Urteil des BPatG vom 23.02.2000
BPatG (stand der technik, druck, anlage, pumpe, fachmann, patg, ausgleich, stand, sitz, erfindung)
BUNDESPATENTGERICHT
IM NAMEN DES VOLKES
4 Ni 5/99
(Aktenzeichen)
URTEIL
Verkündet am
23. Februar 2000
…
In der Patentnichtigkeitssache
…
BPatG 253
9.72
- 2 -
…
betreffend das deutsche Patent 31 03 321
hat der 4. Senat (Nichtigkeitssenat) des Bundespatentgerichts in der mündlichen
Verhandlung vom 23. Februar 2000 unter Mitwirkung des Vorsitzenden Richters
Dr. Schwendy, der Richter Müllner, Dipl.-Ing. Küstner, Dipl.-Ing. Bork und
Dipl.-Ing. Bülskämper für Recht erkannt:
Die Klage wird abgewiesen.
Die Klägerin trägt die Kosten des Rechtsstreits.
Das Urteil ist gegen Sicherheitsleistung in Höhe von DM 15.000,-
vorläufig vollstreckbar.
Tatbestand
Die Beklagte ist eingetragene Inhaberin des am 31. Januar 1981 angemeldeten
deutschen Patents 31 03 321 (Streitpatent) das eine "Zweizylinder-Dickstoff-
pumpe" betrifft. Der einzige Patentanspruch lautet:
"Zweizylinder-Dickstoffpumpe, vorzugsweise Betonpumpe, mit ei-
ner vor einer zylinderseitigen Brillenplatte abwechselnd schwen-
kenden Rohrweiche, die an der Brillenplatte mit ihrem auf dem
Rohrende der Rohrweiche mit einem Bruchteil seiner Länge axial
geführten Schneidring dichtend anliegt, der mit seiner Rückseite
durch einen kautschuk-elastischen, insbesondere im Querschnitt
rechteckigen Ring auf die Brillenplatte gepreßt ist, wobei der ela-
stische vom Druck des Fördermediums innenseitig beaufschlag
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bare Ring in radialer Richtung an einer Wandung der Rohrweiche
abgestützt ist, und durch hintergreifende Mittel gesichert ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß die hintergreifenden Mittel von Ringfortsätzen (33, 34) gebil-
det sind, von denen der eine (33) ein Teil des Schneidrings (14) ist
und den kautschuk-elastischen Ring (23) von einer Seite her auf
seiner nach innen zeigenden längeren Querschnittsseite teilweise
überdeckt, und von denen der andere (34) an dem Rohrende der
Rohrweiche (3) angeordnet ist, und den kautschuk-elastischen
Ring (23) von der anderen Seite her auf derselben Quer-
schnittsseite teilweise überdeckt, so daß zwischen den Ringfort-
sätzen (33, 34) eine mit dem Druck des Fördermediums beauf-
schlagte Teilfläche (28) des kautschuk-elastischen Ringes (23)
freibleibt, und daß Anschlagflächen (19, 20) auf einer Stirnfläche
des Schneidrings (14) und einer ihr zugekehrten Stirnfläche der
Rohrfläche (3) ausgebildet sind, welche die in die Schneidringfüh-
rung (15) eintauchenden Längen des Schneidrings (14) begren-
zen."
Die Klägerin betreibt die Nichtigerklärung des Streitpatents und trägt dazu vor, der
Gegenstand des Streitpatents habe sich für den zuständigen Fachmann in nahe-
liegender Weise aus den Druckschriften DE 26 14 895 A1 (Anlage 5) und
WO 80/01594 A1 (Anlage 12) sowie einer nachweislich vorbenutzten Dickstoff-
pumpe ergeben, deren wesentliche Teile auch der Zeichnung KS 34195 (Anlage
6) zu entnehmen seien.
Die Klägerin beantragt,
das deutsche Patent 31 03 321 für nichtig zu erklären.
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Die Beklagte beantragt,
die Klage abzuweisen.
Sie tritt den Ausführungen der Klägerin in allen Punkten entgegen und hält das
Streitpatent für bestandsfähig.
Entscheidungsgründe
Die zulässige Klage, mit der der in § 22 Abs 2 iVm § 21 Abs 1 Nr 1 PatG vorgese-
hene Nichtigkeitsgrund der mangelnden Patentfähigkeit geltend gemacht wird, ist
nicht begründet.
1. Das Streitpatent betrifft eine Zweizylinder-Dickstoffpumpe. Solche Pumpen
müssen ein Fördermedium bewältigen, das zu einem großen Teil aus harten
Partikeln besteht, bei Beton zB aus Sand- und Kieskörnern. Eine solche Pumpe
besteht aus zwei Förderzylindern mit darin angeordneten Kolben, die abwech-
selnd Fördergut ansaugen und unter Druck fördern. Hierbei saugt der eine Kolben
das Fördergut aus einem Vorfüllbehälter direkt in den zugehörigen Zylinder, wäh-
rend der andere Kolben das Fördergut aus dem anderen Zylinder über ein vor-
geschwenktes Schaltorgan in die Druckleitung des Fördersystems drückt. An-
schließend schwenkt das Schaltorgan - bei Umkehrung der Bewegungsrichtung
der Kolben - vor den ersten Zylinder. Das Schaltorgan weist einen Schneidring
und eine Rohrweiche auf. Der Schneidring wirkt einerseits als metallische Dich-
tung mit einer Brillenplatte zusammen und zerbricht andererseits Festkörper, die in
dem Fördermedium enthalten sind und bei der Bewegung der Rohrweiche den
sich relativ zueinander bewegenden Teilen nicht ausweichen können. Daher muß
der Schneidring mit erheblichem Druck auf der Brillenplatte gehalten werden. An-
dererseits muß er sich zum Ausgleich des an ihm und an der Brillenplatte entste-
henden Verschleißes relativ zur Brillenplatte und zur Rohrweiche bewegen kön-
nen. Zwischen dem Schneidring und der Rohrweiche ist ein Dichtring angeordnet,
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der den Innenraum der Rohrweiche gegenüber dem Vorfüllbehälter abdichtet. Im
Betrieb kann dieser Dichtring verloren gehen.
Nach der Beschreibung der Streitpatentschrift ist Ausgangspunkt der Erfindung
eine Zweizylinder-Dickstoffpumpe nach der DE 30 42 930 A1, bei der der kau-
tschuk-elastische Dichtring lediglich durch einen ihn durchsetzenden Stift festge-
legt werde und bei der eine Verdrehsicherung für den Schneidring auf dem Rohr-
ende der Rohrweiche vorgesehen sei. Weder sei dabei das Problem der Begren-
zung der Eindringtiefe des Schneidringes in eine Führung angesprochen, noch
könne dieses Problem durch die Verdrehsicherung gelöst werden, da sie den
Schneidring nur radial einseitig festlege, der Schneidring aber auf seinem ganzen
Umfang in die Schneidringführung eintauche und in dieser verkippbar oder
taumelnd gelagert sei. Bei dieser Pumpe bestehe daher die Gefahr, daß der
Dichtring durch den Schneidring aus seinem Sitz herausgequetscht werde und
verloren gehe.
Nach der Beschreibungseinleitung ist weiter aus der DE-OS 26 14 895 eine Zwei-
zylinder-Dickstoffpumpe bekannt, bei der der kautschuk-elastische Ring eine
O-Ringdichtung ohne definierte Sitzflächen darstelle. Dabei sei zwar eine Begren-
zung der axialen Eintauchtiefe des Schneidringes in seine Axialführung gegeben,
der O-Ring verlasse dabei aber seinen Sitz an der konischen Seite des Zwischen-
ringes an der Rohrweiche und könne dadurch verloren gehen.
Bei anderen bekannten Zweizylinder-Dickstoffpumpen erfolge das Anpressen des
Schneidringes auf die Brillenplatte bzw die Zylinderöffnungen der Pumpen mit
Hilfe der gesamten Rohrweiche ohne Relativbewegung, dh ohne Axialbewegung
und -führung des Schneidringes am Rohrende der Rohrweiche dadurch, daß der
Wirkdurchmesser der abgehenden Seite der Rohrweiche größer sei als der
Wirkdurchmesser, auf den der Innendruck auf die Berührungsstelle zwischen
Verschleißring und Brillenplatte an der Eingangsseite der Rohrweiche wirke.
Schließlich seien verschiedene Zweizylinder-Dickstoffpumpen bekannt, bei denen
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der Schneidring mit Hilfe eines zusätzlichen Druckmediums auf die Brillenplatte
gepreßt werde.
Vor diesem Hintergrund formuliert die Streitpatentschrift die Aufgabe, bei einer
Zweizylinder-Dickstoffpumpe nach dem Stand der Technik zu verhindern, daß der
kautschuk-elastische Ring so weit zusammengedrückt werden kann, daß er da-
durch verloren geht.
Zur Lösung dieses Problems schlägt das Streitpatent eine Zweizylinder-Dickstoff-
pumpe mit folgenden Merkmalen vor:
Die Zweizylinder-Dickstoffpumpe, vorzugsweise Betonpumpe,
1.
ist mit einer vor einer zylinderseitigen Brillenplatte (9) abwech-
selnd schwenkenden Rohrweiche (3) versehen,
1.1 die Rohrweiche (3) liegt an der Brillenplatte (9) mit ihrem
Schneidring (14) dichtend an;
2.
der Schneidring (14) ist
2.1
auf dem Rohrende (16) der Rohrweiche (3) mit einem Bruchteil
seiner Länge axial geführt,
2.2
mit seiner Rückseite durch einen kautschuk-elastischen, insbe-
sondere im Querschnitt rechteckigen, Ring (23) auf die Brillen-
platte (9) gepreßt;
3.
der elastische Ring (23) ist
3.1
vom Druck des Fördermediums innenseitig beaufschlagbar,
3.2
in radialer Richtung an einer Wandung der Rohrweiche (3) ab-
gestützt,
3.3
durch hintergreifende Mittel gesichert;
4.
die hintergreifenden Mittel sind von Ringfortsätzen (33, 34) ge-
bildet;
- 7 -
5.
der eine (33) der Ringfortsätze ist ein Teil des Schneidrings (14),
5.1
er überdeckt teilweise den kautschuk-elastischen Ring (23) von
einer Seite her auf seiner nach innen zeigenden längeren Quer-
schnittseite;
6.
der andere (34) Ringfortsatz ist an dem Rohrende (16) der Rohr-
weiche (3) angeordnet,
6.1
er überdeckt teilweise den kautschuk-elastischen Ring (23) von
der anderen Seite her auf derselben Querschnittsseite;
7.
zufolge der teilweisen Überdeckung durch die Ringfortsätze (33,
34) bleibt zwischen diesen eine mit dem Druck des Fördermedi-
ums beaufschlagte Teilfläche (28) des kautschuk-elastischen
Ringes (23) frei;
8.
auf einer Stirnfläche des Schneidrings (14) und auf einer ihr zu-
gekehrten Stirnfläche der Rohrweiche (3) sind Anschlagflächen
(19, 20) ausgebildet,
8.1
die Anschlagflächen (19, 20) begrenzen die in die Schneidring-
führung (15) eintauchenden Längen des Schneidrings (14).
Fig. 2 des Streitpatents
- 8 -
Die Ringfortsätze 33, 34 hintergreifen den kautschuk-elastischen Ring 23 (im fol-
genden "Dichtring" genannt) von beiden Seiten her auf seiner nach innen zeigen-
den längeren Querschnittsseite und halten ihn auch beim Saugbetrieb der Pumpe
in seiner Dichtposition. Zwischen den Ringfortsätzen bleibt eine Teilfläche 28 des
Dichtringes frei. Diese Teilfläche wird vom Druck des Fördermediums beauf-
schlagt, der sich über den Dichtring auf den Schneidring auswirkt, so daß immer
die gewünschte axiale Anpreßkraft des Schneidrings erzeugt wird. Im Bereich der
Teilfläche kann der Dichtring, der sich radial außen an der Wandung der Rohr-
weiche 3 abstützt, durch Verformung örtlich ausweichen. So kann er bei Taumel-
bewegungen des Schneidrings 14 ohne weiteres durch entsprechende Verfor-
mung 1 in die Rohrweiche 3 hinein ausweichen. Außerdem kann er sich bei
Druckbeaufschlagung durch eine Einbauchung verformen, um bei einem Ver-
schleiß des Schneidrings die sich ergebende größere axiale Erstreckung zwischen
seinen radialen Anlageflächen 30, 31 an der Rohrweiche und am Schneidring zu
überbrücken. Um zu verhindern, daß der Dichtring beim Eintauchen des
Schneidrings in seine Führung von seinen Sitzen abgehoben und her-
ausgequetscht wird, begrenzen Anschlagflächen 19, 20 an der Rohrweiche und
am Schneidring die Axialbeweglichkeit des Schneidrings.
2. Die offensichtlich gewerblich anwendbare Zweizylinder-Dickstoffpumpe ist - von
der Klägerin unbestritten - neu und beruht auf einer erfinderischen Tätigkeit, da sie
dem zuständigen Fachmann nicht durch den im Verfahren befindlichen Stand der
Technik nahegelegt wird. Als zuständiger Fachmann ist hier ein Ingenieur anzuse-
hen, der mit der Konstruktion von Dickstoffpumpen befaßt ist. Er erhält Kenntnis
von Problemen in der Fertigung, Montage und Betrieb solcher Pumpen. Zusätzlich
zu seinen maschinenbaulichen Grundkenntnissen und denen der Mechanik besitzt
er ein vertieftes Fachwissen in Verschleiß- und Korrosionsfragen und zur
Dichtungstechnik.
Keine der von der Klägerin angeführten Druckschriften zeigt den der Erfindung zu-
grunde liegenden Gedanken, den Schneidring zur Dichtung, zum Ausgleich bei
Taumelbewegungen und zur Nachstellung bei Verschleiß durch einen unter Be-
- 9 -
triebsdruck des Betons verformbaren kautschuk-elastischen Dichtring unmittelbar
zu beaufschlagen und hierzu den Dichtring durch zwei voneinander beabstandete
Ringfortsätze in seiner Position zu halten.
Die Klägerin stützt die Begründung ihrer Klage im wesentlichen auf eine Konstruk-
tion Rohrweiche/Brillenplatte einer Betonpumpe, die nach ihren Angaben vor dem
Anmeldetag des Streitpatentes in entsprechenden Fahrzeugen realisiert und durch
Lieferung an Abnehmer der Öffentlichkeit zugänglich gemacht worden sei. Der
hier interessierende Bereich sei dem Ausführungsbeispiel Nr 9 der Zeichnung
KS 34195 (Anlage 6 des Klageschriftsatzes) zu entnehmen.
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Das vorstehend dargestellte Ausführungsbeispiel 9 zeigt einen etwa quadrati-
schen Dichtring (Art.-Nr. 51304.001), in den ein metallischer Stützring einvulkani-
siert ist. Der Dichtring ist nahezu vollständig von Kammerwänden umgeben. Am
Schneidring (Automatik-Ring Art.-Nr. 22987.004) ist eine Nut ausgebildet, die den
Dichtring an drei Seiten umgibt. Mit seiner vierten Seite liegt der Dichtring an einer
radialen Fläche der Rohrweiche (Rüssel Art.-Nr. 56737.000) an. Der Schneidring
ist auf der Außenseite der Rohrweiche geführt und dort in seiner
Axialbeweglichkeit durch Anschläge begrenzt.
Bei dieser Ausführungsform ist der elastische Dichtring nicht in der Lage, sich
merklich zu verformen. Denn im Unterschied zum Streitgegenstand bleibt keine
mit dem Druck des Fördermediums beaufschlagbare Teilfläche des Dichtringes
frei, die eine Verformung des Dichtrings zuläßt. Entgegen der Auffassung der
Klägerin läßt weder der Führungsspalt zwischen Schneidring und Rohrweiche
noch der innere radiale Spalt zwischen dem am Schneidring angeordneten Ring-
fortsatz und der Rohrweiche eine derartige Verformung zu. Bei fachmännischer,
ohne Kenntnis der Erfindung vorgenommener Betrachtung dieses Ausführungs-
beispiels erscheint es technisch abwegig, daß ein Ausweichen des Dichtrings in
den Führungsspalt zwischen Schneidring und Rohrweiche beabsichtigt ist. Denn
dies würde offensichtlich in kürzester Zeit zu einer Zerstörung des Dichtrings füh-
ren. Ein Ausweichen in den schmalen radialen Spalt zwischen dem Ringfortsatz
des Schneidrings und dem Ende der Rohrweiche ist ebenfalls nicht möglich, da in
diesem Bereich ein Metallring in den Dichtring einvulkanisiert ist, der jede Verfor-
mung des Dichtrings verhindert. Der Dichtring ist somit weder in einem mit dem
Streitpatent vergleichbarem Umfang geeignet, Taumelbewegungen des
Schneidrings durch Ausbauchen in einen freien Raum auszugleichen noch bei
Verschleiß des Schneidrings durch Verformung die erforderliche axiale Anpreß-
kraft aufrechtzuerhalten. Vielmehr ist diese konstruktive Gestaltung offensichtlich
allein darauf ausgerichtet, ein Verlieren des Dichtring unter allen Umständen zu
verhindern.
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Den Überlegungen der Klägerin, daß der in den Dichtring einvulkanisierte Metall-
ring als äquivalent zu einem an der Rohrweiche angeordneten Ringfortsatz anzu-
sehen sei, kann nicht gefolgt werden. Diese Überlegungen berücksichtigen näm-
lich nicht, daß es beim Streitgegenstand nicht nur auf die Anordnung von Ring-
fortsätzen ankommt, sondern daß entscheidender Bestandteil der Lehre auch de-
ren Ausgestaltung ist, und zwar so, daß zwischen ihnen eine vom Druck des
Fördermediums beaufschlagbare Teilfläche des Dichtringes frei bleibt, die - im
Gegensatz zu Stand der Technik - eine Verformung des Dichtrings ermöglicht.
Bei der Rohrweiche für eine Betonpumpe nach der DE 26 14 895 A1, dessen
Fig 3 nachfolgend dargestellt ist, wird ein verschiebbarer, auf einem Zwischenring
8 geführter Schneidring (Verschleißring 7) infolge der Schneidringgestaltung von
dem unter Förderdruck stehenden Beton an die Brillenplatte (Verschleißplatte 6)
angepreßt. Der unvermeidbare axiale Ringspalt zwischen den am Schneidring und
am Zwischenring angeordneten Ringführungsflächen ist durch einen elastischen
Dichtring 9 gegen Betonaustritt abgedichtet.
Auch bei dieser
Ausführungsform der
Rohrweiche hat der
Dichtring vor allem
dichtende Funktion. Es
erfolgt lediglich eine für
eine Dichtwirkung
unerläßliche radiale
Vorspannung des
Dichtrings, die auf Grund
der konischen Gestal-
tung der Anlagefläche
des Dichtrings am
Zwischenring zu einer
leichten Anpressung des
Schneidrings an die Ver-
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schleißplatte führt (DE 26 14 895 A1, S 11, Abs 2). Die zu diesem Zweck vor-
gesehene, in den Dichtring einvulkanisierte zusätzliche metallische
Spreizvorrichtung verhindert außerdem, daß der Dichtring beim Saugbetrieb der
Pumpe verloren geht (aaO S 11, Abs 4). In den Figuren ist der Dichtring als O-
Ring ausgebildet. Eine rechteckige Ausbildung des Dichtrings ist zwar in der
Beschreibung erwähnt (aaO S 11, Abs 4); die konstruktive Ausgestaltung bleibt
jedoch offen. Es ist davon auszugehen, daß ein rechteckiger Dichtring lediglich an
Stelle des O-Ringes eingesetzt würde, so daß sich bei dieser Ausgestaltung
ebenfalls keine nennenswerten Anpreßkräfte des Schneidrings an die Brillenplatte
ergeben würden. Außerdem können von dieser Ausführungsform keine
Anregungen zur Halterung des Dichtrings zB durch Ringfortsätze ausgehen, da
sich diese wegen der in den O-Ring einvulkanisierten Spreizvorrichtung erübrigen.
Insoweit beschreibt diese Druckschrift einen anderen Weg, der von der
streitpatentgemäßen Ausgestaltung wegführt.
Die WO 80/01594 A1 geht über den Offenbarungsgehalt der DE 26 14 895 A1
nicht hinaus, da sie ebenfalls lediglich einen in eine Nut eingelegten Dichtring 21
zeigt, der vor allem Abdichtungszwecken dient (WO 80/01594 A1, S 6, Z 15 bis
18). Die für die Dichtwirkung erforderliche Anpreßkraft des Verschleißrings 20 an
die Brillenplatte 22 wird nämlich nicht durch den Dichtring, sondern zum einen
vom Schwenkhebel 10 unmittelbar auf den Verschleißring ausgeübt (aaO, S 5,
Z 13 bis 19) und zum anderen durch eine entsprechende Bemessung des Durch-
messer 28 der Stirnfläche des axial verschiebbaren Schwenkrohrs 5, der größer
als der Dicht-Wirkdurchmesser 26 des Schneidrings ist, erzeugt.
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Die Pumpe nach der DE 30 429 30 A1 ist nachveröffentlicht, für die Beurteilung
der erfinderischen Tätigkeit also ohne Bedeutung.
Die im Klageschriftsatz noch angeführten Druckschriften (Anlagen 8 bis 11 der
Nichtigkeitsklage) betreffen lediglich dem zuständigen Fachmann allgemein be-
kannte technische Zusammenhänge, die seinem Grundlagenwissen zuzurechnen
sind. So sind dem Aufsatz: Morrison "O-Rings and Interference Seals", Zeitschrift
Machine Design, Bd 29, 2/1957, S 91-94 (Anlage 8) und den Büchern: K. Trut-
novsky "Berührungsdichtungen an ruhenden und bewegten Maschinenteilen",
Springer Verlag, Berlin, 1975, S 25 ff(Anlage 9), P. Panzer und G. Beitler
"Arbeitsbuch der Ölhydraulik", Krausskopf-Verlag, 1969, S 489 (Anlage 10) und H.
Ebertshäuser "Grundlagen der Ölhydraulik" Krausskopf-Verlag, 1973, S 376-385
(Anlage 11) lediglich die bekannten physikalischen Zusammenhänge zu ent-
nehmen, daß Dichtungen zur Erzielung einer Dichtwirkung unter Vorpressung in
ihren Sitz eingebaut sein müssen und daß sich ein auf eine Dichtung einwirkender
Druck über die Dichtung auf alle die Dichtung umgebende Wände auswirkt. Diese
Lehren können ebenfalls nicht zum Beanspruchten führen, da mit keiner der dort
beschriebenen Dichtungen ein Verschleißausgleich erzielt wird.
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Für das Vorliegen einer erfinderischen Tätigkeit spricht im übrigen der von der
Patentinhaberin angeführte wirtschaftliche Erfolg des Streitgegenstandes. Dieser
wurde von der Klägerin in der mündlichen Verhandlung nicht bestritten. Vielmehr
bestätigen gerade die - trotz Ablauf der Schutzdauer des Streitpatentes im kom-
menden Jahr - nach einem Einspruchsverfahren unvermindert heftig geführten
Auseinandersetzungen um den Bestand des Patentes die wirtschaftliche Bedeu-
tung des damit geschützten Gegenstandes.
3. Die Kostenentscheidung beruht auf § 84 Abs 2 PatG iVm § 91 Abs 1 Satz 1
ZPO, der Ausspruch zur vorläufigen Vollstreckbarkeit auf § 99 Abs 1 PatG iVm
§ 709 ZPO.
Dr. Schwendy
Müllner
Küstner
Bork
Bülskämper
prö