BPatG 152
08.05

BUNDESPATENTGERICHT




11 W (pat) 37/13
_______________________
(Aktenzeichen)



B E S C H L U S S

In der Beschwerdesache

…












betreffend das Patent 10 2006 049 516

- 2 -
hat der 11. Senat (Technischer Beschwerdesenat) des Bundespatentgerichts in
der Sitzung vom 1. August 2017 unter Mitwirkung des Vorsitzenden Richters
Dr.-Ing. Höchst sowie der Richter Eisenrauch, Dr.-Ing. Fritze und
Dipl.-Ing. Wiegele

beschlossen:

Die Beschwerde wird zurückgewiesen.


G r ü n d e

I.

Gegen das am 20. Oktober 2006 beim Deutschen Patent- und Markenamt ange-
meldete und am 3. Januar 2008 veröffentlichte Patent 10 2006 049 516 mit der
Bezeichnung

„Turbomaschine“

ist Einspruch erhoben worden. Die Einsprechende hat geltend gemacht, der Ge-
genstand des Patents beruhe nicht auf einer erfinderischen Tätigkeit. Ihr Vorbrin-
gen hat sie unter anderem auf die Druckschriften

D2 US 5,248,239
D3 GB 1,105,658
D4 DE 10 2004 028 125 B3

gestützt.

- 3 -
Von der Patentabteilung ist die Druckschrift

D16 US 3,033,031

in das Verfahren aufgenommen worden.

Die Patentinhaberin hat ihr Patent in der erteilten Fassung und außerdem mit
neuen Ansprüchen gemäß Hilfsantrag verteidigt.

Die Patentabteilung 1.13 des Deutschen Patent- und Markenamts hat das Patent
am 23. Mai 2013 widerrufen.

Gegen diesen Beschluss richtet sich die Beschwerde der Patentinhaberin.

Die Beschwerdeführerin vertritt die Auffassung, dass Widerrufsgründe nicht vorlä-
gen, und beantragt,

den angefochtenen Beschluss aufzuheben und das Patent in sei-
ner erteilten Fassung – hilfsweise gemäß dem geltenden Hilfsan-
trag – beschränkt aufrechtzuerhalten.

Die Beschwerdegegnerin und Einsprechende beantragt,

die Beschwerde zurückzuweisen.

Der erteilte Patentanspruch 1 lautet in gegliederter Fassung (Gliederungszeichen
ergänzt):

1.a Turbomaschine (1) mit einem Gehäuse (2) und einem in dem Gehäuse (2)
radial und axial gelagerten Rotor (3),
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1.b der eine Welle (4) und zumindest ein an der Welle (4) befestigtes Lauf-
rad (5, 5', 5'') aufweist,
dadurch gekennzeichnet, dass
1.c zur axialen Lagerung des Rotors (3) zwei entgegengesetzt wirkende Kipp-
segmentlager (9, 9') mit Kippsegmenten (11) vorgesehen sind,
1.d die jeweils mit einer zugeordneten Anschlagfläche (10, 10') der Welle (4)
zusammenwirken,
1.e und dass zumindest eines der Kippsegmente (11) jedes Kippsegmentla-
gers (9, 9') eine Kraftmesseinrichtung (12, 12') zur direkten Erfassung der
auf das zugeordnete Kippsegment (11) wirkenden Axialkraft aufweist,
1.f wobei die Kraftmesseinrichtungen (12, 12') an eine elektronische Steuer-
einrichtung (13) angeschlossen ist.

Hieran schließen sich die Unteransprüche 2 bis 8 an.

Der Patentanspruch 1 nach dem Hilfsantrag lautet in gegliederter Fassung (Glie-
derungszeichen ergänzt):

1.a Turbomaschine (1) mit einem Gehäuse (2) und einem in dem Gehäuse (2)
radial und axial gelagerten Rotor (3),
1.b der eine Welle (4) und zumindest ein an der Welle (4) befestigtes Lauf-
rad (5, 5', 5'') aufweist,
dadurch gekennzeichnet, dass
1.c zur axialen Lagerung des Rotors (3) zwei entgegengesetzt wirkende Kipp-
segmentlager (9, 9') mit Kippsegmenten (11) vorgesehen sind,
1.d die jeweils mit einer zugeordneten Anschlagfläche (10, 10') der Welle (4)
zusammenwirken,
1.e und dass zumindest eines der Kippsegmente (11) jedes Kippsegmentla-
gers (9, 9') eine Kraftmesseinrichtung (12, 12') zur direkten Erfassung der
auf das zugeordnete Kippsegment (11) wirkenden Axialkraft aufweist,
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1.f wobei die Kraftmesseinrichtungen (12, 12') an eine elektronische Steuer-
einrichtung (13) angeschlossen ist,
1.g dass zwischen einer Rotorfläche und einer zugeordneten Gehäuseflä-
che (15) ein abgedichteter Druckraum (16, 16') gebildet ist,
1.h wobei der Druckraum (16, 16') über eine Zuleitung (17) und ein von der
Steuereinrichtung (13) gesteuertes Druckregelventil (18) an einer Hoch-
druckleitung (19) und einem Gasauslass (20) angeschlossen ist
1.i und wobei der in dem Druckraum (16, 16') herrschende Druck (p) eine auf
den Rotor (3) in axialer Richtung wirkende Kraft ausübt,
1.j dass das Laufrad (5) an einem Ende der Welle (4) fliegend angeordnet ist
und
1.k dass der Druckraum (16) zwischen der Laufradrückseite (14) als Rotorflä-
che und der angrenzenden Gehäusefläche (15) gebildet ist.

Hieran schließen sich die Unteransprüche 2 bis 6 an.

Wegen des Wortlauts der nachgeordneten Ansprüche und weiterer Einzelheiten
des Vorbringens der Beteiligten wird auf die Akten verwiesen.


II.

Die zulässige Beschwerde ist unbegründet.


A.

Das Streitpatent betrifft eine Turbomaschine mit einem Gehäuse und einem in
dem Gehäuse radial und axial gelagerten Rotor, der eine Welle und zumindest ein
an der Welle befestigtes Laufrad aufweist.

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Für derartige Turbomaschinen sei es aus dem Stand der Technik bekannt, die in
axialer Richtung auf die Welle wirkenden Kräfte zu kompensieren. Gemäß der
DE 100 03 018 A1 sei hierzu an dem dem Laufrad gegenüberliegenden Ende der
Welle ein Druckraum vorgesehen, wobei der dort herrschende Druck eine auf die
Welle in axialer Richtung wirkende Kraft ausübe. Um eine möglichst vollständige
Kompensation der auf die Welle wirkenden Axialkräfte zu erreichen, werde der
Druck in dem Druckraum abhängig von dem Vordruck des Turboverdichters gere-
gelt. Da die indirekte Bestimmung der Axialkraft aus dem herrschenden Vordruck
mit einer gewissen Unsicherheit behaftet sei, könne es zu einem erhöhten Ver-
schleiß der vorgesehenen Axialführung kommen, die typischerweise nicht zur Auf-
nahme großer Axialkräfte geeignet sei. Des Weiteren müsse die stark von den
Auslegungsbedingungen der Turbomaschine abhängigen Zusammenhänge zwi-
schen Vordruck und der resultierenden axialen Kraft für jeden Maschinentypen
aufwendig bestimmt werden. Schließlich könnten auch schnelle Änderungen des
Betriebszustandes aufgrund der Trägheit des Systems nicht kompensiert werden
und zu einer Zerstörung der aus Gleitringen gebildeten Axialführung führen.

In der DE 101 38 056 A1 sei eine Turbomaschine beschrieben, bei der zwischen
einem Lagerring eines Wälzlagers und einer zugeordneten Anschlagfläche des
Gehäuses eine Kraftmesseinrichtung angeordnet sei. Die Druckschrift
US 4,578,018 beziehe sich auf eine Gasturbine, bei der die Höhe des Axialdrucks
von einer am Lagergehäuse angebrachten Dehnmesseinrichtung aufgenommen
werden könne. Die auftretenden Axialkräfte werden gemäß diesem Stand der
Technik ebenfalls jeweils indirekt gemessen.

Vor diesem Hintergrund bestehe die Aufgabe darin, eine Turbomaschine mit den
eingangs beschriebenen Merkmalen anzugeben, die eine verschleißarme Lage-
rung aufweise und eine direkte Bestimmung der auf die Welle wirkenden Axialkraft
ermögliche.

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Maßgeblicher Fachmann ist ein Hochschulabsolvent der Fachrichtung Maschinen-
bau mit mehrjähriger Berufserfahrung auf dem Gebiet der Entwicklung und Kon-
struktion von Lagerungen für Wärmekraftmaschinen.


B.

1. In der mit dem Hauptantrag verteidigten erteilten Fassung hat das ange-
griffene Patent keinen Bestand.

1.1 Die zweifelsfrei gewerblich anwendbare Turbomaschine mit den im danach
geltenden Anspruch 1 angegebenen Merkmalen ist – unbestritten – neu.

Aus keiner der im Verfahren befindlichen Druckschriften sind für eine Turboma-
schine mit einem Gehäuse und einem im Gehäuse radial und axial gelagerten Ro-
tor die Merkmale 1.c und 1.e vollständig entnehmbar, wonach

 zur axialen Lagerung des Rotors (3) zwei entgegengesetzt wirkende Kipp-
segmentlager (9, 9') mit Kippsegmenten (11) vorgesehen sind
 und zumindest eines der Kippsegmente (11) jedes Kippsegmentla-
gers (9, 9') eine Kraftmesseinrichtung (12, 12') zur direkten Erfassung der
auf das zugeordnete Kippsegment (11) wirkenden Axialkraft aufweist.

1.2 Eine Turbomaschine gemäß dem erteilten Anspruch 1 beruht jedoch nicht
auf einer erfinderischen Tätigkeit.

Anders als die Patentabteilung und die Beschwerdeführerin sieht der Senat als
geeigneten Ausgangspunkt zur Beurteilung der erfinderischen Tätigkeit die Druck-
schrift D2 an.

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Verglichen mit der Druckschrift D1, US 6,957,945 B2, offenbart sie nicht nur die
den Oberbegriff des Patentanspruchs bildenden Merkmale 1.a und 1.b einer gat-
tungsgemäßen Turbomaschine (turbo expander/compressor unit 10) mit einem in
dem Gehäuse (housing or stator 12) radial und axial gelagerten Rotor 14, der eine
Welle (shaft 16) und zumindest ein an der Welle 16 befestigtes Laufrad (wheel 18)
aufweist, vgl. die Fig. 1 und Sp. 3, Z. 56 bis Sp. 4, Z. 7. Darüber hinaus ist dort zur
axialen Lagerung des Rotors 14 bereits eine Lagerung (thrust bearing 58) vorge-
sehen, vgl. die Sp. 4, Z. 28 – 38 sowie Fig. 1, die aus mehreren entgegengesetzt
wirkenden Lagerelementen (a pair of thrust bearing electromagnets 62, 64)
besteht, die jeweils mit einer zugeordneten Anschlagfläche (positioned on either
side of the thrust disc armature 60) der Welle 16 zusammenwirken (Merkmal 1.d).
In Sp. 4, Z. 43 bis 49, der Druckschrift D2 ist weiter beschrieben, dass die Lager-
paare 62, 64 Strom-Messeinrichtungen (current detectors 70, 72) zur direkten Er-
fassung der auf das zugeordnete Element wirkenden Axialkraft aufweisen. Der
Ausgang des ausgewerteten Stromdifferenz-Signals ist gemäß Sp. 4, Z. 52 bis 54,
an eine elektronische Steuereinrichtung (controller 84) angeschlossen (Merk-
mal 1.f).

Der einzige Unterschied zwischen der aus Druckschrift D2 bekannten und der
nach dem Hauptantrag beanspruchten patentgemäßen Turbomaschine besteht
darin, dass im Stand der Technik zwei entgegengesetzt wirkende magnetische La-
gerelemente eingesetzt sind, wogegen das angegriffene Patent entgegengesetzt
wirkende Kippsegmentlager vorsieht, was in den Anspruchsmerkmalen 1.c und 1.e
seinen Niederschlag gefunden hat und die Neuheit gegenüber dem Stand der
Technik gemäß Druckschrift D2 begründen mag.

Sowohl von einem aktiven Magnetlager als auch von einem fluidgeschmierten
Kippsegmentlager ist jedoch dem Fachmann bereits bekannt, dass sie gleicher-
maßen Mittel zur direkten Messung der auftretenden Axialkräfte umfassen können.
Das belegt – wie oben bereits aufgezeigt – die Druckschrift D2 für die erstge-
nannte Variante; für die andere Variante lässt sich dieses Fachwissen anhand der
- 9 -
Druckschrift D16 nachweisen. Es besteht hinreichender Anlass diesen Stand der
Technik für die Lösung der hier gestellten Aufgabe zu berücksichtigen, denn er
betrifft Kippsegmentlager mit darin integrierten Mitteln zur Messung von Axiallas-
ten (tilting pad type thrust bearings having integral means for measuring thrust
loads, vgl. Sp. 1, Z. 10 bis 12 und Fig. 1). Zwar wird dort die direkte Bestimmung
der auftretenden Axialkräfte am Beispiel einer Schiffspropellerwelle erläutert (a
shaft, which may be the propeller shaft of a ship… vgl. Sp. 2, Z. 13 und 14), das
hält den Fachmann jedoch nicht davon ab, den Einsatz entsprechend ausgestalte-
ter Kippsegmentlager auch für Turbomaschinen in Betracht zu ziehen. Druck-
schrift D16 enthält nämlich bereits den Hinweis auf weitere nicht näher bestimmte
Anwendungsmöglichkeiten bei axialdruckbelasteten Wellen (…or other shaft
having thrust exerted thereon which is to be measured, vgl. Sp. 2, Z. 14 und 15),
und Turbomaschinen weisen regelmäßig eben derartige Wellen auf. Darüber
hinaus ist es dem Fachmann geläufig, Axiallager für Turbomaschinen durch Kipp-
segmentlager auszuführen, vgl. die Druckschriften D3, Fig. 2 oder die D4, Fig. 1.

Zur Lösung der im Falle des angegriffenen Patents wie im Stand der Technik
bestehenden Aufgabe, eine verschleißarme Lagerung einer Welle und eine direkte
Bestimmung der auf die Welle wirkenden Axialkraft zu ermöglichen, sind dem
Fachmann somit aus der Druckschrift D2 und der Druckschrift D16 alternative
Lagerausgestaltungen nahe gelegt. Davon die geeignete auszuwählen, ist nicht
erfinderisch, sondern hier nur Ausdruck einer üblichen Vorgehensweise, denn der
Fachmann wird – wie die Beschwerdeführerin sinngemäß selbst eingeräumt hat –
je nach Einsatzzweck und Bedingungen eine Wahl zwischen einem fluidge-
schmierten Lager und einem aktiven Magnetlager treffen. Hierin liegt keine erfin-
derische Tätigkeit (vgl. BGH, X ZB 6/10, GRUR 2012, 378 ff. – Installiereinrich-
tung II).

2. Eine Turbomaschine gemäß dem Anspruch 1 nach dem Hilfsantrag beruht
ebenfalls nicht auf einer erfinderischen Tätigkeit.

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Der – zulässige – Anspruch 1 nach Hilfsantrag umfasst die Merkmale der erteilten
Ansprüche 1, 2 und 3. In der gegliederten Fassung sind dem erteilten Anspruch
mit den Merkmalen 1.a bis 1.f die weiteren kennzeichnenden Merkmale 1.g bis 1.k
hinzugefügt (vgl. Tatbestand).

Die aus der Druckschrift D2 bekannte Vorrichtung weist diese Merkmale ebenfalls
bereits auf. Darin zeigt die Figur 1 eine Turbomaschine 10, bei der zwischen einer
Rotorfläche eines am Ende der Welle fliegend gelagerten Laufrads (on the back of
the expander wheel; Sp. 4, Z. 15 bis 19) und einer zugeordneten Gehäusefläche
(fluid passageway 56 extending through the stator housing, vgl. Sp. 4, Z. 19 bis 27
und Sp. 3, Z. 58, 59) ein Druckraum (thrust cavity 42) gebildet ist. In der Sp. 4,
Z. 7 bis 15, ist beschrieben, dass dieser Druckraum durch Dichtungen (floating
labyrinth seals 34, 36) abgedichtet ist (Merkmale 1.g, 1.j und 1.k). Der Druck-
raum 42 ist über eine Zuleitung (conduit 94) und ein von der Steuereinrichtung
(control means 84) gesteuertes Druckregelventil (pressurization valve 90) an einer
Hochdruckleitung (high pressure source 96) und einem Gasauslass angeschlos-
sen (low pressure source 98) (Merkmal 1.h). Merkmal c) im Anspruch 1 gemäß der
Druckschrift D2 definiert, dass mittels der Steuereinrichtung 84 und den ange-
schlossenen Druckventilen sowie -leitungen der Druck in dem Druckraum 42 ver-
größert oder verringert und also eine axial wirkende Kraft ausgeübt wird (Merk-
mal 1.i).

Wie schon die Turbomaschine gemäß dem erteilten Anspruch 1 nach dem Haupt-
antrag unterscheidet sich auch die Turbomaschine gemäß dem Anspruch 1 nach
dem Hilfsantrag somit im Ergebnis lediglich dadurch, dass anstelle einer magneti-
schen Lagerung mit integrierter Lastmesseinrichtung eine entsprechend ausge-
stattete Kippsegmentlagerung vorzusehen ist.

Diese Maßnahme ist – wie zum Hauptantrag bereits dargelegt – dem Fachmann
aus dem Stand der Technik nahe gelegt. Um Wiederholungen zu vermeiden, wird
auf die Ausführungen am Ende des Abschnitts II. B. 1.2 verwiesen.
- 11 -
C.

Den jeweils dem Patentanspruch 1 nachgeordneten Ansprüchen nach dem Haupt-
bzw. Hilfsantrag ist mit dessen Fortfall die Grundlage entzogen. Eigenständig ein
Patent begründende Merkmale konnte der Senat darin nicht erkennen und wurden
auch nicht geltend gemacht. Den Anträgen der Beschwerdeführerin war daher
vollumfänglich nicht stattzugeben.


III.

Rechtsmittelbelehrung

Dieser Beschluss kann mit der Rechtsbeschwerde nur dann angefochten werden,
wenn einer der in § 100 Absatz 3 PatG aufgeführten Mängel des Verfahrens
gerügt wird. Die Rechtsbeschwerde ist innerhalb eines Monats nach Zustellung
dieses Beschlusses beim Bundesgerichtshof, Herrenstraße 45 a,
76133 Karlsruhe, durch einen beim Bundesgerichtshof zugelassenen Rechtsan-
walt als Bevollmächtigten schriftlich einzulegen.


Dr. Höchst Eisenrauch Dr. Fritze Wiegele


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