ECLI:DE:BPatG:2018:260318B19Wpat27.16.0


BUNDESPATENTGERICHT



19 W (pat) 27/16
_______________
(Aktenzeichen)



Verkündet am
26. März 2018
…




B E S C H L U S S

In der Beschwerdesache

betreffend die Patentanmeldung 10 2013 223 785.5

…



hat der 19. Senat (Technischer Beschwerdesenat) des Bundespatentgerichts auf
die mündliche Verhandlung vom 26. März 2018 unter Mitwirkung des Richters
Dipl.-Ing. Müller als Vorsitzender, der Richterin Kirschneck sowie der Richter
Dipl.-Phys. Dipl.-Wirtsch.-Phys. Arnoldi und Dipl.-Ing. Matter

beschlossen:

Auf die Beschwerde der Anmelderin wird der Beschluss der Prü-
fungsstelle für Klasse H 02 K des Deutschen Patent- und Marken-
- 2 -
amts vom 12. Mai 2016 aufgehoben und das Patent mit der Num-
mer 10 2013 223 785 erteilt.

Bezeichnung: Verfahren zur Herstellung eines Läufers für eine
elektrische Maschine sowie Läufer für eine elektrische Maschine
und elektrische Maschine

Anmeldetag: 21. November 2013

Der Patenterteilung liegen folgende Unterlagen zugrunde:

Patentansprüche 1 bis 7 gemäß Hauptantrag, überreicht in der
mündlichen Verhandlung am 26. März 2018,

Beschreibung, Seiten 1 bis 10, überreicht in der mündlichen Ver-
handlung am 26. März 2018,

3 Blatt Zeichnungen, Figuren 1 bis 6, vom 21. November 2013.


G r ü n d e

I.

Das Deutsche Patent- und Markenamt – Prüfungsstelle für Klasse H 02 K – hat
die am 21. November 2013 eingereichte Anmeldung mit der Bezeichnung

„Läufer für eine elektrische Maschine sowie Verfahren zur Herstellung eines
Läufers“
- 3 -
durch Beschluss vom 12. Mai 2016 zurückgewiesen. In der schriftlichen Begrün-
dung ist sinngemäß ausgeführt, die Gegenstände der jeweiligen Patentansprü-
che 1 nach Hauptantrag sowie nach den Hilfsanträgen 1 und 2 seien nicht neu
(§ 1 Abs. 1 PatG i. V. m. § 3 PatG). Gegen diesen Beschluss richtet sich die Be-
schwerde der Anmelderin vom 6. Juni 2016.

Sie beantragt,

den Beschluss der Prüfungsstelle für Klasse H 02 K des Deut-
schen Patent- und Markenamts vom 12. Mai 2016 aufzuheben
und das nachgesuchte Patent aufgrund folgender Unterlagen zu
erteilen:

Patentansprüche 1 bis 7, gemäß Hauptantrag, überreicht in der
mündlichen Verhandlung am 26. März 2018,

Beschreibung, Seiten 1 bis 10, überreicht in der mündlichen Ver-
handlung am 26. März 2018,

3 Blatt Zeichnungen, Figuren 1 bis 6, vom 21. November 2013.

Der Patentanspruch 1 nach Hauptantrag vom 26. März 2018 hat folgenden Wort-
laut:

Verfahren zum Herstellen eines Läufers (1) für eine bürstenkom-
mutierte elektrische Maschine, wobei ein Anker (2) mit im Wesent-
lichen quer zu seiner Umfangsrichtung verlaufenden Nuten (21)
mit Spulenwicklungen (5), die durch eine variierende Anzahl der
Windungen mit variierenden elektrischen Widerständen ausgebil-
det sind, bewickelt wird,
- 4 -
wobei das Bewickeln in einer Wicklungsreihenfolge durchgeführt
wird, so dass Stirnverbindungen (52) der Spulenwicklungen ent-
lang der Stirnseiten des Ankers (2) verlaufen und in axialer Rich-
tung abschnittsweise übereinander liegen und so dass die axiale
Lage der Stirnverbindungen (52) der Spulenwicklungen (5) relativ
zueinander so gewählt ist, dass die aufgrund einer gewählten
Wicklungsreihenfolge der Spulenwicklungen (5) als auch die auf-
grund einer Wahl der Windungszahlen der einzelnen Spulenwick-
lungen (5) auftretenden Variationen der elektrischen Widerstände
einander überlagern und zu resultierenden elektrischen Wider-
ständen für jede der Spulenwicklungen (5) führen, so dass man
bei für die nacheinander kommutierten Spulenwicklungen (5)
elektrische Widerstände nahezu entlang eines sinusförmigen
Verlaufs und mit einer größtmöglichen Änderung des elektrischen
Widerstands über die Spulenwicklungen 5, d. h. der größten Diffe-
renz zwischen dem maximalen und dem minimalen elektrischen
Widertand aller Spulenwicklungen (5) erhält.

Der Patentanspruch 4 gemäß Hauptantrag vom 26. März 2018 lautet:

Läufer (1) für eine bürstenkommutierte elektrische Maschine, her-
gestellt nach einem Verfahren gemäß einem der vorhergehenden
Ansprüche.

Der Patentanspruch 7 nach Hauptantrag vom 26. März 2018 hat folgenden Wort-
laut:

Elektrische Maschine mit einem Läufer (1) gemäß einem der An-
sprüche 4 bis 6.
- 5 -
Im Prüfungsverfahren vor dem Deutschen Patent- und Markenamt wurden fol-
gende Druckschriften genannt:

E1 DE 10 2007 036 253 A1
E2 DE 10 2010 042 651 A1
E3 DE 10 2008 018 818 A1
E4 US 2002 / 0 093 303 A1
E5 US 5 432 421 A

Wegen weiterer Einzelheiten, insbesondere wegen des Wortlauts der Unteran-
sprüche nach Hauptantrag, wird auf die Akte verwiesen.


II.

Die statthafte und auch sonst zulässige Beschwerde hat mit der antragsgemäßen
Erteilung eines Patents Erfolg.

1. Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines bewickelten Läu-
fers für bürstenkommutierte elektrische Maschinen, insbesondere Läufer, die mit
Spulenwicklungen unterschiedlicher Windungszahlen versehen sind, um eine
Läuferlagedetektion durch Auswertung eines Stromsignals durch die Spulenwick-
lungen durchzuführen (vgl. Beschreibung vom 26. März 2018, Seite 1, Zeilen 14
bis 17).

a) Nach den Angaben in der Beschreibungseinleitung lägen beim Bewickeln
eines Läufers einer elektrischen Maschine, wie beispielsweise eines Rotors einer
Gleichstrommaschine, Spulenseiten der einzelnen Spulenwicklungen in entspre-
chenden Nuten und seien über Stirnverbindungen miteinander verbunden. Auf-
grund des üblicherweise angewandten Wicklungsschemas überkreuzten sich die
Stirnverbindungen und lägen somit in axialer Richtung übereinander. Dies führe
- 6 -
dazu, dass die Stränge der einzelnen Spulenwicklungen unterschiedliche Längen
aufwiesen, wodurch sich – unter Annahme gleicher Windungszahlen – unter-
schiedliche Wicklungsdrahtlängen für jede der entsprechenden Spulenwicklungen
ergeben. Dies führe trotz gleichen Windungszahlen zu unterschiedlichen elektri-
schen Widerständen zwischen den Spulenwicklungen (Beschreibung, Seite 1,
Zeilen 22 bis 32).

Die Figur 3 der Anmeldung zeigt den ansteigenden elektrischen Widerstand von
fünf nacheinander gewickelten Spulen mit gleichen Windungszahlen (Beschrei-
bung, Seite 6, Zeilen 34 bis 36, Seite 8, Zeilen 9 bis 26). Die zuerst gewickelte
Spulenwicklung (F = 0) hat wegen der kürzesten Stirnverbindungen die geringste
Länge und damit den geringsten elektrischen Widerstand und entsprechend die
zuletzt gewickelte Spulenwicklung (F = 4) die größte Länge und elektrischen Wi-
derstand:


Figur 3 der Anmeldung

Aus der Druckschrift DE 102 13 383 A1 sei vor diesem Hintergrund ein Verfahren
zum Bewickeln eines Wicklungsträgers mit einem Wicklungsdraht bekannt, bei
dem zur Vermeidung einer Widerstandswelligkeit vor dem Aufwickeln des Wick-
lungsdrahts auf den Wicklungsträger der Drahtquerschnitt des Wicklungsdrahts so
variiert werde, dass der elektrische Widerstand aller mit dem Wicklungsdraht ge-
wickelten Spulenwicklungen annähernd gleich sei (vgl. Beschreibung, Seite 2,
Zeilen 10 – 15).
- 7 -
b) Bei elektrischen Maschinen könne eine Erkennung einer Rotorlage durch
Auswertung einer elektrischen Eigenschaft der Spulenwicklungen der bewickelten
Maschinenkomponente erfolgen. Insbesondere hänge die elektrische Eigenschaft
von dem elektrischen Widerstand der jeweiligen Spulenwicklung ab und es könne
vorgesehen sein, den elektrischen Widerstand der einzelnen Wicklungsspulen zu
variieren, z. B. mit unterschiedlichen Windungszahlen zu versehen (vgl. Beschrei-
bung, Seite 1, Zeile 34 bis Seite 2, Zeile 4).

So lehre die Druckschrift EP 2 186 183 B1 (bzw. das Familienmitglied
WO 2009/015930 A1), dass es vorteilhaft sei, die Anzahl der einzelnen Leiter-
schleifen der Spulen derart zu wählen, dass die Abfolge der Anzahl der Leiter-
schleifen und damit ihre elektrischen Widerstände in der Reihenfolge ihrer Kom-
mutierung näherungsweise eine Sinusfunktion darstelle. Die Figur 4 der Anmel-
dung zeigt den Widerstand von fünf Spulenwicklungen mit unterschiedlichen Win-
dungszahlen, wobei diese so gewählt sind, dass sich im Kommutierungsverlauf KF
und damit über den Umfang des Rotors eine sinusförmige Kurve für den Wider-
stand ergibt (Seite 2, Zeilen 17 bis 21, Seite 7, Zeilen 2 bis 4, Seite 9, Zeilen 5
bis 14):


Figur 4 der Anmeldung

c) Jedoch könne der gewünschte Effekt des (sinusförmigen) Variierens des
elektrischen Widerstands durch die durch die übereinander liegenden Stirnverbin-
dungen der Spulenseiten bedingten Variationen der Längen der Stränge der Spu-
- 8 -
lenwicklungen beeinflusst werden, so dass eine Auswertung der Lageinformation
mithilfe des elektrischen Widerstands verschlechtert werde. (Beschreibung,
Seite 2, Zeilen 4 bis 8).

Daher sei es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen bewickelten Läufer für
eine elektrische Maschine zur Verfügung zu stellen, mit dem es möglich ist, eine
Lageerkennung in der elektrischen Maschine durch Auswertung einer elektrischen
Größe bezüglich der Spulenwicklungen des Läufers in zuverlässiger Weise durch-
zuführen. Insbesondere solle der Läufer gewährleisten, dass dessen Bewicklung
eine elektronische Erfassung der Läuferlage basierend auf dem elektrischen Wi-
derstand der Spulenwicklungen nicht erschwert oder verhindert. Es sei weiterhin
eine Aufgabe, ein Verfahren zum Herstellen eines bewickelten Läufers zur Verfü-
gung zu stellen, mit dem der Läufer mit einer zuverlässigen Lageerkennung der
elektrischen Maschine durch Auswertung eines elektrischen Widerstands der
Spulenwicklungen des Läufers geschaffen werden kann (Beschreibung, Seite 2,
Zeilen 23 bis 33).

d) Gelöst werde diese Aufgabe durch ein Herstellungsverfahren für einen
bewickelten Läufer für eine elektrische Maschine gemäß Anspruch 1 sowie durch
eine elektrische Maschine und einen Läufer gemäß den nebengeordneten An-
sprüchen (Beschreibung, Seite 3, Zeilen 3 bis 5).

Der auf ein Verfahren gerichtete Anspruch 1 gemäß Hauptantrag vom
26. März 2018 lautet mit einer Merkmalsgliederung:

1 Verfahren zum Herstellen eines Läufers (1) für eine bürsten-
kommutierte elektrische Maschine,
a wobei ein Anker (2) mit im Wesentlichen quer zu seiner Um-
fangsrichtung verlaufenden Nuten (21) mit Spulenwicklun-
gen (5),
- 9 -
a1 die durch eine variierende Anzahl der Windungen mit
variierenden elektrischen Widerständen ausgebildet sind,
a bewickelt wird,
b wobei das Bewickeln in einer Wicklungsreihenfolge durchge-
führt wird,
b1 so dass Stirnverbindungen (52) der Spulenwicklungen ent-
lang der Stirnseiten des Ankers (2) verlaufen und in axialer
Richtung abschnittsweise übereinander liegen und
b2 so dass die axiale Lage der Stirnverbindungen (52) der Spu-
lenwicklungen (5) relativ zueinander so gewählt ist,
c dass die aufgrund einer gewählten Wicklungsreihenfolge der
Spulenwicklungen (5) als auch die aufgrund einer Wahl der
Windungszahlen der einzelnen Spulenwicklungen (5) auf-
tretenden Variationen der elektrischen Widerstände einander
überlagern und zu resultierenden elektrischen Widerständen
für jede der Spulenwicklungen (5) führen, so dass man bei
für die nacheinander kommutierten Spulenwicklungen (5)
elektrische Widerstände
c1 nahezu entlang eines sinusförmigen Verlaufs und
c2 mit einer größtmöglichen Änderung des elektrischen Wider-
stands über die Spulenwicklungen 5, d. h. der größten Diffe-
renz zwischen dem maximalen und dem minimalen elektri-
schen Widerstand aller Spulenwicklungen (5)
c erhält.

2. Vor diesem Hintergrund legt der Senat seiner Entscheidung als zuständigen
Fachmann einen Diplom-Ingenieur bzw. Master der Fachrichtung Elektrotechnik
mit Universitätsabschluss zugrunde, der über eine mehrjährige Berufserfahrung in
der Entwicklung elektrischer Maschinen verfügt.
- 10 -
3. Die erklärungsbedürftigen Angaben in den Ansprüchen versteht der Fach-
mann nach Erkenntnis des Senats wie folgt:

a) Eine elektrische Maschine besteht üblicherweise aus einem feststehendem
und einem beweglichen Teil, die als Stator und als Rotor/Läufer (Merkmal 1) be-
zeichnet werden. Unter einer bürstenkommutierten elektrischen Maschine versteht
der Fachmann eine Gleichstrommaschine, bei der der bewickelte Teil des Läufers
als Anker (Merkmal a) bezeichnet wird, der drehfest auf der Rotorwelle befestigt
ist. Der Läufer einer bürstenkommutierten Gleichstrommaschine umfasst zudem
regelmäßig den in Anspruch 1 nicht genannten Kommutator (siehe Anspruch 5),
der ebenfalls drehfest auf der Rotorwelle angeordnet ist und einzelne Lamellen
aufweist, die elektrisch mit den Spulenwicklungen verbunden sind und über
schleifende Kontakte (sogenannte Bürsten) mit Spannung beaufschlagt werden.

b) Den in Merkmal a1 genannten elektrischen Widerstand der Spulenwicklun-
gen versteht der Fachmann als Scheinwiderstand (= komplexer Wechselstromwi-
derstand), dessen Realteil (= Wirkwiderstand) aus einem relativ kleinen ohmschen
Leitungswiderstand (nach den Figuren 3 und 5 der Anmeldung kleiner als 1 Ohm)
besteht und dessen Imaginärteil (= Blindwiderstand) sich aus dem Produkt der
jeweiligen Spuleninduktivität mit der Kreisfrequenz ergibt. Dem Fachmann ist be-
kannt, dass bei einer aus mehreren Windungen bestehenden Spulenwicklung so-
wohl der ohmsche als auch der induktive Teil des komplexen Widerstands – bei
unveränderter Spulenfläche – direkt proportional zu der Windungszahl sind, wobei
der ohmsche Anteil frequenzunabhängig ist, der induktive dagegen linear mit der
Drehzahl zunimmt. Im Stillstand und bei sehr niedrigen Drehzahlen überwiegt da-
her der ohmsche Anteil, während dieser in der Nähe des Leerlaufes zu vernach-
lässigen ist.

c) Aus den Angaben in der Beschreibung und der Zeichnung (vgl. insbeson-
dere Figuren 3 und 5) entnimmt der Fachmann, dass die in den Merkmalen b, b1,
b2, c, c1 und c2 genannten Verfahrensschritte bzw. -anweisungen auf den Realteil
- 11 -
des elektrischen (Schein-)Widerstands der Spulenwicklungen, also auf ihren ohm-
schen Widerstand abstellen.

d) Da die im Merkmal a genannten Spulenwicklungen des Läufers nach den
Angaben im Merkmal a1 unterschiedliche Windungszahlen und damit unterschied-
liche elektrische (Schein-)Widerstände aufweisen und zudem ihre Gesamtlänge
von der sich aus der Wicklungsreihenfolge der Spulen ergebenden axialen Lage
ihrer Stirnverbindungen abhängt, resultieren aus unterschiedlichen Wicklungsrei-
henfolgen gemäß Merkmal b unterschiedliche ohmsche Widerstandsverläufe der
nacheinander kommutierten Spulenwicklungen nach Merkmal c.

e) Nach den Merkmalen c1 und c2 sollen die Windungszahlen der einzelnen
Spulenwicklungen und die Reihenfolge ihrer Wicklung auf den Rotor so gewählt
werden, dass nicht nur die Blindwiderstände (= induktiver Teil des elektrischen
(Schein-)Widertands) der nacheinander kommutierten Spulenwicklungen, sondern
auch ihre Wirkwiderstände (= ohmscher Teil des elektrischen (Schein-)Wider-
stands) einen möglichst sinusförmigen Verlauf mit einer möglichst großen
Amplitude aufweisen. Die Figur 5 der Anmeldung verdeutlicht diese Anweisung
am Beispiel eines Rotors mit sechs Spulenwicklungen (aus der Kurve RK lassen
sich auf der rechten Ordinatenachse die folgenden Windungszahlen der Spulen 0
bis 5 ablesen: 38, 42, 40, 36, 34, 38), wobei bei einer Umdrehung des Rotors eine
Periode der annähernd sinusförmig verlaufenden Widerstände durchlaufen wird.
Die fünf mit V1 bis V5 gekennzeichneten Kurven ergeben sich durch eine unter-
schiedliche Wicklungsreihenfolge der Spulen auf den Rotor. Nach den Anweisun-
gen in den Merkmalen c1 und c2 wird gemäß diesem Beispiel die Variante V5
ausgewählt, denn diese zeige eine Periode einer Kurve, die nahezu einen sinus-
förmigen Verlauf habe, mit einer größtmöglichen Differenz zwischen dem Maxi-
malwert (ca. 960 Milli-Ohm bei KF = 1) und dem Minimalwert (ca. 760 Milli-Ohm
bei KF = 3) des ohmschen Widerstands der Spulenwicklungen.
- 12 -

Figur 5 der Anmeldung mit Markierungen durch den Senat

f) Der Fachmann erkennt, dass der nach dem Patentanspruch 1 hergestellte
Läufer mindestens sechs Spulenwicklungen aufweisen muss, damit der Wider-
standsverlauf der nacheinander kommutierten Spulenwicklungen annähernd eine
Periode einer Sinusfunktion nach Merkmal c1 approximiert und sich damit von an-
deren Kurvenverläufen, z. B. gemäß einer Dreiecksfunktion, in ausreichendem
Maße unterscheidet. Weiter erkennt der Fachmann, dass der im Merkmal c1 ge-
nannte sinusförmige Verlauf nicht auf eine Sinusperiode pro Rotorumdrehung be-
schränkt ist; möglich wären – insbesondere bei Läufern mit einer größeren Anzahl
von Spulenwicklungen – auch mehrere Sinusperioden je Rotorumdrehung.

g) Der Formulierung im Wortlaut des Merkmals b2 „so gewählt ist“, entnimmt
der Fachmann, dass die erfinderische Tätigkeit nicht im abschließenden Bewick-
lungsvorgang bei der Herstellung des erfindungsgemäßen Läufers liegt, sondern
im Prozess der Optimierung der ohmschen Widerstände; wobei ein zusätzlicher
Parameter für die Optimierung, außer der Windungszahl, die Länge der stirnseiti-
gen Verbindungen aufgrund unterschiedlicher Wicklungsreihenfolgen ist.
- 13 -
4. Die Ansprüche 1 bis 7 nach Hauptantrag vom 26. März 2018 erweisen sich
als zulässig und ihre Gegenstände als patentfähig.

4.1 Die Änderungen in den Ansprüche 1 bis 7 nach Hauptantrag vom
26. März 2018 sind zulässig.

Die Merkmale des Anspruchs 1 sind wie folgt ursprünglich offenbart:

1, a ursprünglicher Anspruch 9
a1 ursprüngliche Ansprüche 9 und 11
b, b1, b2 ursprünglicher Anspruch 9
c ursprüngliche Beschreibung, Seite 9, Zeilen 26 bis 30 und
ursprünglicher Anspruch 12
c1, c2 ursprüngliche Beschreibung, Seite 10, Zeilen 14 bis 18
und ursprünglicher Anspruch 12

Die Unteransprüche 2 und 3 gehen in zulässiger Weise auf die ursprünglichen
Ansprüche 11 und 13 zurück.

Der nebengeordnete Anspruch 4 ist ursprungsoffenbart in den ursprünglichen An-
sprüchen 1 und 4 sowie in den vorstehend zum Anspruch 1 genannten Anmelde-
unterlagen.

Die Unteransprüche 5 und 6 gehen in zulässiger Weise auf die ursprünglichen
Ansprüche 3 und 6 zurück.

Der nebengeordnete Anspruch 7 ist ursprungsoffenbart in dem ursprünglichen
Anspruch 7 sowie in den vorstehend zum Anspruch 1 genannten Anmeldeunterla-
gen.
- 14 -
4.2 Der Gegenstand des Anspruchs 1 nach Hauptantrag vom 26. März 2018
gilt als neu (§ 1 i. V. m. § 3 PatG).

a) Die in der ursprünglichen Beschreibung von der Anmelderin genannten
Druckschriften EP 2 186 183 B1 und WO 2009/015930 A1 gehören einer Patent-
familie an und nehmen die Priorität der deutschen Patentanmeldung
10 2007 036 253.8 (veröffentlicht als DE 10 2007 036 253 A1 (= Druckschrift E1))
in Anspruch.

aa) Die Druckschrift E1 beschäftigt sich mit der Auswertung des Wechselanteils
des Spulenstroms zur Bestimmung der Drehzahl einer bürstenkommutierten
elektrischen Maschine, insbesondere eines Gleichstrommotors (vgl. Ab-
sätze 0002, 0003, 0014). In Absatz 0003 der Druckschrift E1 werden verschiedene
Ursachen für die Welligkeit des auszuwertenden Stromsignals genannt.

Die Ordnung der dominierenden Frequenz sei das kleinste gemeinsame Vielfache
(kgV) der Nutzahl multipliziert mit der Anzahl der Magnetpole, d. h. die dominie-
rende Frequenz des Welligkeitssignals ergebe sich aus der Multiplikation des ge-
nannten kgV mit der Rotordrehzahl. Verursacht werde dieses Signal im unteren
Drehzahlbereich und unter großer Last durch die Variation des Ankerwiderstands
über die Kommutierung. Dagegen sei bei hohen Rotordrehzahlen (nahe der Leer-
laufdrehzahl) und bei geringem Strom die Variation der induzierten Spannung,
hervorgerufen durch die Spulenwicklungen (des Rotors) im Magnetfeld (des Sta-
tors), verantwortlich für die Welligkeit. Beide Effekte seien zueinander phasenver-
schoben, so dass in Abhängigkeit des Arbeitspunktes des Gleichstrommotors,
insbesondere bei mittlerer Motorlast, auch destruktive Interferenz möglich sei, was
die Auswertung dieses Welligkeitssignals erschwere. Zudem sei die dominierende
Frequenz sehr hoch, was eine aufwändige und damit teure Auswerteelektronik
erfordere (vgl. Druckschrift E1, Absätze 0003 und 0004).
- 15 -
Im Absatz 0004 der Druckschrift E1 ist ein weiterer Effekt genannt, der ebenfalls
zu der Welligkeit des Motorstromsignals beitrage. Ungewollte Toleranzen in der
Symmetrie des magnetischen Kreises führten zu Stromrippeln mit Frequenzen mit
Ordnungen von Vielfachen der Magnetpolzahl. Die auftretende Frequenz sei zwar
kleiner und damit einfacher auswertbar als die zuvor genannte Frequenz, jedoch
seien diese Stromrippel unregelmäßig, was ihre zuverlässige Auswertung verhin-
dere.

Davon ausgehend schlägt die Druckschrift E1 vor, im Motorstrom durch beson-
dere Maßnahmen absichtlich ein weiteres, relativ niederfrequentes Welligkeitssig-
nal zu erzeugen, das über verschiedene Arbeitspunkte und Lastströme des
Gleichstrommotors eine konstante Amplitude aufweist und damit sicher und kos-
tengünstig detektiert werden kann. Dazu lehrt die Druckschrift E1, die Anzahl der
Windungen der einzelnen Spulenwicklungen des Rotors so zu wählen, dass die
Abfolge der Anzahl der Leiterschleifen in der Reihenfolge ihrer Kommutierung nä-
herungsweise eine Sinusfunktion darstellt (vgl. Absatz 0005). Besonders günstig
sei es, genau eine Periode der Sinusfunktion über eine Kommutierungsphase
mittels der Änderung der Leiterschleifen pro Spule auszubilden. Dadurch könne
die Amplitude des zu detektierenden Stromrippels maximiert werden, wodurch die
Auswertevorrichtung vereinfacht werden könne (vgl. Absatz 0010). Das resultie-
rende Stromwelligkeitssignal weise eine Frequenz auf, die sich durch Multiplika-
tion der Rotordrehfrequenz mit der Polzahl (= der doppelten Polpaarzahl) und der
Anzahl der Perioden der Sinusfunktion pro Kommutierungsphase ergebe und da-
mit deutlich niedriger als die Nutfrequenz sei (vgl. Absätze 0005 und 0020).

Der Fachmann entnimmt der Druckschrift E1 somit die Lehre, eine Drehmoment-
welligkeit über den Verlauf einer Rotorumdrehung sowie Störgeräusche in Kauf zu
nehmen, um ein gut auswertbares Welligkeitssignal im Motorstrom zu erhalten. Da
die Änderung der Windungszahlen über den Kommutierungsverlauf sinusförmig
erfolge, seien die störenden Effekte gering (vgl. Absatz 0006).
- 16 -
bb) Aus der Druckschrift E1 ist in den Worten des Anspruchs 1 nach Hauptan-
trag bekannt, ein

1 Verfahren zum Herstellen eines Läufers (Rotor 18) für eine
bürstenkommutierte (Bürsten 28) elektrische Maschine
(elektrische Maschine 12; Gleichstrommotor 14),
(vgl. Figur 1 und Absatz 0019; der Fachmann liest in
der Druckschrift E1 mit, dass der dort beschriebene
Läufer hergestellt werden muss)
a wobei ein Anker (bewickelter Teil des Rotors 18) mit quer zu
seiner Umfangsrichtung verlaufenden Nuten (Nuten 24) mit
Spulenwicklungen (Spulen 30, 31, 61, 63),
(vgl. Figur 1 und Absatz 0019)
a1 die durch eine variierende Anzahl der Windungen (Leiter-
schleifen 36) mit variierenden elektrischen Widerständen
ausgebildet sind
(vgl. Anspruch 1: „die Anzahl der einzelnen Leiterschlei-
fen (36) der Spulen (30) derart gewählt ist, dass die
Abfolge der Anzahl der Leiterschleifen (36) in der Rei-
henfolge ihrer Kommutierung näherungsweise eine Si-
nusfunktion (60) darstellt.“; der Fachmann liest bei einer
variierenden Windungszahl mit, dass sich variierende
Wirk- und Blindwiderstände für die Spulenwicklungen
ergeben)
a bewickelt wird,
b wobei das Bewickeln in einer Wicklungsreihenfolge durchge-
führt wird,
(zwar schweigt die Druckschrift E1 zu der Wicklungsrei-
henfolge der Spulen 30, jedoch liest der Fachmann mit,
dass die Spulen bei der Herstellung – in einer üblichen
- 17 -
Weise bzw. Reihenfolge – auf den Rotor 18 gewickelt
werden)
b1 so dass Stirnverbindungen der Spulenwicklungen (30, 31,
61, 63) entlang der Stirnseiten des Ankers verlaufen und in
axialer Richtung abschnittsweise übereinander liegen und
(vgl. Figur 1)
cteils dass die aufgrund einer … Wahl der Windungszahlen der
einzelnen Spulenwicklungen (30, 31, 61, 63) auftretenden
Variationen der elektrischen Widerstände … zu … elektri-
schen [Blind-]Widerständen führen, so dass man bei für die
nacheinander kommutierten Spulenwicklungen (30, 31, 61,
63) elektrische [Blind-]Widerstände
c1 nahezu entlang eines sinusförmigen Verlaufs und
cteils erhält
(zu den Merkmalen c und c1: vgl. Anspruch 1: „dass die
Anzahl der einzelnen Leiterschleifen (36) der Spu-
len (30) derart gewählt ist, dass die Abfolge der Anzahl
der Leiterschleifen (36) in der Reihenfolge ihrer Kom-
mutierung näherungsweise eine Sinusfunktion (60) dar-
stellt.“; da es der Druckschrift E1 um die Variation der
(gegen-)induzierten Spannung bei der Bewegung der
Spulenwicklungen des Rotors im Magnetfeld des Sta-
tors geht, soll der sinusförmige Verlauf der Windungs-
zahlen einen sinusförmigen Verlauf der Spulenindukti-
vitäten erzeugen; der ohmsche Widerstandsanteil wird
in der Druckschrift E1 nicht in diese Überlegungen ein-
bezogen).

Damit sind nicht alle Merkmale des Gegenstands des Anspruchs 1 nach Hauptan-
trag aus der Druckschrift E1 bekannt. Gleiches gilt für den Läufer nach Anspruch 4
und die elektrische Maschine nach Anspruch 7 des Hauptantrags.
- 18 -
b) Die Druckschrift DE 10 2010 042 651 A1 (= Druckschrift E2) möchte die
Lehre der Druckschrift E1 (vgl. E2, Absatz 0002) so weiterbilden, dass trotz Spu-
len mit unterschiedlichen Windungszahlen der Rotor nicht größer als ein Ver-
gleichsrotor ist, bei dem alle Spulen dieselbe Windungszahl aufweisen (vgl. E2,
Absatz 0004). Hierzu schlägt die Druckschrift E2 vor, das Bewickeln der Nuten mit
den Leiterschleifen so auszuführen, dass die Anzahl der Leiterschleifen der zuletzt
gewickelten Spule kleiner oder gleich einer durchschnittlichen Anzahl der Leiter-
schleifen aller bewickelten Spulen des Rotors ist (vgl. Absatz 0005). Zudem ist aus
der Druckschrift E2 bekannt, dass aus dem Motorstromsignal nicht nur die Dreh-
zahl, sondern auch die Rotorlage bestimmbar ist (vgl. E2, Absatz 00011).

Die Lehre der Druckschrift E2 geht hinsichtlich der für die vorliegende Anmeldung
relevanten Merkmale nicht über die der Druckschrift E1 hinaus. Der ohmsche Wi-
derstand der Spulenwicklungen wird in der Druckschrift E2 ebenfalls nicht ange-
sprochen.

Damit ist der Gegenstand des Anspruchs 1 nach Hauptantrag aus der Druckschrift
E2 nicht bekannt. Gleiches gilt für den Läufer nach Anspruch 4 und die elektrische
Maschine nach Anspruch 7 des Hauptantrags.

c) Die Druckschrift DE 10 2008 018 818 A1 (Druckschrift E3) beschäftigt sich
mit der Regelung des Motorstroms und des Motordrehmoments eines Gleich-
strommotors, um bei wechselnde Lastdrehmomenten möglichst geringe Drehzahl-
schwankungen und eine geringe Geräuschentwicklung zu erreichen (vgl. Druck-
schrift E3, Ansprüche 1 bis 3). Bei der hierfür notwendigen Rotorlagedetektion
wird eine elektrische Eigenschaft des Rotors über eine Rotorumdrehung variiert,
z. B. über eine winkelabhängige Windungszahlveränderung der auf dem Rotor
aufgebrachten Spulenwicklungen (vgl. Druckschrift E3, Anspruch 9).

Die Druckschrift E3 äußert sich nicht zu dem ohmschen Widerstand der Spulen-
wicklungen und nicht zu der Wicklungsreihenfolge der einzelnen Spulenwicklun-
- 19 -
gen. Die Lehre der Druckschrift E3 bleibt hinsichtlich der für die vorliegende An-
meldung relevanten Merkmale hinter der der Druckschriften E1 und E2 zurück.

d) Die Druckschriften US 2002/0093303 A1 (E4) und US 5 432 421 A (E5)
liegen vom Gegenstand der Anmeldung noch weiter entfernt.

4.3 Der Gegenstand des Anspruchs 1 nach Hauptantrag vom 26. März 2018
gilt als auf einer erfinderischen Tätigkeit beruhend (§ 1 i. V. m. § 4 PatG).

a) Wie unter Punkt 4.2 ausgeführt sind die Merkmale 1, a, a1, b1 und c1, so-
wie teilweise das Merkmal c des Gegenstands des Anspruchs 1 nach Hauptantrag
aus der Druckschrift E1 bekannt. Als Unterschied verbleibt die Wahl der Wick-
lungsreihenfolge und daraus folgend die axiale Lage der Stirnverbindungen in
Verbindung mit der Wahl der Windungszahlen der einzelnen Spulenwicklungen
mit dem Ziel, dass auch die ohmschen Widerstände der nacheinander kommu-
tierten Spulenwicklungen möglichst sinusförmig verlaufen (Merkmale b2 und c2,
sowie Rest des Merkmals c).

Die nach der Lehre der Druckschrift E1 gewünschte Welligkeit im Motorstrom ent-
steht dadurch, dass in den aufeinanderfolgend kommutierten Spulenwicklungen
mit sinusförmig variierenden Windungszahlen und entsprechend variierenden In-
duktivitätswerten jeweils unterschiedliche Spannungen durch das Statormagnet-
feld induziert werden. Denn es gehört zum Wissen des Fachmanns, dass die (ge-
gen-)induzierte Spannung in einer sich in einem äußeren Magnetfeld bewegenden
Spule direkt proportional zur Anzahl ihrer Windungen ist.

Da die so erzeugte Welligkeit im Motorstromsignal nach den Angaben in der
Druckschrift E1 unabhängig von dem Arbeitspunkt der elektrischen Maschine und
der Größe des Motorstroms ist (vgl. Druckschrift E1, Absatz 0005), hat der Fach-
mann ausgehend von der Druckschrift E1 keine Veranlassung, sich über mögliche
Auswirkungen der aufgrund der unterschiedlichen Windungszahlen unterschiedli-
- 20 -
chen ohmschen Wicklungswiderstände Gedanken zu machen. Aus dem gleichen
Grund geben ihm die – im Vergleich zu dem Einfluss durch die unterschiedlichen
Windungszahlen – scheinbar geringen Variationen des ohmschen Widerstandes
durch die unterschiedlich langen Stirnverbindungen keinen Anlass, über eine Ab-
änderung des aus der Druckschrift E1 bekannten Verfahrens nachzudenken.

Danach ergibt sich der Gegenstand des Anspruchs 1 nach Hauptantrag für den
Fachmann nicht in naheliegender Weise aus der Druckschrift E1.

Lediglich in der von der Anmelderin selbst in der Beschreibungseinleitung ge-
nannten Druckschrift DE 102 13 383 A1 ist der Einfluss der zunehmenden Längen
der stirnseitigen Verbindung der nacheinander gewickelten Spulen auf den ohm-
schen Widerstand genannt und darüber hinaus, dass daraus eine Widerstands-
welligkeit folgt (Spalte 1, Zeilen 35 bis 50; Spalte 3, Zeilen 31 bis 38).

Dieses Verhalten wird in der Druckschrift DE 102 13 383 A1 jedoch als ungünstig
gewertet, so dass vorgeschlagen wird, den Drahtquerschnitt des Wickeldrahts (13)
so zu variieren, dass der ohmsche Widerstand aller gewickelten Spulen annä-
hernd gleich ist.

Somit entnimmt der Fachmann der Druckschrift DE 102 13 383 A1 schon nicht die
Möglichkeit, sich die Widerstandswelligkeit aufgrund der unterschiedlichen Längen
der axialen Stirnverbindungen in irgendeiner Weise nutzbar zu machen.
Daher kann diese Druckschrift den Fachmann auch nicht anregen, die Wicklungs-
reihenfolge der nacheinander kommutierten Spulen zu variieren, um einen sinus-
förmigen Verlauf der Widerstandswelligkeit bei größtmöglicher Differenz zwischen
minimalem und maximalem Widerstandswert zu erzielen.

Gleiches gilt für die Gegenstände der nebengeordneten Ansprüche 4 und 7 nach
Hauptantrag.
- 21 -
b) Auch ausgehend von den übrigen Druckschriften gelangt der Fachmann
nicht in naheliegender Weise zum Gegenstand der Ansprüche 1, 4 oder 7 nach
Hauptantrag.

4.4 Da auch die übrigen Unterlagen nach Hauptantrag die an sie zu stellenden
Anforderungen erfüllen, war das Patent wie beantragt zu erteilen.


Rechtsmittelbelehrung

Gegen diesen Beschluss steht den an dem Beschwerdeverfahren Beteiligten das
Rechtsmittel der Rechtsbeschwerde zu (§ 99 Abs. 2, § 100 Abs. 1, § 101 Abs. 1
PatG).

Nachdem der Beschwerdesenat in dem Beschluss die Einlegung der Rechtsbe-
schwerde nicht zugelassen hat, ist die Rechtsbeschwerde nur statthaft, wenn
einer der nachfolgenden Verfahrensmängel durch substanziierten Vortrag gerügt
wird (§ 100 Abs. 3 PatG):

1. Das beschließende Gericht war nicht vorschriftsmäßig besetzt.
2. Bei dem Beschluss hat ein Richter mitgewirkt, der von der Aus-
übung des Richteramtes kraft Gesetzes ausgeschlossen oder we-
gen Besorgnis der Befangenheit mit Erfolg abgelehnt war.
3. Einem Beteiligten war das rechtliche Gehör versagt.
4. Ein Beteiligter war im Verfahren nicht nach Vorschrift des Geset-
zes vertreten, sofern er nicht der Führung des Verfahrens aus-
drücklich oder stillschweigend zugestimmt hat.
5. Der Beschluss ist aufgrund einer mündlichen Verhandlung ergan-
gen, bei der die Vorschriften über die Öffentlichkeit des Verfahrens
verletzt worden sind.
6. Der Beschluss ist nicht mit Gründen versehen.
- 22 -
Die Rechtsbeschwerde ist innerhalb eines Monats nach Zustellung des Beschlus-
ses beim Bundesgerichtshof, Herrenstraße 45a, 76133 Karlsruhe, schriftlich ein-
zulegen (§ 102 Abs. 1 PatG).

Die Rechtsbeschwerde kann auch als elektronisches Dokument, das mit einer
qualifizierten oder fortgeschrittenen elektronischen Signatur zu versehen ist, durch
Übertragung in die elektronische Poststelle des Bundesgerichtshofes eingelegt
werden (§ 125a Abs. 3 Nr. 1 PatG i. V. m. § 1, § 2 Abs. 1 Satz 1, Abs. 2, Abs. 2a,
Anlage (zu § 1) Nr. 6 der Verordnung über den elektronischen Rechtsverkehr beim
Bundesgerichtshof und Bundespatentgericht (BGH/BPatGERVV)). Die elektroni-
sche Poststelle ist über die auf der Internetseite des Bundesgerichtshofes
www.bundesgerichtshof.de/erv.html bezeichneten Kommunikationswege erreich-
bar (§ 2 Abs. 1 Satz 2 Nr. 1 BGH/BPatGERVV). Dort sind auch die Einzelheiten zu
den Betriebsvoraussetzungen bekanntgegeben (§ 3 BGH/BPatGERVV).

Die Rechtsbeschwerde muss durch einen beim Bundesgerichtshof zugelassenen
Rechtsanwalt als Bevollmächtigten des Rechtsbeschwerdeführers eingelegt wer-
den (§ 102 Abs. 5 Satz 1 PatG).


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