金属前缘保护带、对应的翼型件及制造方法-复审决定


发明创造名称:金属前缘保护带、对应的翼型件及制造方法
外观设计名称:
决定号:183709
决定日:2019-07-08
委内编号:1F243712
优先权日:2012-07-30
申请(专利)号:201380040825.X
申请日:2013-06-28
复审请求人:通用电气公司
无效请求人:
授权公告日:
审定公告日:
专利权人:
主审员:刘畅
合议组组长:邹涤秋
参审员:秦保军
国际分类号:F01D5/14(2006.01);F01D5/28(2006.01);F04D29/32(2006.01);F04D29/38(2006.01)
外观设计分类号:
法律依据:专利法第22条第3款
决定要点
:如果权利要求的技术方案与作为最接近现有技术的对比文件相比存在区别技术特征,但该区别技术特征属于本领域的公知常识,在该对比文件的基础上结合本领域的公知常识得到该权利要求的技术方案对本领域技术人员来说是显而易见的,则该权利要求不具备创造性。
全文:
本复审请求审查决定涉及申请号为201380040825.X,名称为“金属前缘保护带、对应的翼型件及制造方法”的PCT发明专利申请(下称“本申请”)。本申请的申请人为通用电气公司,申请日为2013年06月28日,优先权日为2012年07月30日,进入中国国家阶段日为2015年01月30日,公开日为2015年04月08日。
经实质审查,国家知识产权局原审查部门于2017年11月01日发出驳回决定,驳回了本申请,其理由是:本申请的权利要求1-7不具备专利法第22条第3款规定的创造性。驳回决定所依据的文本为:2016年1月15日提交的权利要求第1-7项,2015年1月30日进入中国国家阶段时提交的原始国际申请文件的中文译文的说明书第1-4页、说明书附图第1页、说明书摘要及摘要附图。
驳回决定引用的对比文件如下:
对比文件2:EP0496550A1,公开日为:1992年07月29日;
对比文件3:CN102312682A,公开日为:2012年01月11日;
对比文件5:“AMS 5659 (15-5PH)”,CorusGroup,Corus Engineering Steels,第1页,2003年06月。
驳回决定所针对的权利要求书如下:
“1. 一种适于对涡轮机的翼型件的前缘提供冲击保护的金属前缘保护带(12),所述保护带由不锈钢合金形成,并且与由钛基合金形成的相同保护带相比,较密实且提供提高的强度和弹性特性,且其中,所述不锈钢合金以重量计由下者构成:14-15%的铬、3.5-5.5%的镍、0-0.45%的铌、2.5-4.5%的铜、高达0.07%的碳、高达1.00%的硅、高达1.00%的锰,余量为铁和附带杂质。
2. 一种涡轮机的翼型件,其具有受权利要求1所述的金属前缘保护带(12)保护的前缘。
3. 根据权利要求2所述的翼型件,其特征在于,所述翼型件由聚合物基质复合物形成。
4. 一种制造具有保护带(12)的翼型件的方法,所述方法包括以下步骤:制造由在第一温度下固化的聚合物基质复合物形成的翼型件;使用蠕变成形工艺或研磨来制造由不锈钢合金形成的保护带,其中,所述不锈钢合金以重量计由下者构成:14-15%的铬、3.5-5.5%的镍、0-0.45%的铌、2.5-4.5%的铜、高达0.07%的碳、高达1.00%的硅、高达1.00%的锰,余量为铁和附带杂质;使用粘结剂将所述保护带(12)附连到所述翼型件上;以及使所述粘结剂在第二温度下固化,以在所述保护带(12)和所述翼型件之间形成粘合,所述第二温度低于所述第一温度。
5. 一种使用根据权利要求4所述的方法制造的具有保护带(12)的翼型件。
6. 一种涡轮机的翼型件,其具有受不锈钢合金制成的金属前缘保护带(12)保护的前缘:所述不锈钢合金以重量计由下者构成:14-15%的铬、3.5-5.5%的镍、0-0.45%的铌、2.5-4.5%的铜、高达0.07%的碳、高达1.00%的硅、高达1.00%的锰,余量为铁和附带杂质。
7. 根据权利要求6所述的翼型件,其特征在于,所述翼型件由聚合物基质复合物形成。”
驳回决定认为:权利要求1与对比文件2的区别在于不锈钢保护带与由钛基合金形成的相同保护带相比,较密实且提供提高的强度和弹性特性,且其中,所述不锈钢合金以重量计由下者构成:14-15%的铬、3.5-5.5%的镍、0-0.45%的铌、2.5-4.5%的铜、高达0.07%的碳、高达1.00%的硅、高达1.00%的锰,余量为铁和附带杂质,而对比文件5完全公开了上述成分的不锈钢材料,且该不锈钢材料可用于飞行器部件、发动机挂架等,因此对比文件5给出了将上述区别特征应用于对比文件2以解决其技术问题的启示,因此权利要求1不具备专利法第22条第3款规定的创造性;从属权利要求2-3的附加技术特征已被对比文件2所公开,因此也不具备创造性;权利要求4要求保护一种制造具有保护带的翼型件的方法,对比文件3公开了一种制造具有保护带的翼型件的方法,权利要求4与对比文件3的区别技术特征部分被对比文件5所公开,而其余技术特征为本领域的公知常识,因此,在对比文件3的基础上结合对比文件5以及本领域的公知常识以获得权利要求4的技术方案,对所属技术领域的技术人员来说是显而易见的,该权利要求不具备创造性;权利要求5要求保护一种使用根据权利要求4所述的方法制造的具有保护带的翼型件,对比文件3公开了一种具有保护带的翼型件,因此权利要求5也不具有创造性;权利要求6要求保护一种涡轮机的翼型件,权利要求6与对比文件2的区别同样被对比文件5所公开,对比文件5给出了将上述区别特征应用于对比文件2以解决其技术问题的启示,因此权利要求6也具备创造性;从属权利要求7的附加技术特征已被对比文件2所公开,因此从属权利要求7也不具备创造性。
申请人(下称复审请求人)对上述驳回决定不服,于2018年01月30日向国家知识产权局提出了复审请求,对权利要求进行了修改,将修改后的权利要求1-12替换原权利要求1-7。
复审请求人认为:对比文件完全没有披露关于金属护套连接在翼型件上的“第二温度”的任何信息,更没有披露“第二温度”低于翼型件固化所处的第一温度,该特征解决了“共同固化操作”和“提高残余的粘合应力”的技术问题,现有技术也没有教导相应的技术效果,也没有确凿的理由证明该特征是本领域的公知常识,因此,修改后的权利要求1-12具备创造性。
经形式审查合格,国家知识产权局于2018年02月11日依法受理了该复审请求,并将其转送至原审查部门进行前置审查。
原审查部门在前置审查意见书中认为:对比文件1中具有由PEEK聚醚醚酮(即本申请中的聚合物基质复合物)形成的翼型件和金属保护构件52(即本申请中的保护带),其将金属保护构件52黏附的粘结到翼型件上用于保护翼型件,在使用粘结剂将金属保护带粘结到翼型件上时,本领域技术人员能够根据需要选择将粘结剂固化所处的第二温度低于翼型件固化所处的第一温度,不需要付出创造性的劳动。因而坚持驳回决定。
随后,国家知识产权局成立合议组对本案进行审理。
合议组于2019年01月31日向复审请求人发出复审通知书,指出:复审请求人在提出复审请求时对权利要求书的修改符合专利法第33条的规定,修改后的权利要求1,9与对比文件2公开的技术内容相比,其区别技术特征在于:所述粘结剂在第二温度下固化,所述第二温度低于所述翼型件固化,而在对比文件2已经公开了叶片翼型件和金属护套采用不同材料制成,而这两种材料的固化温度显然不同,要么叶片翼型件的固化温度大于金属护套固化温度,要么小于金属护套固化温度,因此,本领域技术人员选择保护带粘结固化温度低于翼型件的固化温度,是本领域技术人员的常规选择,属于本领域技术人员的公知常识。因此,在对比文件2的基础上结合本领域的公知常识得出权利要求1,9所要求保护的技术方案,对本领域的技术人员来说是显而易见的,权利要求1,9不具备专利法第22条第3款规定的创造性;由于对比文件2公开了一种适于对涡轮机的翼型件的前缘提供冲击保护的金属前缘保护带,叶片翼型件由聚合物复合材料构成,金属护套20由不锈钢或镍合金材料制成,因而,当权利要求2-3,5-6,8,10引用的权利要求不具有创造性时,权利要求2-3,5-6,8,10也不具备专利法第22条第3款规定的创造性;权利要求4要求保护一种根据权利要求3的金属前缘保护带,对保护带的镍合金材料进行了进一步限定,而该限定特征均为本领域的公知常识;权利要求7要求保护一种根据权利要求6所述的金属前缘保护带,权利要求7所限定的不锈钢的组分构成已完全被对比文件5公开,因此当权利要求7引用的权利要求不具有创造性时,权利要求7也不具备专利法第22条第3款规定的创造性;权利要求11要求保护一种涡轮机的翼型件,对金属前缘保护带的镍合金或不锈钢材料作了进一步限定,而上述特征在对比文件2公开,因此权利要求11不具备创造性;从属权利要求12的附加技术特征也已被对比文件2公开,因此权利要求12也不具备创造性。
针对复审请求人的陈述意见,合议组还指出:(1)对比文件2已经公开了叶片翼型件由聚合物复合材料构成,保护带由不锈钢或镍合金材料制成,而这两种材料的固化温度显然不同,要将保护带粘合在叶片前前缘上,必然需要在不同温度进行固化,这属于本领域技术人员在对比文件2公开内容上可以推理得出的内容;(2)对比文件2已经公开了叶片翼型件在一定温度下固化后,然后再将金属护套用粘合剂施加在叶片前缘的加工步骤,从这里实质可以得知,保护带粘合固化的温度需小于叶片固化温度,因此,本领域人员在对比文件2公开了不同材料进行固化内容基础上,容易想到将保护带粘合固化温度设定低于叶片固化温度,这是本领域技术人员的常规选择。
复审请求人于2019年03月15日提交了意见陈述书,同时对权利要求书进行了修改,修改方式是将权利要求1,9中增加特征“从而减小残余的粘合应力”。
复审请求人认为:(1)对比文件2没有公开“不锈钢或镍基合金”前缘护套优于“钛基合金”护套的性能/性质,甚至通过优选使用“钛基合金”而提供了与权利要求1的技术方案完全相背离的相反技术启示;(2)对比文件2的翼型件由金属箔和弹性体复合材料两者一起形成的,而不是如本发明中那样由“聚合物基质复合物”形成,因此对比文件2也并未披露权利要求1和9的特征“由聚合物基质复合物形成”的翼型件;(3)区别技术特征“粘结剂在第二温度下固化,所述第二温度低于所述翼型件固化所处的所述第一温度”不是本领域的公知常识,本申请意在解决的技术问题进一步包括:如何减少残余结合应力,该对比文件2甚至完全没有意识到减少残余结合应力的需要或要求。因此,修改后的权利要求1-11具备创造性。
复审请求人于2019年03月15日提交的权利要求书如下:
“1. 一种适于对涡轮机的翼型件的前缘提供冲击保护的金属前缘保护带(12),所述保护带由不锈钢或镍基合金形成,并且与由钛基合金形成的相同保护带相比,较密实且提供提高的强度和弹性特性,
其中,所述翼型件由聚合物基质复合物形成,并且在第一温度下固化,所述金属前缘保护带使用粘结剂附连到所述翼型件上,所述粘结剂在第二温度下固化,所述第二温度低于所述翼型件固化所处的所述第一温度,从而减小残余的粘合应力。
2. 一种涡轮机的翼型件,其具有受权利要求1所述的金属前缘保护带(12)保护的前缘。
3. 根据权利要求1所述的金属前缘保护带(12),其特征在于,所述保护带(12)由镍基合金形成。
4. 根据权利要求3所述的金属前缘保护带(12),其特征在于,所述镍基合金以重量计由下者构成:50-55%的镍、17-21%的铬、2.8-3.33%的钼、4.75-5.5%的铌、0-1.0%的钴、0.65-1.15钛、0.2-0.8%的铝、0-0.35%的锰、0-0.3%的铜、0-0.08%的碳、0-0.006%的硼,余量为铁和附带杂质。
5. 一种涡轮机的翼型件,其具有受权利要求3所述的金属前缘保护带(12)保护的前缘。
6. 根据权利要求1所述的金属前缘保护带(12),其特征在于,所述保护带(12)由不锈钢合金形成。
7. 根据权利要求6所述的金属前缘保护带(12),其特征在于,所述不锈钢合金以重量计由下者构成:14-15%的铬、3.5-5.5%的镍、0-0.45%的铌、2.5-4.5%的铜、高达0.07%的碳、高达1.00%的硅、高达1.00%的锰,余量为铁和附带杂质。
8. 一种涡轮机的翼型件,其具有受权利要求6所述的金属前缘保护带(12)保护的前缘。
9. 一种制造具有保护带(12)的翼型件的方法,所述方法包括以下步骤:
使由在第一温度下固化的聚合物基质复合物形成的翼型件固化;
使用蠕变成形工艺或研磨来制造由镍基合金或不锈钢合金形成的保护带;
使用粘结剂将所述保护带(12)附连到所述翼型件上;以及
使所述粘结剂在第二温度下固化,以在第二温度下在所述保护带(12)和所述翼型件之间形成粘合,所述第二温度低于所述第一温度,从而减小残余的粘合应力。
10. 一种使用根据权利要求9所述的方法制造的具有保护带(12)的翼型件。
11. 一种涡轮机的翼型件,其具有受由镍基超合金或不锈钢合金制成的金属前缘保护带(12)保护的前缘:所述镍基超合金以重量计由下者构成:50-55%的镍、17-21%的铬、2.8-3.33%的钼、4.75-5.5%的铌、0-1.0%的钴、0.65-1.15钛、0.2-0.8%的铝、0-0.35%的锰、0-0.3%的铜、0-0.08%的碳、0-0.006%的硼,余量为铁和附带杂质;所述不锈钢合金以重量计由下者构成:14-15%的铬、3.5-5.5%的镍、0-0.45%的铌、2.5-4.5%的铜、高达0.07%的碳、高达1.00%的硅、高达1.00%的锰,余量为铁和附带杂质。
12. 根据权利要求11所述的翼型件,其特征在于,所述翼型件由聚合物基质复合物形成。”
在上述程序的基础上,合议组认为本案事实已经清楚,可以作出审查决定。

二、决定的理由
1、审查文本的认定
复审请求人在复审程序中对权利要求书进行了修改,经查,复审请求人对权利要求书进行的修改符合专利法第33条的规定,故本复审请求审查决定所针对的文本是:2019年03月15日提交的权利要求第1-12项,2015年01月30日进入中国国家阶段时提交的原始国际申请文件的中文译文的说明书第1-4页、说明书附图第1页、说明书摘要及摘要附图。
2、关于创造性
专利法第22条第3款规定:创造性,是指与现有技术相比,该发明具有突出的实质性特点和显著的进步,该实用新型具有实质性特点和进步。
(1)权利要求1请求保护一种适于对涡轮机的翼型件的前缘提供冲击保护的金属前缘保护带,权利要求9请求保护一种制造具有保护带的翼型件的方法。经查,对比文件2(EP0496550A1,公开日为1992年07月29日)公开了一种适于对涡轮机的翼型件的前缘提供冲击保护的金属前缘保护带,具体公开了如下技术特征(参见说明书第2栏第43行-第10栏第26行、附图1):叶片翼型件由聚合物复合材料构成,并在约325℃的温度下固化,金属护套20(即本申请中的保护带)由不锈钢或镍合金材料制成,通过切割和修正技术制造,该金属护套20用环氧基粘合剂施加在叶片的前缘16。
权利要求1,9所要求保护的技术方案与对比文件2公开的技术内容相比,其区别技术特征在于:所述粘结剂在第二温度下固化,所述第二温度低于所述翼型件固化所处的所述第一温度,以降低残余粘合应力,因此权利要求1,9相对于对比文件2实际所要解决的技术问题为选择保护带粘合剂的合适固化温度。
关于上述区别技术特征,在对比文件2已经公开了叶片翼型件和金属护套采用不同材料制成,而这两种材料的固化温度显然不同,要么叶片翼型件的固化温度大于金属护套固化温度,要么小于金属护套固化温度,且对比文件2公开了金属护套施加翼型件上时需要考虑粘合剂的固化温度问题,以减少结合应力,因此,在对比文件2公开了上述内容的基础上,本领域技术人员选择保护带粘结固化温度低于翼型件的固化温度,是本领域技术人员的常规选择,属于本领域技术人员的公知常识。因此,在对比文件2的基础上结合本领域的公知常识得出权利要求1,9所要求保护的技术方案,对本领域的技术人员来说是显而易见的,权利要求1,9不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
(2)权利要求2要求保护一种涡轮机的翼型件,具有权利要求1所述的金属前缘保护带保护的前缘;权利要求3要求保护一种根据权利要求1所述的金属前缘保护带,所述保护带由镍基合金形成;权利要求5要求保护一种涡轮机的翼型件,具有权利要求3所述的金属前缘保护带;权利要求6要求保护一种根据权利要求1所述的金属前缘保护带,所述保护带由不锈钢合金形成;权利要求8要求保护一种涡轮机的翼型件,其具有权利要求6所述的金属前缘保护带保护的前缘;权利要求10要求保护一种使用根据权利要求9所述的方法制造的具有保护带的翼型件;
对比文件2公开了一种适于对涡轮机的翼型件的前缘提供冲击保护的金属前缘保护带,叶片翼型件由聚合物复合材料构成,金属护套20由不锈钢或镍合金材料制成,因而,当权利要求2-3,5-6,8,10引用的权利要求不具有创造性时,权利要求2-3,5-6,8,10也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
(3)权利要求4要求保护一种根据权利要求3的金属前缘保护带,对保护带的镍合金材料进行了进一步限定,而该限定特征均为本领域的公知常识,例如《中外常用金属材料手册》(安继儒等主编,陕西科学技术出版社,1998年10月第1版,第1862-1867页)中记载:GH4169镍合金包含50-55%的镍、17-21%的铬、2.8-3.33%的钼、4.75-5.5%的铌、0-1.0%的钴、0.65-1.15钛、0.2-0.8%的铝、0-0.35%的锰、0-0.3%的铜、0-0.08%的碳、0-0.006%的硼,余量为铁和附带杂质。当权利要求4引用的权利要求不具有创造性时,权利要求4也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
(4)权利要求7要求保护一种根据权利要求6所述的金属前缘保护带,对保护带的不锈钢材料进行了进一步限定,而对比文件5(“AMS 5659 (15-5PH)”,CorusGroup,Corus Engineering Steels,第1页,2003年6月)公开了一种不锈钢材料,并具体公开了如下技术特征(参见第1页):不锈钢材料15-5 PH不锈钢可用于飞行器部件、发动机挂架等,重量计构成为,14-15%的铬、3.5-5.5%的镍、5xC-0.45%的铌(落在了本申请要求保护的铌的范围0-0.45%内)、2.5-4.5%的铜、高达0.07%的碳、高达1.00%的硅、高达1.00%的锰,余量为铁和附带杂质属于隐含公开的技术内容,权利要求7所限定的不锈钢的组分构成已完全被对比文件5公开,因此当权利要求7引用的权利要求不具有创造性时,权利要求7也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
(5)权利要求11要求保护一种涡轮机的翼型件,对金属前缘保护带的镍合金或不锈钢材料作了进一步限定,按照上述第(3)、(4)点的理由,权利要求11同样不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
(6)从属权利要求12的附加技术特征“所述翼型件由聚合物基质复合物形成”已被对比文件2公开,因此当权利要求12引用的权利要求不具有创造性时,权利要求12也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
3、对复审请求人相关意见的评述
复审请求人在意见陈述书中认为:
(1)对比文件2没有公开“不锈钢或镍基合金”前缘护套优于“钛基合金”护套的性能/性质,甚至通过优选使用“钛基合金”而提供了与权利要求1的技术方案完全相背离的相反技术启示;
(2)对比文件2的翼型件由金属箔和弹性体复合材料两者一起形成的,而不是如本申请中那样由“聚合物基质复合物”形成,因此对比文件2也并未披露权利要求1和9的特征“由聚合物基质复合物形成”的翼型件;
(3)区别技术特征“粘结剂在第二温度下固化,所述第二温度低于所述翼型件固化所处的所述第一温度”不是本领域的公知常识,本申请意在解决的技术问题进一步包括:如何减少残余结合应力,该对比文件2甚至完全没有意识到减少残余结合应力的需要或要求。因此,修改后的权利要求1及其从属权利要求具备创造性。
对此,合议组认为:
(1)对比文件2已经公开了保护带由不锈钢、镍合金或由钛合金等材料制成,叶片翼型件由聚合物复合材料构成(参见对比文件2的说明书第2栏第43行至第3栏第25行、第7栏第32行至第8栏第17行),虽然对比文件2主要讨论钛合金材料制成的保护带,但不影响对比文件2证明了现有技术中已存在不锈钢或镍合金材料制成保护带的事实。
(2)本申请未记载或推断出“叶片翼型件全部或完全由聚合物基质复合物形成”的特征,而对比文件2已经公开了叶片翼型件包含聚合物复合材料,例如环氧树脂、双马来酰亚胺、聚氨酯等,因此已经公开了“翼型件由聚合物基质复合物形成”的特征。
(3)对比文件2已经公开了叶片翼型件由聚合物复合材料构成,保护带由不锈钢或镍合金材料制成,且对比文件2公开了金属护套施加翼型件上时需要考虑粘合剂的固化温度问题,以减少结合应力。而这两种材料的固化温度显然不同,要将保护带粘合在叶片前前缘上,必然需要在不同温度进行固化,这属于本领域技术人员在对比文件2公开内容上可以推理得出的内容。由于材料不同,叶片固化温度要么大于保护带粘合固化的温度,要么小于保护带粘合固化的温度,只有这两种选择,本领域技术人员是可以根据材料的不同进行合理选择的。且对比文件2已经公开了叶片翼型件在一定温度下固化后,然后再将金属护套用粘合剂施加在叶片前缘的加工步骤,从这里实质可以得知,保护带粘合固化的温度需小于叶片固化温度,否则,如果金属护套用粘合剂施加在叶片前缘温度高于叶片本身固化温度,相当于叶片材料会再次加热到液态,叶片还要进行二次固化,这显然会对叶片的残留应力带来不利影响。因此,上述特征虽然未被对比文件2公开,但本领域人员在对比文件2公开了不同材料进行固化内容基础上,容易想到将保护带粘合固化温度设定低于叶片固化温度,这是本领域技术人员的常规选择。
综上,合议组对于复审请求人的主张不予支持。合议组依法作出如下复审决定。

三、决定
维持国家知识产权局于2017年11 月01日对本申请作出的驳回决定。
如对本复审请求审查决定不服,根据专利法第41条第2款的规定,复审请求人可以自收到本决定之日起三个月内可以向北京知识产权法院起诉。


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