Urteil des BPatG vom 01.10.2009
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BPatG 154
08.05
BUNDESPATENTGERICHT
15 W (pat) 7/06
_______________
(Aktenzeichen)
Verkündet am
1. Oktober 2009
…
d
B E S C H L U S S
In der Beschwerdesache
betreffend die Patentanmeldung 10 2004 054 193.0-16
…
hat der 15. Senat (Technischer Beschwerdesenat) des Bundespatentgerichts in
der mündlichen Verhandlung vom 1. Oktober 2009 unter Mitwirkung des Vor-
- 2 -
sitzenden Richters Dr. Feuerlein, der Richterinnen Schwarz-Angele und
Dipl.-Chem. Zettler sowie des Richters Dr. Lange
- 3 -
beschlossen:
1. Auf die Beschwerde der Anmelder wird der Beschluss der Prü-
fungsstelle B32B des Deutschen Patent- und Markenamts vom
16. November 2005 aufgehoben.
2. Die Sache wird zur weiteren Prüfung an das Deutsche Patent-
und Markenamt zurückverwiesen.
G r ü n d e
I.
Mit dem angefochtenen Beschluss vom 16. November 2005 hat die Prüfungsstelle
für Klasse B32B des Deutschen Patent- und Markenamts die vorliegende Patent-
anmeldung mit der Bezeichnung
„Gegen Abrasion und hohe Flächenpressungen beständige Hart-
stoffbeschichtung auf nachgiebigen Substraten“,
eingereicht am 10. November 2004 beim Deutschen Patent- und Markenamt und
offengelegt am 1. Juni 2006 in Form der DE 10 2004 054 193 A1, aus den Grün-
den des Bescheides vom 4. April 2005 zurückgewiesen.
Dem Beschluss liegen die ursprünglichen Patentansprüche 1 bis 10 zugrunde, von
denen der Patentanspruch 1 – unter Bereinigung eines offensichtlichen Schreib-
fehlers in Anspruch 1 – wie folgt lautet:
„1. Gegen Abrasion und hohe Flächenpressung beständige Hartstoffbe-
schichtung auf beliebigen, insbesondere nachgiebigen Substraten,
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dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung aus mindestens zwei
morphologisch unterschiedlichen Lagen besteht, wobei die erste, un-
mittelbar auf der Substratoberfläche aufliegende Lage eine metallische
oder keramische, oxidische oder karbidische Hartschicht ist und die
äußerste Lage eine Hartschicht aus amorphem Kohlenstoff (DLC) ist.“
Im Prüfungsbescheid vom 4. April 2005 sind zum Stand der Technik folgende
Druckschriften in Betracht gezogen worden:
D1
DE 196 25 329 A1
D2
US 6 080 445 A
D3
US 6 264 209 B1
D4
WO 94/03331 A1
D5
DE 694 20 925 T2
D6
DE 101 49 588 A1
D7
WO 2005/014882 A1
D8
EP 0 724 023 A1.
Die Prüfungsstelle stützt ihre Entscheidung darauf, dass die Gegenstände der am
D1
D3
D5
D8
Die Beschwerde der Anmelder richtet sich gegen diesen Zurückweisungsbe-
schluss vom 16. November 2005.
Mit Schriftsatz vom 19. Dezember 2005, eingegangen am 21. Dezember 2005
beim Deutschen Patent- und Markenamt, haben die Anmelder beantragt, dem Be-
schluss abzuhelfen und die Anmeldung aufrechtzuerhalten sowie hilfsweise eine
mündliche Verhandlung anzuberaumen. In der Beschwerdebegründung vom
- 5 -
6. Januar 2006 haben die Anmelder eine neue Anspruchsfassung mit acht Patent-
ansprüchen vorgelegt, die folgendermaßen lauten (Änderungen gegenüber den
offengelegten Patentansprüchen sind kursiv dargestellt):
„1.
Gegen Abrasion und hohe Flächenpressung beständige Hartstoffbe-
schichtung auf beliebigen, insbesondere nachgiebigen Substraten,
dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung aus mindestens
zwei morphologisch unterschiedlichen Lagen besteht, wobei die
erste, unmittelbar auf der Substratoberfläche aufliegende Lage eine
ist, , und die
äußerste Lage eine Hartschicht aus amorphem Kohlenstoff (DLC) ist.
2.
Hartstoffbeschichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass sich zwischen der und der Schicht aus amor-
phem Kohlenstoff eine Haftvermittlerschicht aus einem Metall befin-
det, das eine hohe Affinität zu Sauerstoff aufweist und Karbide bildet.
3.
Hartstoffbeschichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
dass die Haftvermittlerschicht aus Chrom ist.
4.
Hartstoffbeschichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
dass die Chrom-Haftvermittlerschicht rissfrei ist.
5.
Hartstoffbeschichtung nach der Ansprüche 3 4, dadurch
gekennzeichnet, dass die Chrom-Haftvermittlerschicht eine Dicke
von 5 bis 50 nm aufweist.
6.
Hartstoffbeschichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, dass die DLC-Schicht eine tetraedrische, wasser-
stofffreie, amorphe Kohlenstoffschicht (ta-C) ist.
- 6 -
7.
Hartstoffbeschichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
dass die DLC-Schicht eine Dicke von > 300 nm aufweist.
8.
Mit einer Hartstoffbeschichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7
beschichtetes Substrat.“
Die Anmelder machen schriftsätzlich geltend, dass der Patentgegenstand gemäß
der neuen Anspruchsfassung gegenüber dem vorgebrachten Stand der Technik
neu sei und auf einer erfinderischen Tätigkeit beruhe. Sie tragen im Wesentlichen
vor, im entgegengehaltenen Stand der Technik seien keine Hartstoffbeschichtun-
gen gemäß dem neuen Patentanspruch 1 zu finden, die eine selbsttragende Hart-
chromschicht mit einer Dicke von > 50 µm aufwiesen.
Auf die Terminsladung vom 29. Juli 2009 zur mündlichen Verhandlung hat der
Vertreter der Anmelder mit Schriftsatz vom 12. August 2009 mitgeteilt, dass weder
die Anmelder noch der Vertreter der Anmelder an der mündlichen Verhandlung
am 1. Oktober 2009 teilnehmen werden, weshalb gebeten werde, in stiller Sitzung
zu entscheiden.
Die Anmelder haben mit Schriftsatz vom 12. August 2009 beantragt,
den Beschluss des deutschen Patent- und Markenamts vom
16. November 2005 aufzuheben und ein Patent auf Grundlage der
Patentansprüche 1 bis 8 gemäß Schriftsatz vom 6. Januar 2006
sowie der angepassten Beschreibung gemäß Schriftsatz vom
12. August 2009 zu erteilen.
Wegen weiterer Einzelheiten wird auf den Akteninhalt Bezug genommen.
- 7 -
II.
Die Beschwerde der Anmelder ist zulässig (§ 73 PatG). Sie ist unter Berücksichti-
gung der nunmehr vorliegenden Unterlagen in der Sache auch insoweit begrün-
det, als sie zur Aufhebung des angefochtenen Beschlusses und zur Zurückverwei-
sung der Anmeldung an das Deutsche Patent- und Markenamt führt.
1.
Die Patentanmeldung betrifft eine gegen Abrasion und hohe Flächenpres-
sungen beständige Hartstoffbeschichtung auf nachgiebigen Substraten. Insbeson-
dere betrifft die Erfindung eine Beschichtung mit einer abrasionsfesten Oberflä-
chenschicht auf Basis von amorphem Kohlenstoff und einer darunter liegenden,
gegen hohe Flächenpressung stabilen dünnen kohlenstofffreien Hartschicht, wel-
che ggf. über eine Haftvermittlerschicht mit der Oberflächenschicht aus amorphem
Kohlenstoff verbunden sein kann (vgl. Seite 1, Absatz 1 der ursprünglichen Un-
terlagen).
Wie die Patentanmeldung ausführt, ist eine derartige Oberflächenschicht auf Basis
von amorphem Kohlenstoff (DLC = Diamond like Carbon) eine amorphe, teils was-
serstofffreie, teils wasserstoffhaltige Kohlenstoffschicht mit hoher Härte und Elasti-
zitätsmodul und einem sehr niedrigen Reibungskoeffizienten, was es erlaubt, da-
mit beschichtete Substrate zur Verringerung des Reibwertes bei Reibpaarungen
unter reduziertem bzw. ohne Schmiermitteleinsatz einzusetzen und dabei eine
hohe Abriebfestigkeit bei sich und den verwendeten Reibpartnern zu garantieren.
D8
(vgl. Seite 1, Absatz 2 der ursprünglichen Unterlagen). Im Allgemeinen werden
DLC-Schichten aus der Gasphase mittels PVD (Physical Vapor Deposition) oder
CVD (Chemical Vapor Deposition) auf der Substratoberfläche abgeschieden. Wie
bei allen dünnen Hartstoffschichten jedoch, die mittels CVD oder PVD hergestellt
werden, besteht die Gefahr, dass die Schicht bei hohen Flächenpressungen in
den Grundwerkstoff eingedrückt wird (Eierschaleneffekt), da die Schicht bei einer
Dicke von ca. 1 µm bis 5 µm ohne eine entsprechende Stützwirkung des Sub-
- 8 -
stratwerkstoffes keine mechanischen Lasten aufnehmen kann. Um dünne Hart-
stoffschichten dennoch für Anwendungen, bei denen hohe Flächenpressungen
auftreten, einsetzen zu können, werden sie daher meist auf einen bereits sehr
harten Substratwerkstoff (Keramik, gehärteter Stahl) aufgetragen oder die Sub-
strate werden einer Vorbehandlung (Plasmanitrieren von Stählen oder Titanlegie-
rungen) unterzogen, mit welchen die Substratoberfläche gehärtet wird (vgl. über-
greifender Absatz der Seitenwende 1/2 der Ursprungsunterlagen).
2.
Vor diesem technischen Hintergrund bezeichnet es die Anmeldung als zu
lösendes, technisches Problem, eine Beschichtung für beliebige, an sich nach-
giebige Substrate zur Verfügung zu stellen, welche dem damit beschichteten Sub-
strat einerseits die für DLC typische hohe Oberflächenhärte mit hohem Elastizi-
tätsmodul, niedrigem Reibungskoeffizienten und hoher Beständigkeit gegen Ab-
rasivverschleiß verleiht und andererseits auch gegen hohe Flächenpressungen
stabil ist und somit die auftretenden mechanischen Lasten aufnehmen kann (vgl.
Seite 2, Absatz 2 der Ursprungsunterlagen bzw. neue Seite 2, Absatz 4, einge-
gangen am 17. August 2009).
3.
Zur Lösung dieser Aufgabe beschreibt der verteidigte Patentanspruch 1,
nach Merkmalen gegliedert, eine
M1
Beschichtung aus Hartstoff
M2
auf beliebigen Substraten,
M2a
M3
die gegen Abrasion und hohe Flächenpressung beständig
ist,
dadurch gekennzeichnet,
M4
die Beschichtung aus mindestens zwei morphologisch
unterschiedlichen Lagen besteht,
M5
wobei die erste, unmittelbar auf der Substratoberfläche
aufliegende Lage eine Hartchromschicht ist,
- 9 -
M6
die Hartchromschicht eine Dicke von > 50 µm aufweist,
M7
und die äußerste Lage eine Hartschicht aus amorphem
Kohlenstoff (DLC) ist.
Als erfindungswesentlich für die Lösung dieser Aufgabe wird dabei nach den An-
gaben in der Anmeldebeschreibung angesehen, dass die Hartchromschicht gal-
vanisch nach im Stand der Technik bekannten Verfahren auf der Substratober-
fläche abgeschieden werden kann. Das zu beschichtende Substrat kann dabei in
seinem Kern auch nicht leitend sein, z. B. ein Kunststoff, es muss zur galvani-
schen Abscheidung jedoch eine leitende Oberfläche aufweisen. Hierzu muss die
Substratoberfläche lediglich nach in der Galvanotechnik üblicher Weise entfettet
und aktiviert (dekapiert) werden. Als Abscheidungselektrolyte können Chrom- und
Chromlegierungselektrolyte sowohl vom schwefelsauren als auch mischsauren
Typ dienen (vgl. Seite 3, Absatz 2 i. V. m. Seite 4, Zeilen 1 bis 6). Die Schichtdicke
der abgeschiedenen Hartchromschicht sollte über 50 µm liegen, da, wie der Fach-
mann weiß, Chromschichten ab einer Schichtdicke von ca. 50 µm auch korro-
sionsfest und selbstragend werden, d. h. kein Einfluss mehr seitens der Substrat-
härte auf die Oberflächeneigenschaften vorliegt (vgl. Seite 3, Absatz 3, Zeilen 1
bis 4).
Die abschließende Schicht des beschichteten Werkstoffs besteht aus einer amor-
phen Kohlenstoffschicht (DLC) (vgl. Seite 8, Absätze 1 und 2). Welche amorphen
DLC-Schichten möglich sind, geht aus der Tabelle 1 auf Seite 9 hervor. Bevorzugt
ist als äußerste Schicht eine tetraedrische, wasserstofffreie, amorphe Kohlenstoff-
schicht (ta-C) (vgl. Seite 11, Absatz 1, Zeilen 1 bis 2). Von entscheidender Be-
deutung ist die Temperatur während des Abscheideprozesses. Extrem hohe E-
Modul- bzw. Härtewerte werden erzielt, wenn die Temperatur am Substrat deutlich
unterhalb von 100°C und vorzugsweise nicht über Raumtemperatur liegt. Damit
lassen sich derartige amorphe Kohlenstoffschichten, insbesondere ta-C, beson-
ders günstig auf temperaturempfindlichen Materialien, wie z. B. Schnellarbeits-
stählen, Al-, Al-Legierungen, Messing, Bronze und insbesondere auf Kunststoffen
aufbringen. Um die gewünschte Widerstandsfähigkeit gegenüber Abrasion zu ga-
- 10 -
rantieren, sollte die ta-C-Schicht eine Dicke von > 300 nm aufweisen (vgl.
Seite 11, Absatz 2). Typische Eigenschaften von solchen DLC-Schichten sind
Schichtdicken von ca. 0,1 bis 10 µm, Härten zwischen 1 und 90 GPa, ein geringes
Elastizitätsmodul und niedrige Oberflächenrauheit, geringe Reibwerte von ca. 0,05
bis 0,25 und eine geringe Wärmeleitfähigkeit sowie eine geringe Adhäsionsnei-
gung gegenüber den meisten Metallen (vgl. Seite 12, Absatz 2).
4.
Als Fachmann auf dem vorliegenden technischen Gebiet ist ein Chemiker
oder Ingenieur der Fachrichtung chemische Verfahrenstechnologie anzusehen,
der aufgrund seiner Ausbildung und langjährigen Berufserfahrung, etwa in der
Entwicklungsabteilung eines einschlägigen Unternehmens, über fundierte Kennt-
nisse auf dem Gebiet der anorganischen Chemie verfügt und zugleich mit den
Problemen und Anforderungen der Beschichtungstechnologie vertraut ist. Dem-
zufolge besitzt der hier maßgebliche Fachmann auch spezielle Kenntnisse über
Hartstoff- bzw. Verschleißschutzschichten. Er besitzt auch vertiefte Kenntnisse
über die charakteristischen Eigenschaften von DLC-Schichten sowie deren Her-
stellungsmethoden.
5.
Bezüglich ausreichender Offenbarung der Gegenstände der Patentansprü-
che 1 bis 8 bestehen keine Bedenken, weil deren Merkmale aus den ursprüng-
lichen Unterlagen herleitbar sind.
Der neue Patentanspruch 1 findet seine Stütze in den ursprünglichen Ansprü-
chen 1, 3 und 4. Der Patentanspruch 2 lässt sich auf die ursprünglichen Ansprü-
che 2 und 3 zurückführen. Die Patentansprüche 3 bis 8 entsprechen den ur-
sprünglichen Ansprüchen 5 bis 10.
6.
Das Patentbegehren hat im Beschwerdeverfahren eine wesentliche Ände-
rung erfahren.
Der im geltenden Patentanspruch 1 nunmehr beanspruchte Gegenstand ist ge-
D1
den bisher genannten Stand der Technik auch nicht nahegelegt. Denn die ange-
- 11 -
führten Entgegenhaltungen zeigen neben den DLC-Schichten lediglich dünne
Chrom-Haftvermittlerschichten. Anregungen zu einer selbsttragenden, mindestens
M6
Insofern ist derzeit auf der Grundlage der in das Verfahren eingeführten Entgegen-
haltungen eine abschließende Beurteilung des Vorbringens der Anmelder nicht
möglich.
a)
Im bisherigen Verfahren vor dem Deutschen Patent- und Markenamt hat
noch keine Rolle gespielt, dass die Beschichtung aus den mindestens zwei mor-
phologisch unterschiedlichen Lagen nun eine erste, unmittelbar auf der Substrat-
oberfläche aufliegende Lage aus einer Hartchromschicht mit einer Dicke von
> 50 µm umfasst. Denn wie die Anmelder geltend machen, wird erst mit einer
solch dicken Hartchromschicht eine selbsttragende Schicht zur Verfügung gestellt,
die gegen hohe Flächenpressungen stabil ist und somit die auftretenden mecha-
nischen Lasten aufnehmen kann. Dass es sich hierbei um keine übliche, aus dem
genannten Stand der Technik bekannte, dünnere Chrom-Haftvermittlerschicht
handelt, erkennt der Fachmann bereits an der Bemessung der Mindestdicke von
> 50 µm. Zwar kann auch beim Anmeldungsgegenstand eine Haftvermittlerschicht
aus Chrom vorgesehen sein, wie die Unteransprüche 2 bis 5 zeigen, doch wird
diese nicht galvanisch, sondern durch CVD- bzw. PVD-Verfahren in wesentlich
geringerer Schichtdicke von 5 bis 50 nm aufgebracht, ist im Vergleich zur dickeren
Hartchromschicht rissfrei und bildet Karbide.
b)
Somit liegt eine für die Entscheidung wesentliche, neue Tatsache zur Beur-
teilung vor, zu der die Prüfungsstelle noch nicht recherchiert und deshalb nicht
sachlich Stellung genommen hat. Die Prüfungsstelle wird daher im weiteren Ver-
fahren zunächst den für die Beurteilung der Patentfähigkeit des nunmehr bean-
spruchten Gegenstandes relevanten Stand der Technik zu ermitteln haben. Bei
der Ermittlung des Standes der Technik sind auch die Klassen C23C 28/00
und C25D 3/04 in Betracht zu ziehen.
- 12 -
Angesichts dieser neuen Entscheidungsgrundlage, die bereits unmittelbar nach
Einlegung der Beschwerde bekannt war, hätte es einer sachgerechten Verfah-
rensführung entsprochen, wenn die Prüfungsstelle der Beschwerde gemäß § 73
Abs. 3 Satz 1 PatG abgeholfen und das Prüfungsverfahren anschließend fortge-
setzt hätte (sog. kassatorische Abhilfe). Dies gilt umso mehr, als die Anmelder
sowohl im Beschwerdeschriftsatz selbst, als auch in der Beschwerdebegründung
ausdrücklich um die Durchführung des Abhilfeverfahrens gebeten hatten.
7.
Insofern ist eine abschließende Sachentscheidung des Senats derzeit we-
der zweckmäßig noch geboten, so dass die Sache zur weiteren Bearbeitung an
die Prüfungsstelle des Deutschen Patent- und Markenamts zurückverwiesen wird
(vgl. § 79 Abs. 3 Satz 1 Nr. 3 PatG).
Feuerlein
Schwarz-Angele
Zettler
Lange
Bb