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BGH, Urteil vom 18.04.2019 - Aktenzeichen X ZR 61/17

DRsp Nr. 2019/10733

Patentfähigkeit eines Überwachungssystems zur prozessbegleitenden Überwachung von Werkzeugen, Werkstücken oder Bearbeitungsprozessen in spanabhebenden Werkzeugmaschinen

Tenor

Auf die Berufung des Beklagten wird das Urteil des 5. Senats (Nichtigkeitssenats) des Bundespatentgerichts vom 15. Februar 2017 abgeändert.

Das europäische Patent 1 425 640 wird unter Abweisung der weitergehenden Klage mit Wirkung für das Hoheitsgebiet der Bundesrepublik Deutschland für nichtig erklärt, soweit sein Gegenstand über folgende Fassung der Patentansprüche hinausgeht:

1.

Überwachungssystem zur prozessbegleitenden Überwachung von Werkzeugen, Werkstücken oder Bearbeitungsprozessen in spanabhebenden Werkzeugmaschinen zum Drehen, Bohren oder Fräsen mit dem Ziel der Erkennung von mindestens einem der Zustände Werkzeugbruch, Werkzeugausbruch, Werkzeugverschleiß, Werkzeug-zu-Werkstückkontakt mit oder ohne Werkstückmaßkontrolle, Maschinenkollisionen oder Prozessentartungen wie Rattern, werkzeug-, werkstück- oder schnittspezifische Überlast oder Unterlast, bestehend aus

-

mindestens einem Sensor zur Erfassung von Messsignalen aus dem Bearbeitungsprozess, die mindestens einer Kraftrichtung, einer Kraftresultierenden, einem Druck, einem Drehmoment, einer Motorleistung, einem Motorstrom, einer Schwingung, einer Beschleunigung, einem Körperschallgeräusch oder einer Abstandsänderung zwischen zwei Maschinenbauteilen gleichzusetzen sind,

-

mindestens einer Überwachungshardware mit Software zur Speicherung und zum Vergleich von Überwachungsdaten in werkzeug- oder schnittspezifischen Überwachungsabschnitten, die von der Maschinensteuerung durch das NC- und/oder SPS-Programm über eine Schnittstelle vorgegeben werden und in denen ein Vergleich der Messsignale oder Messsignalkurven von mindestens einem Sensor mit gespeicherten Überwachungsschwellen durch Überwachungs- und Auswertestrategien erfolgt, derart, dass bei Messsignalen, die die Überwachungsschwellen verletzen, eine entsprechende Meldung an die Maschinensteuerung zur entsprechenden Reaktion der Maschine gegeben wird,

-

mindestens einer bidirektionalen Schnittstelle, vorzugsweise einer Feldbusschnittstelle, zwischen der Überwachungshardware und der Maschinensteuerung, wobei die bidirektionale Schnittstelle einen Datenaustausch zwischen der Maschine und dem Überwachungssystem vornimmt und insbesondere dazu geeignet ist, die werkzeug- oder schnittspezifischen Überwachungsabschnitte, in Form von Datenworten als unterschiedliche Nummern oder Befehle, vorzugsweise als Werkzeugcode, Werkzeugkorrektur- oder Platznummern, Schnittcode, H- oder M-Befehle, aus dem NC- bzw. SPS-Programm an das Überwachungssystem zwecks Aufteilung der Überwachung in verschiedene Überwachungsabschnitte zu leiten,

-

und vorzugsweise einer Bedienungshardware mit Software zur Bedienung und/oder Parametrierung des Überwachungssystems und/oder zur Visualisierung der Messsignale,

dadurch gekennzeichnet,

dass das Überwachungssystem in anderen Überwachungsabschnitten, die zu Zeiten, in denen kein Bearbeitungsprozess stattfindet, von der Maschinensteuerung vorgegeben werden, Schäden oder Verschleiß an den Werkzeug- oder Werkstückspindeln erkennt, überwacht oder zielgerichtet überprüft, wobei die Maschinensteuerung in der Zeit, in der sie den Überwachungsabschnitt zur Überprüfung von Werkzeug- oder Werkstückspindeln an das Überwachungssystem vorgibt, auch die Spindeln in die zu überprüfenden Drehzahlbereiche steuert, vorzugsweise diese über ihren gesamten Drehzahlbereich rauf- und runterfährt, ohne dabei einen Bearbeitungsprozess auszuführen, und sie das Ansteuern der Spindeln über einen NC-Unterprogrammteil ausführen kann, der zusammen mit dem Datenwort für den Überwachungsabschnitt aufgerufen wird.

2.

Überwachungssystem zur prozessbegleitenden Überwachung von Werkzeugen, Werkstücken oder Bearbeitungsprozessen in spanabhebenden Werkzeugmaschinen zum Drehen, Bohren oder Fräsen mit dem Ziel der Erkennung von mindestens einem der Zustände Werkzeugbruch, Werkzeugausbruch, Werkzeugverschleiß, Werkzeug- zu-Werkstückkontakt mit oder ohne Werkstückmaßkontrolle, Maschinenkollisionen oder Prozessentartungen wie Rattern, werkzeug-, werkstück- oder schnittspezifische Überlast oder Unterlast, bestehend aus

-

mindestens einem Sensor zur Erfassung von Messsignalen aus dem Bearbeitungsprozess, die mindestens einer Kraftrichtung, einer Kraftresultierenden, einem Druck, einem Drehmoment, einer Motorleistung, einem Motorstrom, einer Schwingung, einer Beschleunigung, einem Körperschallgeräusch oder einer Abstandsänderung zwischen zwei Maschinenbauteilen gleichzusetzen sind,

-

mindestens einer Überwachungshardware mit Software zur Speicherung und zum Vergleich von Überwachungsdaten in werkzeug- oder schnittspezifischen Überwachungsabschnitten, die von der Maschinensteuerung durch das NC- und/oder SPS-Programm über eine Schnittstelle vorgegeben werden und in denen ein Vergleich der Messsignale oder Messsignalkurven von mindestens einem Sensor mit gespeicherten Überwachungsschwellen durch Überwachungs- und Auswertestrategien erfolgt, derart, dass bei Messsignalen, die die Überwachungsschwellen verletzen, eine entsprechende Meldung an die Maschinensteuerung zur entsprechenden Reaktion der Maschine gegeben wird,

-

mindestens einer bidirektionalen Schnittstelle, vorzugsweise einer Feldbusschnittstelle, zwischen der Überwachungshardware und der Maschinensteuerung, wobei die bidirektionale Schnittstelle einen Datenaustausch zwischen der Maschine und dem Überwachungssystem vornimmt und insbesondere dazu geeignet ist, die werkzeug- oder schnittspezifischen Überwachungsabschnitte, in Form von Datenworten als unterschiedliche Nummern oder Befehle, vorzugsweise als Werkzeugcode, Werkzeugkorrektur- oder Platznummern, Schnittcode, H- oder M-Befehle, aus dem NC- bzw. SPS-Programm an das Überwachungssystem zwecks Aufteilung der Überwachung in verschiedene Überwachungsabschnitte zu leiten,

-

und vorzugsweise einer Bedienungshardware mit Software zur Bedienung und/oder Parametrierung des Überwachungssystems und/oder zur Visualisierung der Messsignale,

dadurch gekennzeichnet,

dass das Überwachungssystem in anderen Überwachungsabschnitten, die zu Zeiten, in denen kein Bearbeitungsprozess stattfindet, von der Maschinensteuerung vorgegeben werden, Schäden oder Verschleiß an den Werkzeug- oder Werkstückspindeln erkennt, überwacht oder zielgerichtet überprüft,

dass zur Überwachung von Schäden bzw. Verschleiß an Werkzeug- oder Werkstückspindeln, vorrangig an deren Lagern, sowie zur Überprüfung von unzulässiger Unwucht an Werkzeug- oder Werkstückspindeln diese über Körperschallsensoren zur Erfassung des Laufgeräusches bzw. über Schwingungssensoren zur Erfassung von Spindelschwingungen bzw. über Abstandssensoren zur Erfassung von Verlagerungen zwischen zwei Spindelbauteilen, bevorzugt von Rotor und Stator zueinander bzw. über Temperatursensoren zur Erfassung verlustleistungsbedingter Temperaturerhöhungen jeweils im unmittelbaren Bereich der Lagerungen bzw. über Strom- oder Leistungssensoren am Werkzeug- oder Werkstückspindelmotor, auch durch Auslesen der Messwerte der vorhandenen Stromsensoren an den Spindelantrieben aus der Maschinensteuerung über die bidirektionale Schnittstelle zur Erfassung verlustleistungsbedingter Strom- oder Leistungserhöhungen verfügen, dass die Maschinensteuerung in der Zeit, in der sie den Überwachungsabschnitt zur Überprüfung von Werkzeug- oder Werkstückspindeln an das Überwachungssystem vorgibt, auch die Spindeln in die zu überprüfenden Drehzahlbereiche steuert, vorzugsweise diese über ihren gesamten Drehzahlbereich rauf- und runterfährt, ohne dabei einen Bearbeitungsprozess auszuführen, und sie das Ansteuern der Spindeln über einen NC-Unterprogrammteil ausführen kann, der zusammen mit dem Datenwort für den Überwachungsabschnitt aufgerufen wird.

3.

Überwachungssystem zur prozessbegleitenden Überwachung von Werkzeugen, Werkstücken oder Bearbeitungsprozessen in spanabhebenden Werkzeugmaschinen zum Drehen, Bohren oder Fräsen mit dem Ziel der Erkennung von mindestens einem der Zustände Werkzeugbruch, Werkzeugausbruch, Werkzeugverschleiß, Werkzeug-zu-Werkstückkontakt mit oder ohne Werkstückmaßkontrolle, Maschinenkollisionen oder Prozessentartungen wie Rattern, werkzeug-, werkstück- oder schnittspezifische Überlast oder Unterlast, bestehend aus

-

mindestens einem Sensor zur Erfassung von Messsignalen aus dem Bearbeitungsprozess, die mindestens einer Kraftrichtung, einer Kraftresultierenden, einem Druck, einem Drehmoment, einer Motorleistung, einem Motorstrom, einer Schwingung, einer Beschleunigung, einem Körperschallgeräusch oder einer Abstandsänderung zwischen zwei Maschinenbauteilen gleichzusetzen sind,

-

mindestens einer Überwachungshardware mit Software zur Speicherung und zum Vergleich von Überwachungsdaten in Werkzeug- oder schnittspezifischen Überwachungsabschnitten, die von der Maschinensteuerung durch das NC- und/oder SPS-Programm über eine Schnittstelle vorgegeben werden und in denen ein Vergleich der Messsignale oder Messsignalkurven von mindestens einem Sensor mit gespeicherten Überwachungsschwellen durch Überwachungs- und Auswertestrategien erfolgt, derart, dass bei Messsignalen, die die Überwachungsschwellen verletzen, eine entsprechende Meldung an die Maschinensteuerung zur entsprechenden Reaktion der Maschine gegeben wird,

-

mindestens einer bidirektionalen Schnittstelle, vorzugsweise einer Feldbusschnittstelle, zwischen der Überwachungshardware und der Maschinensteuerung, wobei die bidirektionale Schnittstelle einen Datenaustausch zwischen der Maschine und dem Überwachungssystem vornimmt und insbesondere dazu geeignet ist, die werkzeug- oder schnittspezifischen Überwachungsabschnitte, in Form von Datenworten als unterschiedliche Nummern oder Befehle, vorzugsweise als Werkzeugcode, Werkzeugkorrektur- oder Platznummern, Schnittcode, H- oder M-Befehle, aus dem NC- bzw. SPS-Programm an das Überwachungssystem zwecks Aufteilung der Überwachung in verschiedene Überwachungsabschnitte zu leiten,

-

und vorzugsweise einer Bedienungshardware mit Software zur Bedienung und/oder Parametrierung des Überwachungssystems und/oder zur Visualisierung der Messsignale,

dadurch gekennzeichnet,

dass das Überwachungssystem in anderen Überwachungsabschnitten, die zu Zeiten, in denen kein Bearbeitungsprozess stattfindet, von der Maschinensteuerung vorgegeben werden, fehlerhafte Zustände an Komponenten von Werkzeugmaschinen erkennt, überwacht oder zielgerichtet überprüft,

dass zur Überwachung von Schäden oder Verschleiß an sonstigen motorbetriebenen Vorrichtungen der Maschine, wie Hydraulikaggregat, Kühlschmiermittelpumpe, Antrieb der Schutztür etc., im folgenden Aggregate genannt, Messsignale von Strom- oder Leistungssensoren an den Antriebsmotoren bzw. für eine Überwachung von Geräuschen oder Schwingungen an den Aggregaten Geräusche und Schwingungen an einem oder mehreren Körperschallsensoren und/oder Schwingungssensoren erfasst werden,

dass die Maschinensteuerung in der Zeit, in der sie den Überwachungsabschnitt zur Überprüfung von Aggregaten an das Überwachungssystem vorgibt, auch die entsprechenden Aggregate über die zu überprüfenden Leistungsbereiche, vorzugsweise über die gesamten Leistungsbereiche betreibt bzw. hin und her bewegt, ohne dabei einen Bearbeitungsprozess auszuführen, und sie diese Bewegungen über einen NC-Unterprogrammteil ausführen kann, der zusammen mit dem Datenwort für den Überwachungsabschnitt aufgerufen wird.

4.

Überwachungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Überwachungssystem für jede Überwachungsaufgabe an den Komponenten von Werkzeugmaschinen einen oder mehrere zusätzliche Sensoren aufweist, auf die das Überwachungssystem automatisch umschaltet, wenn der entsprechende Überwachungsabschnitt für die Überwachungsaufgabe an Komponenten von Werkzeugmaschinen von der Maschinensteuerung aufgerufen wird.

5.

Überwachungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Überwachung von Schäden oder Verschleiß an den Vorschubschlitten

-

Kraftsensoren zur Erfassung der Vorschubkraft in Schlittenbewegungsrichtung an einem der Vorschubspindellagerböcke,

-

Strom- oder Leistungssensoren an den Vorschubspindelmotoren oder

-

für eine Überwachung von Geräuschen oder Schwingungen an Vorschubschlitten ein oder mehrere Körperschallsensoren und/oder Schwingungssensoren auf den Schlitten, den Führungsbahnen und/oder den Spindellagerböcken angeordnet sind.

6.

Überwachungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachung von Schäden oder Verschleiß an den Vorschubschlitten durch Auslesen der Messwerte der vorhandenen Stromsensoren an den Vorschubantrieben aus der Maschinensteuerung über die bidirektionale Schnittstelle erfolgt.

7.

Verfahren zur prozessbegleitenden Überwachung von Werkzeugmaschinen-Komponenten mit einem Überwachungssystem nach Anspruch 1, in dem

-

Messsignale aus dem Bearbeitungsprozess, die mindestens einer Kraftrichtung, einer Kraftresultierenden, einem Druck, einem Drehmoment, einer Motorleistung, einem Motorstrom, einer Schwingung, einer Beschleunigung, einem Körperschallgeräusch oder einer Abstandsänderung zwischen zwei Maschinenbauteilen gleichzusetzen sind, von mindestens einem Sensor erfasst werden,

-

Überwachungsdaten in werkzeug- oder schnittspezifischen Überwachungsabschnitten von mindestens einer Überwachungshardware mit Software gespeichert und verglichen werden, wobei die Überwachungsabschnitte von der Maschinensteuerung durch das NC- und/oder SPS-Programm über eine Schnittstelle vorgegeben werden und wobei in den Überwachungsabschnitten ein Vergleich der Messsignale oder Messsignalkurven von mindestens einem Sensor mit gespeicherten Überwachungsschwellen durch Überwachungs- und Auswertestrategien erfolgt, derart, dass bei Messsignalen, die die Überwachungsschwellen verletzen, eine entsprechende Meldung an die Maschinensteuerung zur entsprechenden Reaktion der Maschine gegeben wird,

-

ein Datenaustausch zwischen der Maschine und dem Überwachungssystem über eine bidirektionale Schnittstelle vorgenommen wird, wobei die werkzeug- oder schnittspezifischen Überwachungsabschnitte in Form von Datenworten als unterschiedliche Nummern oder Befehle, vorzugsweise als Werkzeugcode, Werkzeugkorrektur- oder Platznummern, Schnittcode oder H- oder M-Befehle, aus dem NC- bzw. SPS-Programm an das Überwachungssystem zwecks Aufteilung der Überwachung in verschiedene Überwachungsabschnitte geleitet werden,

dadurch gekennzeichnet,

dass in anderen Überwachungsabschnitten, die zu Zeiten, in denen kein Bearbeitungsprozess stattfindet, von der Maschinensteuerung vorgegeben werden, Schäden oder Verschleiß an den Vorschubschlitten von dem Überwachungssystem erkannt, überwacht oder zielgerichtet überprüft werden, wobei die Maschinensteuerung in der Zeit, in der sie den Überwachungsabschnitt zur Überprüfung von Vorschubschlitten an das Überwachungssystem vorgibt, auch den oder die Vorschubschlitten über die zu überprüfenden Verfahrbereiche, vorzugsweise über die gesamten Verfahrbereiche, bewegt, ohne dabei einen Bearbeitungsprozess auszuführen, und sie diese Bewegungen über einen NC-Unterprogrammteil ausführen kann, der zusammen mit dem Datenwort für den Überwachungsabschnitt aufgerufen wird

8.

Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Maschinensteuerung den Überwachungsabschnitt zur Überprüfung von Vorschubschlitten dann ausführt, wenn sich kein Werkstück in der Maschine befindet, so dass ohne Kollisionsgefahr und ohne Bearbeitungsprozess die gesamten Verfahrbereiche bewegt bzw. hin und her bewegt werden können.

9.

Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass insbesondere in der Massenfertigung von Werkstücken die Maschinensteuerung für den Überwachungsabschnitt zur Überprüfung von Vorschubschlitten das normale NC-Programm zur Bearbeitung dieses Werkstückes mit ihren Vorschubschlitten durchfährt, jedoch dazu kein Werkstück in die Maschine einlegt und anstelle der Überwachungsabschnitte zur Überwachung von Werkzeugen, Werkstücken oder Bearbeitungsprozessen in diesem Fall den Überwachungsabschnitt zur Überwachung von Vorschubschlitten an das Überwachungssystem leitet.

10.

Verfahren nach Anspruch 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass während des Aufrufens des Überwachungsabschnittes die Bewegung des Vorschubschlittens stets identisch ist und der Überwachungszyklus in regelmäßigen zeitlichen Abständen durch die Maschinensteuerung bei identischen Betriebsbedingungen der Werkzeugmaschine wiederholt ausgelöst wird.

11.

Verfahren nach Anspruch 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Überwachungsabschnitt zur zielgerichteten Überprüfung von Vorschubschlitten von der Maschinensteuerung praktisch unbegrenzt oft innerhalb der Lebensdauer einer Werkzeugmaschine vorgegeben werden kann.

12.

Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der zeitliche Abstand zwischen jeweils zwei gleichen Überwachungsabschnitten zur zielgerichteten Überprüfung von Vorschubschlitten von der Maschinensteuerung so vorgegeben ist, wie eine gerade noch wahrnehmbare, verschleißbedingte Änderung an den Führungsbahnen zeitlich zu erwarten wäre.

13.

Verfahren nach Anspruch 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass bei neuen bzw. einwandfreien, unverschlissenen Vorschubschlitten ein Teach-In-Überwachungsabschnitt durchgeführt wird, bei dem die Messsignale bzw. Messsignalkurven der Sensoren im Überwachungssystem abgespeichert und in Relation dazu die Schaltschwellen bzw. Schaltschwellenkurven für die maximal zulässigen Abweichungen der Sensorsignale für die künftigen Überwachungsabschnitte bis zum Ende der Lebensdauer der Vorschubschlitten der Werkzeugmaschine festgelegt werden.

14.

Verfahren nach Anspruch 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Messsignale bzw. Messsignalkurven der Sensoren aus den aufeinander folgenden, gleichen Überwachungsabschnitten zur Überprüfung der Vorschubschlitten im Überwachungssystem abgespeichert und jederzeit ausgelesen werden können.

15.

Verfahren nach Anspruch 7 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass nach einer Maschinenkollision oder einem Werkzeugbruch, wie es das Überwachungssystem standardmäßig feststellen kann und an die Maschinensteuerung meldet, die Maschinensteuerung nach Bereinigung der Kollisions- oder Bruchsituation mit Beginn der regulären Bearbeitung im Automatikbetrieb zunächst einen im Hinblick auf die sonst übliche zeitliche Abfolge außerplanmäßigen Überwachungsabschnitt zur zielgerichteten Überprüfung der Vorschubschlitten ausführt und dass das Überwachungssystem die Messsignale bzw. Messsignalkurven der Sensoren in diesem Fall separat abspeichert, um eventuelle Schäden durch die Kollision oder den Werkzeugbruch an den Vorschubschlitten zu dokumentieren.

16.

Verfahren zur prozessbegleitenden Überwachung von Werkzeugmaschinen-Komponenten mit einem Überwachungssystem nach Anspruch 2, in dem

-

Messsignale aus dem Bearbeitungsprozess, die mindestens einer Kraftrichtung, einer Kraftresultierenden, einem Druck, einem Drehmoment, einer Motorleistung, einem Motorstrom, einer Schwingung, einer Beschleunigung, einem Körperschallgeräusch oder einer Abstandsänderung zwischen zwei Maschinenbauteilen gleichzusetzen sind, von mindestens einem Sensor erfasst werden,

-

Überwachungsdaten in werkzeug- oder schnittspezifischen Überwachungsabschnitten von mindestens einer Überwachungshardware mit Software gespeichert und verglichen werden, wobei die Überwachungsabschnitte von der Maschinensteuerung durch das NC- und/oder SPS-Programm über eine Schnittstelle vorgegeben werden und wobei in den Überwachungsabschnitten ein Vergleich der Messsignale oder Messsignalkurven von mindestens einem Sensor mit gespeicherten Überwachungsschwellen durch Überwachungs- und Auswertestrategien erfolgt, derart, dass bei Messsignalen, die die Überwachungsschwellen verletzen, eine entsprechende Meldung an die Maschinensteuerung zur entsprechenden Reaktion der Maschine gegeben wird,

-

ein Datenaustausch zwischen der Maschine und dem Überwachungssystem über eine bidirektionale Schnittstelle vorgenommen wird, wobei die werkzeug- oder schnittspezifischen Überwachungsabschnitte in Form von Datenworten als unterschiedliche Nummern oder Befehle, vorzugsweise als Werkzeugcode, Werkzeugkorrektur- oder Platznummern, Schnittcode oder H- oder M-Befehle, aus dem NC- bzw. SPS-Programm an das Überwachungssystem zwecks Aufteilung der Überwachung in verschiedene Überwachungsabschnitte geleitet werden,

dadurch gekennzeichnet,

dass in anderen Überwachungsabschnitten, die zu Zeiten, in denen kein Bearbeitungsprozess stattfindet, von der Maschinensteuerung vorgegeben werden, Schäden oder Verschleiß an den Werkzeug- oder Werkstückspindeln von dem Überwachungssystem erkannt, überwacht oder zielgerichtet überprüft werden, wobei zur Überwachung von Schäden bzw. Verschleiß an Werkzeug- oder Werkstückspindeln, vorrangig an deren Lagern, sowie zur Überprüfung von unzulässiger Unwucht an Werkzeug- oder Werkstückspindeln diese über Körperschallsensoren zur Erfassung des Laufgeräusches bzw. über Schwingungssensoren zur Erfassung von Spindelschwingungen bzw. über Abstandssensoren zur Erfassung von Verlagerungen zwischen zwei Spindelbauteilen, bevorzugt von Rotor und Stator zueinander bzw. über Temperatursensoren zur Erfassung verlustleistungsbedingter Temperaturerhöhungen jeweils im unmittelbaren Bereich der Lagerungen bzw. über Strom- oder Leistungssensoren am Werkzeug- oder Werkstückspindelmotor, auch durch Auslesen der Messwerte der vorhandenen Stromsensoren an den Spindelantrieben aus der Maschinensteuerung über die bidirektionale Schnittstelle zur Erfassung verlustleistungsbedingter Strom- oder Leistungserhöhungen verfügen, wobei die Maschinensteuerung in der Zeit, in der sie den Überwachungsabschnitt zur Überprüfung von Werkzeug- oder Werkstückspindeln an das Überwachungssystem vorgibt, auch die Spindeln in die zu überprüfenden Drehzahlbereiche steuert, vorzugsweise diese über ihren gesamten Drehzahlbereich rauf- und runterfährt, ohne dabei einen Bearbeitungsprozess auszuführen, und sie das Ansteuern der Spindeln über einen NC-Unterprogrammteil ausführen kann, der zusammen mit dem Datenwort für den Überwachungsabschnitt aufgerufen wird.

17.

Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Maschinensteuerung den Überwachungsabschnitt zur Überprüfung von Werkzeugspindeln dann ausführt, wenn sich kein Werkzeug in der Maschine befindet, so dass die Messsignale nicht durch das Werkzeug verfälscht werden können.

18.

Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Maschinensteuerung den Überwachungsabschnitt zur Überprüfung von Werkstückspindeln dann ausführt, wenn sich kein Werkstück in der Maschine befindet und das Werkstückfutter identisch positioniert ist, so dass die Messsignale nicht durch das Werkstück oder das Werkstückfutter verfälscht werden können.

19.

Verfahren nach Anspruch 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass während des Aufrufens der jeweiligen Überwachungsabschnitte für die Überprüfung der Werkzeug- oder Werkstückspindeln die jeweiligen Drehzahlverläufe einschließlich der Beschleunigungs- und Abbremsphasen stets identisch sind und die jeweiligen Überwachungszyklen für die entsprechenden Werkzeug- oder Werkstückspindeln in regelmäßigen zeitlichen Abständen durch die Maschinensteuerung bei identischen Betriebsbedingungen der Werkzeugmaschine wiederholt ausgelöst werden.

20.

Verfahren nach Anspruch 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungsabschnitte zur zielgerichteten Überprüfung von Werkzeug- oder Werkstückspindeln von der Maschinensteuerung praktisch unbegrenzt oft innerhalb der Lebensdauer einer Werkzeugmaschine vorgegeben werden können.

21.

Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass der zeitliche Abstand zwischen jeweils zwei gleichen Überwachungsabschnitten zur zielgerichteten Überprüfung von Werkzeug- oder Werkstückspindeln von der Maschinensteuerung so vorgegeben ist, wie eine gerade noch wahrnehmbare, verschleißbedingte Änderung an den Werkzeug- oder Werkstückspindeln zeitlich zu erwarten wäre.

22.

Verfahren nach Anspruch 16 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass bei neuen bzw. einwandfreien, unverschlissenen Werkzeug- oder Werkstückspindeln jeweils ein Teach-In-Überwachungsabschnitt durchgeführt wird, bei dem die Messsignale bzw. Messsignalkurven der Sensoren im Überwachungssystem abgespeichert und in Relation dazu die Schaltschwellen bzw. Schaltschwellenkurven für die maximal zulässigen Abweichungen der Sensorsignale für die künftigen Überwachungsabschnitte bis zum Ende der Lebensdauer der Werkzeug- oder Werkstückspindeln in der Werkzeugmaschine festgelegt werden.

23.

Verfahren nach Anspruch 16 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Messsignale bzw. Messsignalkurven der Sensoren aus den aufeinanderfolgenden gleichen Überwachungsabschnitten zur Überprüfung von Werkzeug- oder Werkstückspindeln im Überwachungssystem abgespeichert und jederzeit ausgelesen werden können.

24.

Verfahren nach Anspruch 16 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass nach einer Maschinenkollision oder einem Werkzeugbruch, wie es das Überwachungssystem standardmäßig feststellen kann und an die Maschinensteuerung meldet, die Maschinensteuerung nach Bereinigung der Kollisions- oder Bruchsituation mit Beginn der regulären Bearbeitung im Automatikbetrieb zunächst einen im Hinblick auf die sonst übliche zeitliche Abfolge außerplanmäßigen Überwachungsabschnitt zur zielgerichteten Überprüfung der Werkzeug- oder Werkstückspindeln ausführt und dass das Überwachungssystem die Messsignale bzw. Messsignalkurven der Sensoren in diesem Fall separat abspeichert, um eventuelle Schäden durch die Kollision oder den Werkzeugbruch an den Werkzeug- oder Werkstückspindeln zu dokumentieren.

25.

Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass insbesondere in der Massenfertigung von Werkstücken die Maschinensteuerung zur Überprüfung von Werkzeug- oder Werkstückspindeln auf Schäden bzw. Verschleiß das normale NC-Programm zur Bearbeitung dieses Werkstückes durchfährt, jedoch jeweils einen spezifischen Überwachungsabschnitt zur Überwachung der Werkzeug- oder Werkstückspindeln auf Schäden bzw. Verschleiß beim jeweiligen Hochlaufen der Spindel vor dem Bearbeitungsprozess mit dem jeweiligen Werkzeug oder Werkstück auf die jeweilige Solldrehzahl zusätzlich zu den normalen Überwachungszyklen zur Überwachung von Werkzeugen, Werkstücken oder Bearbeitungsprozessen an das Überwachungssystem leitet und dabei die Messsignale in der Hochlaufphase der Spindel vorzugsweise durch Schwellen von Signalmusterkurven aus einem entsprechenden Teach-In Überwachungsabschnitt überprüft.

26.

Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass die entsprechende Überprüfung auch beim Runterlaufen der Spindel möglich ist.

27.

Verfahren nach Anspruch 25 oder 26, dadurch gekennzeichnet, dass die entsprechende Überprüfung der Werkzeug- oder Werkstückspindeln auf Schäden bzw. Verschleiß nur durch Überprüfung der Messsignalwerte innerhalb eines kurzen Zeitfensters während des Hoch- oder Runterlaufens der Spindel erfolgt und hierfür von der Maschinensteuerung ein entsprechend kurzer Überwachungsabschnitt an die Überwachungsvorrichtung geleitet wird.

28.

Verfahren zur prozessbegleitenden Überwachung von Werkzeugmaschinen-Komponenten mit einem Überwachungssystem nach Anspruch 3, in dem

-

Messsignale aus dem Bearbeitungsprozess, die mindestens einer Kraftrichtung, einer Kraftresultierenden, einem Druck, einem Drehmoment, einer Motorleistung, einem Motorstrom, einer Schwingung, einer Beschleunigung, einem Körperschallgeräusch oder einer Abstandsänderung zwischen zwei Maschinenbauteilen gleichzusetzen sind, von mindestens einem Sensor erfasst werden,

-

Überwachungsdaten in werkzeug- oder schnittspezifischen Überwachungsabschnitten von mindestens einer Überwachungshardware mit Software gespeichert und verglichen werden, wobei die Überwachungsabschnitte von der Maschinensteuerung durch das NC- und/oder SPS-Programm über eine Schnittstelle vorgegeben werden und wobei in den Überwachungsabschnitten ein Vergleich der Messsignale oder Messsignalkurven von mindestens einem Sensor mit gespeicherten Überwachungsschwellen durch Überwachungs- und Auswertestrategien erfolgt, derart, dass bei Messsignalen, die die Überwachungsschwellen verletzen, eine entsprechende Meldung an die Maschinensteuerung zur entsprechenden Reaktion der Maschine gegeben wird,

-

ein Datenaustausch zwischen der Maschine und dem Überwachungssystem über eine bidirektionale Schnittstelle vorgenommen wird, wobei die werkzeug- oder schnittspezifischen Überwachungsabschnitte in Form von Datenworten als unterschiedliche Nummern oder Befehle, vorzugsweise als Werkzeugcode, Werkzeugkorrektur- oder Platznummern, Schnittcode oder H- oder M-Befehle, aus dem NC- bzw. SPS-Programm an das Überwachungssystem zwecks Aufteilung der Überwachung in verschiedene Überwachungsabschnitte geleitet werden,

dadurch gekennzeichnet,

dass in anderen Überwachungsabschnitten, die zu Zeiten, in denen kein Bearbeitungsprozess stattfindet, von der Maschinensteuerung vorgegeben werden, fehlerhafte Zustände an Komponenten von Werkzeugmaschinen von dem Überwachungssystem erkannt, überwacht oder zielgerichtet überprüft werden, wobei zur Überwachung von Schäden oder Verschleiß an sonstigen motorbetriebenen Vorrichtungen der Maschine, wie Hydraulikaggregat, Kühlschmiermittelpumpe, Antrieb der Schutztür etc., im folgenden Aggregate genannt, Messsignale von Strom- oder Leistungssensoren an den Antriebsmotoren bzw. für eine Überwachung von Geräuschen oder Schwingungen an den Aggregaten Geräusche und Schwingungen an einem oder mehreren Körperschallsensoren und/oder Schwingungssensoren erfasst werden, wobei die Maschinensteuerung in der Zeit, in der sie den Überwachungsabschnitt zur Überprüfung von Aggregaten an das Überwachungssystem vorgibt, auch die entsprechenden Aggregate über die zu überprüfenden Leistungsbereiche, vorzugsweise über die gesamten Leistungsbereiche betreibt bzw. hin und her bewegt, ohne dabei einen Bearbeitungsprozess auszuführen, und sie diese Bewegungen über einen NC-Unterprogrammteil ausführen kann, der zusammen mit dem Datenwort für den Überwachungsabschnitt aufgerufen wird.

29.

Verfahren nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass die Maschinensteuerung den Überwachungsabschnitt zur Überprüfung von Aggregaten dann ausführt, wenn sich kein Werkstück in der Maschine befindet, so dass ohne Kollisionsgefahr und ohne Bearbeitungsprozess die Aggregate in ihrem gesamten Leistungsbereich betrieben bzw. hin und her bewegt werden können.

30.

Verfahren nach Anspruch 28 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass der Überwachungsabschnitt zur zielgerichteten Überprüfung von Aggregaten von der Maschinensteuerung praktisch unbegrenzt oft innerhalb der Lebensdauer einer Werkzeugmaschine vorgegeben werden kann.

31.

Verfahren nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass der zeitliche Abstand zwischen jeweils zwei gleichen Überwachungsabschnitten zur zielgerichteten Überprüfung von Aggregaten von der Maschinensteuerung so vorgegeben ist, wie eine gerade noch wahrnehmbare, verschleißbedingte Änderung an den Aggregaten zeitlich zu erwarten wäre.

32.

Verfahren nach Anspruch 28 bis 31, dadurch gekennzeichnet, dass bei neuen bzw. einwandfreien, unverschlissenen Aggregaten ein Teach-In-Überwachungsabschnitt durchgeführt wird, bei dem die Messsignale bzw. Messsignalkurven der Sensoren im Überwachungssystem abgespeichert und in Relation dazu die Schaltschwellen bzw. Schaltschwellenkurven für die maximal zulässigen Abweichungen der Sensorsignale für die künftigen Überwachungsabschnitte bis zum Ende der Lebensdauer der Aggregate der Werkzeugmaschine festgelegt werden.

33.

Verfahren nach Anspruch 28 bis 32, dadurch gekennzeichnet, dass die Messsignale bzw. Messsignalkurven der Sensoren aus den aufeinanderfolgenden gleichen Überwachungsabschnitten zur Überprüfung der Aggregate im Überwachungssystem abgespeichert und jederzeit ausgelesen werden können.

Die Kosten des Rechtsstreits werden gegeneinander aufgehoben.

Normenkette:

PatG § 3 ; PatG § 4 ;

Tatbestand

Der Beklagte war Inhaber des am 10. September 2002 unter Inanspruchnahme der Priorität einer deutschen Patentanmeldung vom 10. September 2001 angemeldeten und mit Wirkung für die Bundesrepublik Deutschland erteilten europäischen Patents 1 425 640 (Streitpatents), das ein System und ein Verfahren zur prozessbegleitenden Überwachung von Werkzeugen, Werkstücken oder Bearbeitungsprozessen in spanabhebenden Werkzeugmaschinen betrifft. Die Streithelferin, die dem Rechtsstreit in erster Instanz auf Seiten der Beklagten beigetreten ist, ist seit dem 25. August 2016 eingetragene Inhaberin des Streitpatents.

Patentanspruch 1, auf den die Patentansprüche 2 bis 5 unmittelbar oder mittelbar rückbezogen sind, und Patentanspruch 6, auf den die Patentansprüche 7 bis 45 unmittelbar oder mittelbar rückbezogen sind, haben in der erteilten Fassung folgenden Wortlaut:

"1. Überwachungssystem zur prozessbegleitenden Überwachung von Werkzeugen, Werkstücken oder Bearbeitungsprozessen in spanabhebenden Werkzeugmaschinen zum Drehen, Bohren oder Fräsen mit dem Ziel der Erkennung von mindestens einem der Zustände Werkzeugbruch, Werkzeugausbruch, Werkzeugverschleiß, Werkzeug-zu-Werkstückkontakt mit oder ohne Werkstückmaßkontrolle, Maschinenkollisionen oder Prozessentartungen wie Rattern, werkzeug-, werkstück- oder schnittspezifische Überlast oder Unterlast, bestehend aus

- mindestens einem Sensor zur Erfassung von Messsignalen aus dem Bearbeitungsprozess, die mindestens einer Kraftrichtung, einer Kraftresultierenden, einem Druck, einem Drehmoment, einer Motorleistung, einem Motorstrom, einer Schwingung, einer Beschleunigung, einem Körperschallgeräusch oder einer Abstandsänderung zwischen zwei Maschinenbauteilen gleichzusetzen sind,

- mindestens einer Überwachungshardware mit Software zur Speicherung und zum Vergleich von Überwachungsdaten in Werkzeug- oder schnittspezifischen Überwachungsabschnitten, die von der Maschinensteuerung durch das NC- und/oder SPS-Programm über eine Schnittstelle vorgegebenen werden und in denen ein Vergleich der Messsignale oder Messsignalkurven von mindestens einem Sensor mit gespeicherten Überwachungsschwellen durch Überwachungs- und Auswertestrategien erfolgt, derart, dass bei Messsignalen, die die Überwachungsschwellen verletzen, eine entsprechende Meldung an die Maschinensteuerung zur entsprechenden Reaktion der Maschine gegeben wird,

- mindestens einer bidirektionalen Schnittstelle, vorzugsweise einer Feldbusschnittstelle, zwischen der Überwachungshardware und der Maschinensteuerung, wobei die bidirektionale Schnittstelle einen Datenaustausch zwischen der Maschine und dem Überwachungssystem vornimmt und insbesondere dazu geeignet ist, die werkzeug- oder schnittspezifischen Überwachungsabschnitte, in Form von Datenworten als unterschiedliche Nummern oder Befehle, vorzugsweise als Werkzeugcode, Werkzeugkorrektur- oder Platznummern, Schnittcode, H- oder M-Befehle, aus dem NC- bzw. SPS-Programm an das Überwachungssystem zwecks Aufteilung der Überwachung in verschiedene Überwachungsabschnitte zu leiten,

- und vorzugsweise einer Bedienungshardware mit Software zur Bedienung und/oder Parametrierung des Überwachungssystems und/oder zur Visualisierung der Messsignale,

dadurch gekennzeichnet,

dass das Überwachungssystem in anderen Überwachungsabschnitten, die zu Zeiten, in denen kein Bearbeitungsprozess stattfindet, von der Maschinensteuerung vorgegeben werden, fehlerhafte Zustände an Komponenten von Werkzeugmaschinen, vorzugsweise Schäden oder Verschleiß an den Vorschubschlitten oder an den Werkzeug- oder Werkstückspindeln erkennt, überwacht oder zielgerichtet überprüft.

6. Verfahren zur prozessbegleitenden Überwachung von Werkzeugmaschinen-Komponenten mit einem Überwachungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5 in dem

- Messsignale aus dem Bearbeitungsprozess, die mindestens einer Kraftrichtung, einer Kraftresultierenden, einem Druck, einem Drehmoment, einer Motorleistung, einem Motorstrom, einer Schwingung, einer Beschleunigung, einem Körperschallgeräusch oder einer Abstandsänderung zwischen zwei Maschinenbauteilen gleichzusetzen sind, von mindestens einem Sensor erfasst werden,

- Überwachungsdaten in werkzeug- oder schnittspezifischen Überwachungsabschnitten von mindestens einer Überwachungshardware mit Software gespeichert und verglichen werden, wobei die Überwachungsabschnitte von der Maschinensteuerung durch das NC- und/oder SPS-Programm über eine Schnittstelle vorgegeben werden und wobei in den Überwachungsabschnitten ein Vergleich der Messsignale oder Messsignalkurven von mindestens einem Sensor mit gespeicherten Überwachungsschwellen durch Überwachungs- und Auswertestrategien erfolgt, derart, dass bei Messsignalen, die die Überwachungsschwellen verletzen, eine entsprechende Meldung an die Maschinensteuerung zur entsprechenden Reaktion der Maschine gegeben wird,

- ein Datenaustausch zwischen der Maschine und dem Überwachungssystem über eine bidirektionale Schnittstelle vorgenommen wird wobei die werkzeug- oder schnittspezifischen Überwachungsabschnitte in Form von Datenworten als unterschiedliche Nummern oder Befehle, vorzugsweise als Werkzeugcode, Werkzeugkorrektur- oder Platznummern, Schnittcode oder H- oder M-Befehle, aus dem NC- bzw. SPS-Programm an das Überwachungssystem zwecks Aufteilung der Überwachung in verschiedene Überwachungsabschnitte geleitet werden,

dadurch gekennzeichnet,

dass in anderen Überwachungsabschnitten, die zu Zeiten in denen kein Bearbeitungsprozess stattfindet von der Maschinensteuerung vorgegeben, fehlerhafte Zustände an Komponenten von Werkzeugmaschinen, vorzugsweise Schäden oder Verschleiß an den Vorschubschlitten oder an den Werkzeug- oder Werkstückspindeln von dem Überwachungssystem erkannt, überwacht oder zielgerichtet überprüft werden."

Die Klägerin hat geltend gemacht, der Gegenstand des Streitpatents sei nicht neu und beruhe nicht auf einer erfinderischen Tätigkeit. Die Erfindung sei auch nicht so deutlich und vollständig offenbart, dass ein Fachmann sie ausführen könne. Zudem sei der Gegenstand von Patentanspruch 6 unzulässig erweitert. Die Beklagte hat das Streitpatent im Hauptantrag wie erteilt und in der Fassung von zuletzt vier Hilfsanträgen beschränkt verteidigt. Das Patentgericht hat das Streitpatent für nichtig erklärt.

Mit ihrer Berufung verteidigt die Beklagte das Streitpatent im Hauptantrag zuletzt noch in der Fassung des in der ersten Instanz gestellten ersten Hilfsantrags sowie hilfsweise mit den weiteren drei dort gestellten Hilfsanträgen. Die Klägerin tritt dem Rechtsmittel entgegen.

Entscheidungsgründe

Die Berufung der Beklagten ist zulässig und hat im Umfang des Hauptantrags, mit dem die Beklagte das Streitpatent noch verteidigt, auch in der Sache Erfolg.

I. Das Streitpatent betrifft ein System und ein Verfahren zur prozessbegleitenden Überwachung von Werkzeugen, Werkstücken oder Bearbeitungsprozessen in spanabhebenden Werkzeugmaschinen.

1. In der Streitpatentschrift wird ausgeführt, dass Komponenten von Werkzeugmaschinen überwachungsbedürftig seien, die einem Verschleiß unterliegen oder die aufgrund von Maschinenkollisionen, Maschinenüberlastungen oder unwuchten Werkzeugen oder Werkstücken beschädigt werden könnten.

Neben offline arbeitenden Überwachungssystemen seien auch Systeme zur prozessbegleitenden Überwachung von Werkzeugen, Werkstücken oder Bearbeitungsprozessen in spanabhebenden Werkzeugmaschinen zum Drehen, Bohren oder Fräsen bekannt. Diese hätten das Ziel, mindestens einen der Zustände Werkzeugbruch, Werkzeugausbruch, Werkzeugverschleiß, Werkzeug-zu-Werkstückkontakt, Rattern oder Maschinenkollisionen "in-process" zu erkennen und insbesondere bei Werkzeugbruch oder Maschinenkollisionen die Maschinenantriebe so schnell wie möglich still zu setzen, um Folgeschäden zu vermeiden.

Solche "In-Prozess"-Überwachungssysteme verfügten bereits über eine Schnittstelle zwischen dem Überwachungssystem und der Maschinensteuerung, um in von der Steuerung vorgegebenen Überwachungsabschnitten die Signalverläufe der Sensoren während des Prozesses zu überwachen und die Maschinen gegebenenfalls über dieselbe Schnittstelle stillzusetzen. Dabei wür den zunehmend Feldbusschnittstellen anstelle von parallelen Schnittstellen zum Informationsaustausch zwischen dem Überwachungssystem und der Maschinensteuerung, bestehend aus der speicherprogrammierbaren Steuerung (SPS) bzw. der NC-Steuerung, verwendet.

Es sei auch ein Verfahren bekannt, mit dem auf Basis von Messdaten mindestens eines Vibrationssensors eine "Post-process"-Überprüfung stattfinde, um fehlerhafte Zustände an Werkzeugmaschinenkomponenten nachträglich zu charakterisieren.

2. Der Erfindung liegt nach den Angaben der Streitpatentschrift die Aufgabe zugrunde, ein Überwachungssystem und ein Verfahren zur prozessbegleitenden Überwachung von Werkzeugmaschinenkomponenten zu schaffen, die ohne nennenswerte Änderungen an der Hard- oder Software des Überwachungssystems Komponenten von Werkzeugmaschinen überwachen und überprüfen können.

Von Lösungsansätzen befreit (vgl. BGH, Urteil vom 11. November 2014 - X ZR 128/09, GRUR 2015, 356 Rn. 9 - Repaglinid) ist das der Erfindung zugrundeliegende technische Problem darin zu sehen, ein System und ein Verfahren zu entwickeln, das mit möglichst geringem Aufwand eine prozessbegleitende Überwachung von Werkzeugmaschinenkomponenten ermöglicht.

3. Das soll nach Patentansprüchen 1, 2 und 3 in der zuletzt im Hauptantrag verteidigten Fassung durch drei Systeme erreicht werden, die jeweils die Merkmale 1 bis 1.4.1 umfassen, an die sich nach Patentanspruch 1 die Merkmale 1.4.21 und 7, nach Patentanspruch 2 die Merkmale 1.4.22, 16 und 17 sowie nach Patentanspruch 3 die Merkmale 1.4.23, 39 und 40 anschließen:

Patentansprüche 1, 2 und 3:

1. Überwachungssystem

1.1 zur prozessbegleitenden Überwachung von Werkzeugen, Werkstücken oder Bearbeitungsprozessen in spanabhebenden Werkzeugmaschinen zum Drehen, Bohren oder Fräsen

1.2 mit dem Ziel der Erkennung von mindestens einem der Zustände Werkzeugbruch, Werkzeugausbruch, Werkzeugverschleiß, Werkzeug-zu-Werkstückkontakt mit oder ohne Werkstückmaßkontrolle, Maschinenkollisionen oder Prozessentartungen wie Rattern, werkzeug-, werkstück- oder schnittspezifische Überlast oder Unterlast,

1.3 bestehend aus jeweils mindestens

1.3.1 einem Sensor zur Erfassung von Messsignalen aus dem Bearbeitungsprozess,

1.3.1.1 die mindestens einer Kraftrichtung, einer Kraftresultierenden, einem Druck, einem Drehmoment, einer Motorleistung, einem Motorstrom, einer Schwingung, einer Beschleunigung, einem Körperschallgeräusch oder einer Abstandsänderung zwischen zwei Maschinenbauteilen gleichzusetzen sind,

1.3.2 einer Überwachungshardware mit Software zur Speicherung und zum Vergleich von Überwachungsdaten in werkzeug oder schnittspezifischen Überwachungsabschnitten,

1.3.2.1 die von der Maschinensteuerung durch das NC- und/oder SPS-Programm über eine Schnittstelle vorgegeben werden und

1.3.2.2 in denen ein Vergleich der Messsignale oder Messsignalkurven von mindestens einem Sensor mit gespeicherten Überwachungsschwellen durch Überwachungs- und Auswertestrategien erfolgt,

1.3.2.3 derart, dass bei Messsignalen, die die Überwachungsschwellen verletzen, eine entsprechende Meldung an die Maschinensteuerung zur entsprechenden Reaktion der Maschine gegeben wird,

1.3.3 einer bidirektionalen Schnittstelle, vorzugsweise einer Feldbusschnittstelle, zwischen der Überwachungshardware und der Maschinensteuerung,

1.3.3.1 wobei die bidirektionale Schnittstelle einen Datenaustausch zwischen der Maschine und dem Überwachungssystem vornimmt und

1.3.3.2 insbesondere dazu geeignet ist, die werkzeug- oder schnittspezifischen Überwachungsabschnitte, in Form von Datenworten als unterschiedliche Nummern oder Befehle, vorzugsweise als Werkzeugcode, Werkzeugkorrektur- oder Platznummern, Schnittcode, H- oder M-Befehle, aus dem NC- bzw. SPS-Programm an das Überwachungssystem zwecks Aufteilung der Überwachung in verschiedene Überwachungsabschnitte zu leiten,

1.3.4 und vorzugsweise einer Bedienungshardware mit Software zur Bedienung und/oder Parametrierung des Überwachungssystems und/oder zur Visualisierung der Messsignale;

1.4 in anderen Überwachungsabschnitten,

1.4.1 die zu Zeiten, in denen kein Bearbeitungsprozess stattfindet, von der Maschinensteuerung vorgegeben werden,

Nur Patentanspruch 1:

1.4.21 erkennt, überwacht oder überprüft das Überwachungssystem zielgerichtet Schäden oder Verschleiß an den Vorschubschlitten.

7. Die Maschinensteuerung bewegt in der Zeit, in der sie den Überwachungsabschnitt zur Überprüfung von Vorschubschlitten an das Überwachungssystem vorgibt, auch den oder die Vorschubschlitten über die zu überprüfenden Verfahrbereiche, vorzugsweise über die gesamten Verfahrbereiche, ohne dabei einen Bearbeitungsprozess auszuführen, bewegt und sie [die Maschinensteuerung] diese Bewegungen über einen NC-Unterprogrammteil ausführen kann, der zusammen mit dem Datenwort für den Überwachungsabschnitt aufgerufen wird.

Nur Patentanspruch 2:

1.4.22 erkennt, überwacht oder überprüft das Überwachungssystem zielgerichtet Schäden oder Verschleiß an den Werkzeug- oder Werkstückspindeln.

16. Zur Überwachung von Schäden bzw. Verschleiß an Werkzeug- oder Werkstückspindeln, vorrangig an deren Lagern, sowie zur Überprüfung von unzulässiger Unwucht an Werkzeug- oder Werkstückspindeln verfügen diese über Körperschallsensoren zur Erfassung des Laufgeräusches bzw. über Schwingungssensoren zur Erfassung von Spindelschwingungen bzw. über Abstandssensoren zur Erfassung von Verlagerungen zwischen zwei Spindelbauteilen, bevorzugt von Rotor und Stator zueinander bzw. über Temperatursensoren zur Erfassung verlustleistungsbedingter Temperaturerhöhungen jeweils im unmittelbaren Bereich der Lagerungen bzw. über Strom- oder Leistungssensoren am Werkzeug- oder Werkstückspindelmotor, auch durch Auslesen der Messwerte der vorhandenen Stromsensoren an den Spindelantrieben aus der Maschinensteuerung über die bidirektionale Schnittstelle zur Erfassung verlustleistungsbedingter Strom- oder Leistungserhöhungen.

17. In der Zeit, in der die Maschinensteuerung den Überwachungsabschnitt zur Überprüfung von Werkzeug- oder Werkzeugspindeln an das Überwachungssystem vorgibt, steuert sie [die Maschinensteuerung] auch die Spindeln in die zu überprüfenden Drehzahlbereiche, fährt vorzugsweise diese über ihren gesamten Drehzahlbereich rauf- und runter, ohne dabei einen Bearbeitungsprozess auszuführen und kann sie [die Maschinensteuerung] das Ansteuern der Spindeln über einen NC-Unterprogrammteil ausführen, der zusammen mit dem Datenwort für den Überwachungsabschnitt aufrufen wird.

Nur Patentanspruch 3:

1.4.23 erkennt, überwacht oder überprüft das Überwachungssystem zielgerichtet fehlerhafte Zustände an Komponenten von Werkzeugmaschinen.

39. Zur Überwachung von Schäden bzw. Verschleiß an sonstigen motorbetriebenen Vorrichtungen der Maschine, wie Hydraulikaggregat, Kühlschmiermittelpumpe, Antrieb der Schutztür etc., im folgenden Aggregate genannt, werden Messsignale von Strom- oder Leistungssensoren an den Antriebsmotoren bzw. für eine Überwachung von Geräuschen oder Schwingungen an den Aggregaten, Geräusche und Schwingungen an einen oder mehrere Körperschallsensoren und/oder Schwingungssensoren erfasst.

40. In der Zeit, in der die Maschinensteuerung den Überwachungsabschnitt zur Überprüfung von Aggregaten an das Überwachungssystem vorgibt, betreibt sie [die Maschinensteuerung] auch die entsprechenden Aggregate über die zu überprüfenden Leistungsbereiche bzw. bewegt diese hin und her, vorzugsweise über die gesamten Leistungsbereiche, ohne dabei einen Bearbeitungsprozess auszuführen und kann sie [die Maschinensteuerung] diese Bewegungen über einen NC-Unterprogrammteil ausführen, das zusammen mit dem Datenwort für den Überwachungsabschnitt aufgerufen wird.

4. Die Lehre der Patentansprüche 1, 2 und 3 des Streitpatents ist aus Sicht des Fachmanns, den das Patentgericht zutreffend in einem Ingenieur (Diplom-Ingenieur oder Ingenieur mit Master-Abschluss) im Fachbereich Maschinenbau mit mehrjähriger Erfahrung auf dem Gebiet der Entwicklung von Überwachungssystemen für indus