erzeugten Spannungen hinweisen, finden sich auch in
weiteren Merkmalen.
- Die
tatsächlichen Spannungsvektoren
vektoren, die durch die unterschiedlichen Schaltkombinationen in den
Wandlern eingestellt werden können. Sie sind in der Tabelle auf Seite 7
oben der Offenlegungsschrift (ursprüngliche Unterlagen S. 16) aufgelistet,
in dem der Tabelle vorausgehenden und folgenden Absatz beschrieben
und in den Figuren 5 und 6 dargestellt.
- 11 -
- Der
tatsächliche ausgewählte Spannungsvektor
Vektor unter den tatsächlichen Vektoren, der dem Befehlspannungsvektor
VR am nächsten liegt, und der nach Merkmal h) in der Vektorauswahl-
schaltung 40 gewählt wird.
-
Spannungsvektorensatz
legt, die den einzelnen Wandlern zugeordnet werden (Offenlegungsschrift,
S. 8, 9, ursprüngliche Unterlagen S. 19, „Schritt 1“). Die Berechnungs-
schaltung zur Zerlegung taucht in den Figuren 1, 7 und 9 nicht auf und hat
auch kein eigenes Bezugszeichen. Wenn in der konkreten Realisierung
des Steuerungssystems die „tatsächlichen Spannungsvektoren“ schon als
Vektorsatz in einem Speicher der Schaltung 50 abgelegt werden und die
Zerteilung durch Zugriff erfolgt, ist die Berechnungsschaltung rechnerisch
realisiert. Dazu muss berücksichtigt werden, dass derartige Steuerungen
überwiegend in Mikroprozessoren implementiert werden und viele Schal-
tungsteile insoweit nur noch symbolisch-funktionellen Charakter haben
und keine räumlich abgetrennten Schaltungsteile definieren.
-
Wie auf Seite 9 der Offenlegungsschrift (ursprüngliche Unterlagen S. 20,
21) unter „Schritt 2“ ausgeführt ist, werden die (Teil-) „Spannungsvektoren“
in der Logikschaltung 60 (S. 8, Z. 41, 42 der Offenlegungsschrift, S. 19,
vorliegenden Ausgabe-
spannungsvektoren
(dort als Beispiel (1,2,2,1), siehe S. 9, Z. 39 bis 42 der Offenlegungs-
schrift), auf die die Wandler vor der anstehenden Umschaltung eingestellt
sind, und nunmehr in den Zustand des „ausgewählten tatsächlichen Span-
nungsvektors“ bzw. seines Spannungsvektorensatzes (dort als Beispiel
(1,2,2,2), siehe S. 9, Z. 43 der Offenlegungsschrift) umgeschaltet werden
sollen.
- 12 -
Wie in der Offenlegungsschrift Seite 9, „Schritt 2)“ angegeben, werden dazu in den
zunächst
Spannungsvektoren den Wandlern zugeordnet, bei denen der vorliegende Ausga-
bespannungsvektor mit einem Spannungsvektor im Spannungsvektorsatz über-
einstimmt. Der Spannungsvektor mit beispielsweise dem Wert 1 im ersten Teil-
schritt, wird dem Wandler 3A zugeordnet, dessen aktueller Schaltzustand bereits
dem Vektor 1 entspricht, dessen „vorliegender Ausgabespannungsvektor“ also
in den Spannungsvektorsatz einge-
schlossen ist
nicht umgeschaltet zu werden, und auch die Wandler 3B und 3C in den weiteren
zwei Schritten nicht.
danach
nungsvektor mit dem Wert 2 dem Wandler 3D zugeordnet, dessen aktueller
Schaltzustand dem „vorliegenden Ausgabespannungsvektor“ 1 entspricht, und bei
der vorliegende Ausgabespannungsvektor nicht
in den Spannungsvektorsatz eingeschlossen ist
Mit dieser Vorgehensweise werden überflüssige Schaltvorgänge vermieden und
aufgabengemäß die Anzahl der Schaltvorgänge und damit die Verluste, die von
den Schaltvorgängen stammen, reduziert. Diese Steuerung gehört damit nicht zu
den pulsweitenmodulierten Stromrichtersteuerungen. Wie nämlich Figur 8 zeigt,
werden die ungepulsten Teilspannungen VUVA bis VUVD zu einer treppenförmi-
gen Summenspannung VU, VUV zusammengesetzt (Offenlegungsschrift, S. 10,
Z. 1 bis 9, ursprüngliche Unterlagen S. 21, Z. 30 bis S. 22, Z. 7).
Nach Anspruch 2 werden die Spannungsvektoren des Spannungsvektorsatzes
den Wandlern anders zugeordnet, und zwar - wie in Merkmal j2’ angegeben ist -
basierend auf den Größen, die äquivalent zu den Magnetflüssen sind
- 13 -
Der Fachmann entnimmt dem, dass er die Zuordnung nach Anspruch 2 in Abhän-
gigkeit von den direkt oder indirekt ermittelten Flusswerten vornehmen muss, wo-
bei der Anspruch 2 die Art der Zuordnung offen lässt.
4. Offenbarung der geltenden Patentansprüche
Die geltenden Ansprüche 1 und 2 basieren auf den ursprünglich offenbarten An-
sprüchen 1 und 2. Die Änderungen in den Ansprüchen 1 und 2 betreffen - soweit
sie nicht rein sprachlicher Natur sind (Wandlereinheit => Wandler, aufweist => mit,
usw.) die Benennung der „Mittel“ als Schaltungsteile, Ergänzungen im Merkmal i
und die Zuordnung der Spannungsvektoren nach Merkmal j), j1), j2), j1’) und j2’).
Sie sind in den unter Punkt 3 zitierten Textstellen (insb. „Schritt 1“, Schritt 2“) of-
fenbart.
5. Ausführbarkeit der Erfindung
Die Beschreibung ist übersetzungsbedingt sehr schwer verständlich. Nach Über-
zeugung des Senats ist jedoch der Fachmann in der Lage, nach gründlichem Stu-
dium der ursprünglichen Unterlagen die im Anspruch 1 bzw. 2 aufgeführten Schal-
tungsteile und ihre Funktion zu verstehen und umzusetzen. Der Sinn und die
Funktionsweise der Logikschaltung 60 erschließt sich ihm, wenn er die Teilschritte
des Schritts 2) auf S. 20 und 21 nachvollzieht.
Die Anweisung zur Zuordnung der Spannungsvektoren nach Merkmal j2’) des An-
spruchs 2 beschränkt sich darauf, die Zuordnung sei „basierend auf den Größen,
die äquivalent zu den Magnetflüssen sind“ vorzunehmen, also auf eine sehr allge-
meine Bestimmung.
- 14 -
Ob die Erfindung ausführbar ist, ist jedoch anhand der gesamten ursprünglichen
Unterlagen zu beurteilen. Wie dazu auf Seite 25, Zeile 16 bis Seite 26, Zeile 4
ausgeführt ist, werden zunächst die direkt oder indirekt ermittelten Flüsse bzw.
Flussdifferenzen in den Transformatoren der einzelnen Wandler ermittelt und dann
in eine Reihenfolge nach ihrer Größe gebracht. Wie auf Seite 26 und 27 weiter mit
den Schritten A bis J gezeigt wird, werden dann jeweils Spannungsvektoren dem-
jenigen Wandler zugeordnet, dessen Transformator den jeweiligen Mindestwert
des Flusses aufweist. Das Zuordnungsverfahren läuft dabei ähnlich ab wie das un-
ter „Schritt 2)“ auf Seite 20, 21 der ursprüngliche Unterlagen beschriebene Ver-
fahren.
Für den Senat ist glaubhaft, dass mit dieser Zuordnungsmethode die Flussvertei-
lung über die Transformatoren vergleichmäßigt wird, was dann gleichzeitig ein un-
kontrolliertes Wachstum von Gleichflüssen verhindert (vgl. Fig. 12, 22 mit Be-
schreibung S. 12, Z. 13 bis 29 der Offenlegungsschrift, S. 29, Z. 14 bis S. 30, Z. 7
der ursprünglichen Unterlagen).
6. Neuheit
Das Steuerungssystem nach Anspruch 1 sowie 2 ist neu.
Die US 5 132 892 zeigt als einzige im Verfahren genannten Schriften ein auf
Vektoroperationen beruhendes Steuerungssystem für einen Wechselrichter
(„inverter“), also einer Leistungswandlerschaltung. Dort werden zwei Wandler 2,3
wechselspannungsseitig über einen Transformator 8 derart zusammengeschaltet,
dass die Spannungen um einen Phasenwinkel von 30
gegeneinander gedreht
und dann durch Reihenschaltung der Transformatorwicklungen addiert werden
(Fig. 4, 8b, 8c, Sp. 2, Z. 37 bis 43, Sp. 4, Z. 31 bis 65, Sp. 5, Z. 18 bis 22). Daraus
ergeben sich die in Figur 9B aufgelisteten Schaltzustände mit den in Figur 9A ge-
zeigten 49 Vektoren V0 bis V48, die aus der Zusammensetzung der in Figuren 8B,
C gezeigten entstehen (gekennzeichnet durch die jeweils in Klammern gesetzten
- 15 -
Zahlenpaare in Figur 9B, siehe Hinweis „SF
A
, SF
B
“ unmittelbar oberhalb der Ta-
belle). In Spalte 5, Zeile 1 bis Spalte 6, Zeile 46 wird anhand der Figur 11 be-
schrieben, dass vier zu einem Steuervektor V* benachbarte Randvektoren a bis d
gewählt werden, zwischen denen nach Art einer Pulsweitenmodulation umge-
schaltet wird. Die jeweiligen Verweilzeiten sind im Gleichungssystem (8) angege-
ben. Wie mit den Randvektoren weiter verfahren wird, ist nicht angegeben. Funk-
tionsnotwendig müssen aber die in Figur 9b geklammert angegebenen Schaltzu-
stände, die den in Figuren 8B, 8C dargestellten Vektoren und den in Figur 5 dar-
gestellten Schaltzuständen entsprechen (die die in Fig. 6 und 7 aufgelisteten
Transformator-Ausgangsspannungen hervorrufen, s. Sp. 4, Z. 32 bis 48) den bei-
den Wandlern richtig zugeordnet werden.
Damit ist mit den Worten der Ansprüche 1 und 2 bekannt (Unterschiede in den
Merkmalen fehlen oder unterstrichen) ein:
Steuerungssystem für eine Leistungswandlerschaltung, mit
a)
einer Anzahl von Wandlern 2,3 und einem Transformator 8 zum se-
riellen Anschließen von Wechselstromausgängen der Wandler (Rei-
henschaltung von VUA,VUB usw. in Fig. 4);
b)
wobei jeder der Wandler aus einer Anzahl von Selbstabschalteinhei-
ten („transistors“ Sp. 1, Z. 32) aufgebaut ist, die als Brücken geschal-
tet sind (Fig. 4),
c) wobei jede Wechselstromseite der Wandler an eine (Sekundär-)
Wicklung des Transformators 8 angeschlossen ist, während die
Gleichstromseiten der Wandler parallel zueinander geschaltet sind
(Fig. 4); und
- 16 -
d)
wobei eine (Primär-) Wicklung (VUA bis VWB) des Transformators 8
zum Anschließen an eine Wechselspannungsquelle (Stromnetz oder
elektrische Maschine liest der Fachmann mit) gestaltet ist;
f
teilw
) einer Berechnungsschaltung zur Berechnung eines Befehlsspan-
nungsvektors V* von einer Spannungsausgabe der Leistungswand-
lerschaltung an der (Primär-) Wicklung des Transformators;
g)
einer Schaltung zum Erzeugen einer Anzahl von tatsächlichen Span-
nungsvektoren V0 bis V48 der Spannungsausgaben von der Leis-
tungswandlerschaltung an der (Primär-) Wicklung des Transforma-
tors (Fig. 9);
h
teilw
) einer Vektorauswahlschaltung zum Auswählen derjenigen tatsächli-
chen Spannungsvektoren, die am nächsten zu dem Befehlsspan-
nungsvektor V* liegen, um vier ausgewählte tatsächliche Spannungs-
vektoren a bis d zu erzeugen (Fig. 11; Sp. 5, Z. 30 bis Sp. 6, Z. 46)
i
teilw
) einer Berechnungsschaltung zum Zerlegen der ausgewählten tat-
sächlichen Spannungsvektoren a bis d in einen Spannungsvektoren-
satz (Fig. 9B i. V. m. Fig. 8B, 8C), wobei jeder der Spannungsvekto-
ren V0A bis V6A, V0B bis V6B des Spannungsvektorensatzes einem
der Wandler zugeordnet ist und aus einem der Wandler ausgegeben
wird, und zum Erzeugen einer Anzahl von EIN/AUS-Befehlen für die
selbstabschaltenden Einheiten (Fig. 5), wobei jeder Befehl durch ei-
nen der Spannungsvektoren festgelegt wird (siehe vorstehende Aus-
führungen);
k)
einer Schaltung zum Erzeugen von Gate-Impulsen (Fig. 3, in der
Schaltung 9) für die Selbstabschalteinheiten der Wandler basierend
auf den EIN/AUS-Befehlen.“
- 17 -
Im Unterschied zum Gegenstand der Ansprüche 1 und 2 - jeweils Merkmal h) -
sind dort vier Randvektoren als ausgewählte tatsächliche Spannungsvektoren vor-
gesehen, deren Teilvektoren von vornherein eindeutig den beiden Wandlern zuge-
ordnet sind (wegen der 30
-Phasenverschiebung können sie nicht vertauscht wer-
den) und somit keine Zuordnung nach anderen Kriterien wie Merkmal j, j1, j2, j1’j2’
gestatten. Mit der zeitgesteuerten Umschaltung der vier Randvektoren gehört die-
se Steuerung zu den pulsweitenmodulierten Steuerungen, denen die Steuerung
nach Anspruch 1 bzw. 2 - wie dargelegt - nicht angehört. Ein Spannungsdetektor
nach Merkmal e) ist nicht erwähnt.
Die Steuerungen der weiteren im Verfahren befindlichen Entgegenhaltungen un-
terscheiden sich von der anmeldungsgemäßen Steuerung schon dadurch, dass
sie nicht auf Vektorbasis nach Merkmal f) bis j2) aufgebaut sind.
7. Erfinderische Tätigkeit
Der Gegenstand des Patentanspruchs 1 beruht auch auf einer erfinderischen Tä-
tigkeit.
Ausgehend von dem Steuerungssystem nach der US 5 132 892 stellt sich dem
Fachmann zwar die Aufgabe, die Anzahl der Schaltvorgänge zu reduzieren, von
selbst, denn sie liegt allen Vektorsteuerungen für Stromrichter zugrunde und ist in
der US 5 132 892 auch ausdrücklich angesprochen (Sp. 3, Z. 14, 15, Sp. 5, Z. 13
bis 18, Sp. 6, Z. 47 bis 50). Es gibt jedoch keinerlei Hinweis, die Zuordnung der
(Teil-) Spannungsvektoren zu den einzelnen Wandlern dafür zu nutzen. Die
US 5 132 892 führt davon sogar weg, denn wegen der 30
Phasenverschiebung
zwischen der Wandlern sind sie nicht mehr vertauschbar und die Zuordnung liegt
von vorn herein fest. Für das weitere Ziel, dass keine Gleichspannungskomponen-
ten in den an den Transformator gelegten Spannungen erzeugt werden und dass
der Transformator nicht durch Gleichspannungskomponenten gesättigt wird, gibt
es in der US 5 132 892 überhaupt keinen Hinweis.
- 18 -
Lediglich die DE 40 13 171 A1 zeigt eine Wechselrichtersteuerung, die Gleich-
spannungskomponenten kompensieren soll (Sp. 3, Z. 10 bis 32), jedoch nicht bei
einer auf Vektorsteuerverfahren basierenden Steuerung, sondern bei der üblichen
pulsweitenmodulierten Steuerung mit Dreieck-Steuerspannungen (Fig. 1 Bezugs-
zeichen 14, 24, Sp. 4, Z. 33 bis 44). Ein Zusammenhang mit der anmeldungsge-
mäßen Zuordnung der (Teil-) Spannungsvektoren lässt sich nach Überzeugung
des Senats nur in der Rückschau herstellen. Insbesondere lässt sich daraus kein
Hinweis auf die Nutzung von ermittelten Flusswerten als Auswahlkriterium für die
Zuordnung der Spannungsvektoren zu den Wandlern gewinnen. Das rechtfertigt
nach Überzeugung des Senats auch die sehr allgemeine und umfassende Formu-
lierung des Merkmals j2’ im Anspruch 2.
Der Erfinder hat nun erkannt, das durch die anmeldungsgemäße Zuordnung der
Vektoren zu den Wandlern nicht nur eine Alternative zur üblichen Pulsweitenmo-
dulation mit noch niedrigeren Schaltfrequenzen entsteht, sondern auch die Mög-
lichkeit geschaffen wird, Ungleichmäßigkeiten in der Flussverteilung der Transfor-
matoren und Gleichflüsse auszugleichen. Dafür gab es im Stand der Technik kei-
ne Anregung.
Um zum Steuersystem nach Anspruch 1 oder 2 zu kommen, bedurfte es somit je-
weils erfinderischer Überlegungen.
4.
Damit ist auch das Steuersystem nach Anspruch 3 bis 6 patentfähig.
5. Erteilungsunterlagen
Obwohl die ursprüngliche Beschreibung sehr schwer verständlich ist, hat der Se-
nat auf die von der Prüfungsstelle geforderte und von der Anmelderin angebotene
Überarbeitung der Beschreibung aus den folgenden Gründen verzichtet:
- 19 -
Die Beschreibung in der Patentschrift dient sowohl der Information der Öffentlich-
keit, als auch als Basis zur Bestimmung von Gegenstand und Schutzbereich der
Erfindung. Nach § 14 PatG sind nämlich Beschreibung und Zeichnungen zur Aus-
legung der Patentansprüche heranzuziehen, aber auch für den Gegenstand des
Patents (siehe, Schulte Patentgesetz, 8. Aufl. § 21, Rdn. 57). Da die Patentan-
sprüche in den wenigsten Fällen aus sich heraus verständlich und eindeutig sind,
ist die Auslegung der Patentansprüche anhand der Beschreibung regelmäßiger
und wichtiger Bestandteil der Verletzungs- und Nichtigkeitsprozesse.
Für die Information der Öffentlichkeit steht eine möglichst verständliche Beschrei-
bung im Vordergrund, und damit ist die Beseitigung von Unklarheiten, Mehrdeutig-
keiten oder die Änderung missverständlicher Begriffe wünschenswert. Bei der
Auslegung der Patentansprüche kann das aber zu ernsthaften Schwierigkeiten
führen, denn es ist unvermeidlich, dass mit jeder Änderung durch individuelle
Kenntnisse und Erfahrungen Vorstellungen des Bearbeiters in die Beschreibung
Eingang finden. Auch der Ersatz von unüblichen Ausdrücken durch Fachausdrü-
cke hat in der Regel eine Zusatzinformation zur Folge. Damit ist der Informations-
gehalt der neuen Beschreibung ein anderer als der der ursprünglichen Beschrei-
bung. Wenn aber in einem späteren Verfahren die Auslegung der Patentansprü-
che auf der Basis der ursprünglichen Beschreibung zu einem anderen Ergebnis
führt als die Auslegung auf der Basis der erteilten Beschreibung, dann kann nicht
mehr einfach auf die ursprüngliche Beschreibung zur Auslegung übergegangen
werden (BGH GRUR 1982, 291-293 Polyesterimide). Vielmehr ist dann zu prüfen
ob der Gegenstand der Ansprüche in der Auslegung auf der Basis der erteilten
Beschreibung ursprünglich offenbart ist, was widrigenfalls zum Widerruf oder zur
Vernichtung des Patents, beziehungsweise im Verletzungsprozess zu einer Ent-
scheidung auf der Basis unzulässig erweiterter Patentansprüche führt.
Diese möglichen Konsequenzen hält der Senat für schwerwiegender und die
Rechtssicherheit des Patents für entscheidender als die Unzuträglichkeiten bei der
Information der Öffentlichkeit.
- 20 -
Auch rein praktisch führt es insbesondere im Nichtigkeitsverfahren zu großen
Schwierigkeiten, wenn die Beschreibung der Patentschrift (zur Auslegung) und die
davon abweichende ursprüngliche Beschreibung (zur Feststellung der ursprüngli-
chen Offenbarung) parallel herangezogen werden müssen.
Diese Überlegungen führten auch dazu , die zu den gestrichenen Ansprüchen 7
und 8 gehörige Beschreibung der Figuren 16 bis 18 in der Beschreibung zu belas-
sen und sie lediglich als nicht erfindungsgemäß zu kennzeichnen. Pauschale
Streichungen von größeren Textteilen bergen die Gefahr, dass damit auch Text-
stellen gestrichen werden, die im Zusammenhang mit dem erteilten Patent später
Bedeutung erlangen könnten.
Ähnlich liegt die Sache bei den Patentansprüchen, die sich deshalb - auf Kosten
einer leichteren Verständlichkeit - so weit wie möglich an die Formulierungen der
ursprünglichen Unterlagen halten.
Bertl
Pagenberg
Dr. Kaminski
Dr. Scholz
Be