发明创造名称：斜轧无缝钢管管端削尖轧制方法
外观设计名称：
决定号：190439
决定日：2019-09-20
委内编号：1F259833
优先权日：
申请（专利）号：201610629530.1
申请日：2016-08-03
复审请求人：太原磬泓机电设备有限公司 常州东方特钢有限公司
无效请求人：
授权公告日：
审定公告日：
专利权人：
主审员：王斐
合议组组长：路志芳
参审员：李静
国际分类号：B21B19/02(2006.01),B21B38/00(2006.01),B21B37/72(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：如果一项权利要求与作为最接近现有技术的对比文件相比存在多个区别技术特征，该多个区别技术特征属于本领域的常规技术手段，则该项权利要求不具有突出的实质性特点，不具备创造性。
全文：
本复审请求涉及申请号为201610629530.1，名称为“斜轧无缝钢管管端削尖轧制方法”的发明专利申请（下称本申请）。申请人为太原磬泓机电设备有限公司、常州东方特钢有限公司。本申请的申请日为2016年08月03日，公开日为2016年12月21日。
经实质审查，国家知识产权局原审查部门于2018年07月11日以本申请权利要求1、2不符合专利法第22条第3款规定的创造性为由驳回了本申请。驳回决定中引用了如下对比文件：
对比文件1：CN101823075A，公开日为2010年09月08日。
驳回决定所依据的文本为：申请日（2016年08月03日）提交的说明书摘要、说明书第1-35段（第1-5页）、摘要附图、说明书附图图1-图3（第1-2页）；以及2017年11月08日提交的权利要求第1-2项。
驳回决定所针对的权利要求书如下：
“1. 一种斜轧无缝钢管管端削尖轧制方法，其特征在于轧制步骤如下：
第一步，将外径为D0的毛管头部轧制成外径为D1、长度为L1=100～150mm的管头咬入段(1)，D1=D-2ΔS，式中D为荒管外径，取值根据轧制工艺确定，ΔS为头尾段削尖量，取值为钢管经张减机轧制后钢管减径量的1%～1.5%，钢管减径量为荒管与成品管外径的差值；
第二步，轧辊反向进给线性打开，将毛管外径轧成圆锥状、长度为L2的头部削尖段(2)，该圆锥段最小外径为D1，最大外径为D，L2取值为后续张减机机架间距距离的1～1.5倍减去L1的值；
第三步，轧辊进给到位，轧制成荒管中间段(3)，其直径为D；
第四步，轧辊正向进给将毛管尾部轧制成圆锥状的削尖段(4)，最大外径为荒管外径D，最小外径为D1，长度为L2’=L2；
第五步，在轧制距毛管管尾80～100mm时轧辊快速反向进给到大打开状态，毛管脱离轧制，形成外径为D0的非轧制段(5)。
2. 如权利要求1所述的一种斜轧无缝钢管管端削尖轧制方法，其特征在于管头咬入段长度L1、管头削尖段长度L2、管尾非轧制段长度L3、管尾削尖段长度L2’测量方法是通过设置在轧机入口距轧制中心距离为L的激光测速仪测量，将测回的速度值进行积分运算得出各段长度精确控制辊缝进给。”
驳回决定指出，权利要求1与对比文件1的区别技术特征在于：本申请的轧制第一步中管头咬入段L1的长度为100～150mm，△S取值为钢管经张减径机轧制后钢管减径量的1％～1.5％，钢管减径量为荒管与成品管外径的差值，轧制第二步中还包括将轧辊反向进给线性打开，且削尖段长度L2取值为后续张减径机机架间距距离的1～1.5倍，轧制第四步中还包括将轧辊正向进给，轧制第五步中为在轧制距毛管管尾80～100mm时轧辊快速反向进给到大打开状态，毛管脱离轧制，形成外径为D0的非轧制段。然而，上述区别技术特征属于本领域的常规技术手段。因此权利要求1相对于对比文件1以及本领域常规技术手段的结合不具备专利法第22条第3款规定的创造性。从属权利要求2的附加技术特征是本领域的常用技术手段，因此从属权利要求2也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
针对申请人的意见陈述，驳回决定中进一步指出，首先，对比文件1公开的也是二辊斜轧的斜轧无缝钢管管端削尖轧制方法；其次，对比文件1公开了咬入段的长度既不宜过短也不宜过长，并给出了推荐的比例范围，在此基础上，将管头咬入段长度L1设置为100～150mm属于本领域技术人员的常规选择；再次，对比文件1公开了张力减径工艺中，头、尾形成削尖段能够缩短定减径过程中钢管头尾壁厚超差长度，在此基础上，削尖段长度L2的取值范围与削尖段减壁量△S的取值范围属于本领域技术人员通过合乎逻辑地推理、有限的试验即可得到的，不需要付出创造性的劳动。因而，申请人的意见陈述不具有说服力。
申请人（下称复审请求人）对上述驳回决定不服，于2018年09月03日向国家知识产权局提出了复审请求，同时修改了权利要求书。相对于驳回决定所针对的权利要求，具体修改是：将原权利要求2的附加技术特征及特征“轧辊进给量由安装在轧辊装置上的位移传感器测量”加入权利要求1中，形成新的权利要求1，并相应删除原权利要求2。复审请求人认为：1）本申请限定了，管头咬入段的外径D1是由公式D1=D-2△S计算得到及其中△S的取值范围，且限定了头部削尖段长度L2取值。这与对比文件1中的限定不同，且本申请D1的取值不仅仅与荒管外径、头尾段削尖量相关，还与头尾段削尖量的取值方式有关，头部削尖段L2取值是根据张减机机架间距而设定的，并非本领域的常规技术手段。2）本申请尾部设有一段长度为L3的非轧制段，对比文件1并未公开该结构，且非轧制段可防止钢管尾部出现尾镰刀而造成轧卡事故，产生了有益技术效果。3）本申请各段长度是通过将激光测速仪测量的速度值进行积分运算得出，轧辊进给量由位移传感器测量，与对比文件1不同，且本申请中轧辊进给量的调整更为精确。复审请求时新修改的权利要求书如下：
“1. 一种斜轧无缝钢管管端削尖轧制方法，其特征在于轧制步骤如下：
第一步，将外径为D0的毛管头部轧制成外径为D1、长度为L1＝100～150mm的管头咬入段(1)，D1＝D-2ΔS，式中D为荒管外径，取值根据轧制工艺确定，ΔS为头尾段削尖量，取值为钢管经张减机轧制后钢管减径量的1％～1.5％，钢管减径量为荒管与成品管外径的差值；
第二步，轧辊反向进给线性打开，将毛管外径轧成圆锥状、长度为L2的头部削尖段(2)，该圆锥段最小外径为D1，最大外径为D，L2取值为后续张减机机架间距距离的1～1.5倍减去L1的值；
第三步，轧辊进给到位，轧制成荒管中间段(3)，其直径为D；
第四步，轧辊正向进给将毛管尾部轧制成圆锥状的削尖段(4)，最大外径为荒管外径D，最小外径为D1，长度为L2’＝L2；
第五步，在轧制距毛管管尾80～100mm时轧辊快速反向进给到大打开状态，毛管脱离轧制，形成外径为D0的非轧制段(5)；
管头咬入段长度L1、管头削尖段长度L2、管尾非轧制段长度L3、管尾削尖段长度L2’测量方法是通过设置在轧机入口距轧制中心距离为L的激光测速仪测量，将测回的速度值进行积分运算得出各段长度精确控制辊缝进给，轧辊进给量由安装在轧辊装置上的位移传感器测量。”
经形式审查合格，国家知识产权局于2018年09月07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，1）首先，对比文件1公开的也是二辊斜轧的斜轧无缝钢管管端削尖轧制方法；其次，对比文件1公开了咬入段的长度既不宜过短也不宜过长，并给出了推荐的比例范围，在此基础上，将管头咬入段长度L1设置为100～150mm属于本领域技术人员的常规选择；再次，对比文件1公开的张力减径工艺中，头、尾形成削尖段能够缩短定减径过程中钢管头尾壁厚超差长度，在此基础上，削尖段长度L2的取值范围与削尖段减壁量△S的取值范围属于本领域技术人员通过合乎逻辑地推理、有限的试验即可得到的，不需要付出创造性的劳动。2）由于要对钢管进行切尾处理，本领域技术人员可根据实际需要选择是否进行轧制，因而在距毛管管尾80～100mm时轧辊快速反向进给到大打开状态，毛管脱离轧制，形成外径为D0的非轧制段，是本领域技术人员的常规设置，且其技术效果也是可以预期的。3）本领域技术人员容易想到设置检测装置用于测量钢管各段长度，激光测速仪是本领域常规选择的仪器，为获得各段长度的精确辊缝进给，将测回的速度值进行积分运算得出辊缝进给，以及采用安装在轧辊装置上的位移传感器测量轧辊进给量，均属于本领域的常规技术手段。因而坚持原驳回决定。
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07月23日向复审请求人发出复审通知书，指出：权利要求1与对比文件1的区别技术特征在于：①管头咬入段L1的长度为100～150mm，ΔS取值为钢管经张减机轧制后钢管减径量的1%～1.5%；L2取值为后续张减机机架间距距离的1～1.5倍减去L1的值；②第五步，在轧制距毛管管尾80～100mm时轧辊快速反向进给到大打开状态，毛管脱离轧制，形成外径为D0的非轧制段；③管头咬入段长度L1、管头削尖段长度L2、管尾非轧制段长度L3、管尾削尖段长度L2’测量方法是通过设置在轧机入口距轧制中心距离为L的激光测速仪测量，将测回的速度值进行积分运算得出各段长度精确控制辊缝进给，轧辊进给量由安装在轧辊装置上的位移传感器测量。然而，区别技术特征①是本领域技术人员基于有限的实验即可得出的参数设定，区别技术特征②、③是本领域的常规技术手段。因此权利要求1相对于对比文件1以及本领域常规技术手段的结合不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
针对复审请求人的意见陈述，合议组认为：1）对比文件1中管头咬入段的外径同样满足本申请的公式；而在对比文件1公开的对钢管头尾壁厚减薄形成削尖段，以改善头尾壁厚超差状况的基础上，本领域技术人员经过有限的实验，即可获得△S及L2取值的设定，不需要付出创造性的劳动。2）钢管尾端形成非轧制段，防止出现轧卡事故，是本领域的公知技术；因而形成非轧制段是本领域的常规技术手段；非轧制段长度也是本领域的常规设定。3）采用激光测速仪测量速度值进行积分运算得出各段长度，是本领域的常规技术手段；位移传感器测量轧辊进给量也是本领域常规的测量方法。因而，复审请求人的意见陈述不具有说服力。
针对上述复审通知书，复审请求人于2019年08月27日提交了意见陈述书，但未修改申请文件。复审请求人认为：1）本申请△S取值为钢管经张减机轧制后钢管减径量的1％-1.5％，头部削尖段长度L2取值为后续张减机机架间距距离的1-1.5倍减去L1的值；而对比文件1将咬入段的外径设定为削尖段的最小外径，咬入段的长度L0占咬入段及削尖段总长度L的20％-40％。本申请头部削尖段的长度取值方式更为科学和精准，能完全抵消张力减径变形过程中的头尾壁增量，即产生了有益技术效果。△S及L2的取值范围并非本领域技术人员的常规技术手段。2）本申请中管头咬入段长度L1、管头削尖段长度L2、管尾非轧制段长度L3、管尾削尖段长度L2’测量方法是通过设置在轧机入口距轧制中心距离为L的激光测速仪测量，将测回的速度值进行积分运算得出各段长度精确控制辊缝进给，轧辊进给量由安装在轧辊装置上的位移传感器测量。本申请的轧辊进给是在激光测速仪、控制系统和位移传感器共同配合下完成的，并不能将这些技术特征一一拆分开进行比较，其在相互配合下产生了有益技术效果。本申请说明书记载的轧辊进给过程与对比文件1中不同，且本申请中轧辊进给量的调整更为精确，大大提高成材率。
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
审查文本的认定
复审请求人于2018年09月03日提交了修改后的权利要求书，经审查，上述修改符合专利法实施细则第61条第1款和专利法第33条的规定，本复审请求审查决定所针对的文本如下：申请日（2016年08月03日）提交的说明书摘要、说明书第1-35段（第1-5页）、摘要附图、说明书附图图1-图3（第1-2页）；以及2018年09月03日提交的权利要求第1项。
专利法第22条第3款
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。
具体到本案：
（1）权利要求1不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求1请求保护一种斜轧无缝钢管管端削尖轧制方法。对比文件1公开了一种无缝钢管头尾壁厚削尖轧制方法，也是一种无缝钢管管端削尖轧制方法，并具体公开以下技术特征（参见说明书第[0020]-[0034]段，附图1、2、4）：由于钢管在轧制时，必然是由头端至尾端依次轧制，因而其轧制步骤如下：
轧制工序将穿孔后的毛坯（相当于本申请中的毛管，其外径相当于本申请中的D0）轧制成一定外径及壁厚的钢管，在钢管轧制时在头削尖段4外轧制一段空心圆柱形状的咬入段5（相当于本申请中的管头咬入段），咬入段5的外径（相当于本申请中的D1）=削尖段4的最小外径，咬入段5的长度为L0；而荒管减径为成品管，二者外径必然具有差值，即钢管减径量，即公开了第一步，将毛管头部轧制成外径为咬入段外径、长度为L0（相当于本申请中的L1）的管头咬入段，咬入段外径=d-2(h-s)（参见附图4，相当于本申请中D1=D-2ΔS），式中d（相当于本申请中的D）为荒管外径，取值根据轧制工艺确定，h-s（相当于本申请的△S）为头尾段削尖量；钢管减径量为荒管与成品管外径的差值；
在钢管轧制时就通过缩窄辊缝的方式对其头、尾壁厚进行减薄，在头尾形成削尖段4，因而在咬入段轧制完成的基础上，轧辊必然要反向进给而打开，削尖段4为由头、尾向中间的一段空心圆锥台（头端的削尖段长度相当于本申请中的L2，尾端的削尖段长度相当于本申请中L2'），头尾削尖段壁厚变化是均匀变化的，因而轧辊必然为线性打开；即公开了第二步，轧辊反向进给线性打开，将毛管外径轧制成圆锥状、长度为L-L0的头端的削尖段4（即头部削尖段），该圆锥段最小外径为咬入段外径，最大外径为d；
中间段6为壁厚h、外径d的圆柱状，因而在头端的削尖段4轧制完成的基础上，轧辊必然已进给到位，即公开了第三步，轧辊进给到位，轧制成钢管（相当于本申请中的荒管）中间段6，其直径为d；
在钢管轧制时就通过缩窄辊缝的方式对其头、尾壁厚进行减薄，在头尾形成削尖段4，因而在中间段轧制完成的基础上，轧辊必然要正向进给，削尖段4为由头、尾向中间的一段空心圆锥台，即公开了第四步，轧辊正向进给将毛管尾部轧制成圆锥状的削尖段，最大外径为荒管外径d，最小外径为咬入段外径，长度等于头部削尖段长度；
第五步，在尾削尖段4外还轧制一段空心圆柱形状的咬入段5。
该权利要求所要求保护的技术方案与该对比文件所公开的技术内容相比，其区别技术特征在于：①管头咬入段L1的长度为100～150mm，ΔS取值为钢管经张减机轧制后钢管减径量的1%～1.5%；L2取值为后续张减机机架间距距离的1～1.5倍减去L1的值；②第五步，在轧制距毛管管尾80～100mm时轧辊快速反向进给到大打开状态，毛管脱离轧制，形成外径为D0的非轧制段；③管头咬入段长度L1、管头削尖段长度L2、管尾非轧制段长度L3、管尾削尖段长度L2’测量方法是通过设置在轧机入口距轧制中心距离为L的激光测速仪测量，将测回的速度值进行积分运算得出各段长度精确控制辊缝进给，轧辊进给量由安装在轧辊装置上的位移传感器测量。
针对上述区别技术特征①，权利要求1实际要解决的技术问题为：如何具体设定荒管各段的尺寸参数以减少故障并兼顾成材率。对比文件1中公开了为兼顾成材率的提高和轧制故障率的降低，咬入段的长度既不宜过短也不宜过长，在此基础上，综合考虑钢管长度以及壁厚，而设定管头咬入段L1的长度为100～150mm，这是本领域技术人员基于有限的实验即可得出的长度设定。
对比文件1中公开了咬入段外径=d-2(h-s)，式中d（相当于本申请中的D）为荒管外径， h-s（相当于本申请的△S）为头尾段削尖量；且对比文件1公开了对钢管头尾壁厚进行减薄，形成削尖段，具有改善头尾壁厚超差状况，提高成材率的技术效果；本申请中ΔS取值为钢管经张减机轧制后钢管减径量的1%～1.5%， L2取值为后续张减机机架间距距离的1～1.5倍减去L1的值的参数设定，仅为本领域技术人员的常规选择，不需要付出创造性劳动即可获得，且这种选择并未带来预料不到的技术效果，不会使得本申请具备创造性。
针对上述区别技术特征②，权利要求1实际要解决的技术问题为：如何防止管尾出现轧卡。而斜轧钢管时，钢管尾端快速打开轧辊，能够防止管尾轧制时出现轧卡，是本领域的常规技术知识（参见《现代轧钢学》，王廷溥著，冶金工业出版社，2014年08月，第565-566页，20.5.2三辊斜轧轧管机，其中记载了随着轧件壁厚的减薄，尾端出现开裂和形成尾三角，并导致轧卡问题，快开法是在轧制过程行将结束时迅速抬辊使钢管尾端留下一小段不减壁的毛管，消除尾三角）；在此基础上，在本申请轧制荒管即将结束时，使轧辊快速反向进给到大打开状态，毛管脱离轧制，形成外径为D0的非轧制段，以防止发生轧卡，是本领域技术人员常规采用的技术手段；而具体轧辊快开设在轧制距毛管管尾80～100mm时，也是本领域常规的非轧制段长度设定。
针对上述区别技术特征③，权利要求1实际要解决的技术问题为：如何对轧制过程进行检测和监控。而先测量物体速度，通过积分得到物体位移的方法，是本领域常规的位移测量方法（参见《测试技术》，吴祥主编，东南大学出版社，2014年07月，第196页，7.1.1位移测量方法，（1）积分法，其中记载了位移测量的方法中包括积分法，测量运动体的速度经过积分求得运动体的位移），且激光测速仪是冶金领域常规采用的速度测量仪器（参见《工业自动化仪表与系统手册》，工业自动化仪表与系统手册编辑委员会编，中国电力出版社，2008年08月，第807-808页，8多普勒速度计，其由激光器向运动体发射激光束以测量物体运动速度，因而是一种激光测速仪，可用于冶金厂）；因此，对于轧管过程中，管头咬入段长度L1、管头削尖段长度L2、管尾非轧制段长度L3、管尾削尖段长度L2’的测量，采用通过设置在轧机入口距轧制中心距离为L的激光测速仪测量，将测回的速度值进行积分运算得出各段长度的方法，以对荒管各段长度进行测量，从而利于精确控制辊缝进给，这是本领域技术人员常规采用的技术手段；而位移传感器是公知的位移测量装置（参见《测试技术》，吴祥主编，东南大学出版社，2014年07月，第196页，7.1.1位移测量方法，（3）位移传感器法），因而轧辊进给量由安装在轧辊装置上的位移传感器测量是本领域技术人员常规采用的轧辊位移测量方式。
因而在对比文件1的基础上结合本领域的常规技术手段以获得该权利要求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，因此该权利要求所要求保护的技术方案不具备突出的实质性特点，因而不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
对复审请求人相关意见的评述
合议组认为：
（1）复审请求人提及本申请△S及L2的取值范围并非本领域技术人员的常规技术手段，然而，对比文件1中公开了为兼顾成材率的提高和轧制故障率的降低，咬入段的长度既不宜过短也不宜过长，在此基础上，综合考虑钢管长度以及壁厚，而设定管头咬入段L1的长度为100～150mm，这是本领域技术人员基于有限的简单实验即可得出的长度设定；且对比文件1公开了对钢管头尾壁厚进行减薄，形成削尖段，且其同样具有改善头尾壁厚超差状况，提高成材率的技术效果；而根据轧制管件的具体工况，选择合适的范围是本领域的普通技术需求，因而本领域技术人员有动机在对比文件1的基础上进行有限的简单实验，从而确定ΔS取值为钢管经张减机轧制后钢管减径量的1%～1.5%， L2取值为后续张减机机架间距距离的1～1.5倍减去L1的值的参数设定，这是本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可获得，且这种选择并未带来预料不到的技术效果，不会使得本申请具备创造性。
（2）复审请求人提及本申请轧辊进给是在激光测速仪、控制系统和位移传感器共同配合下完成的，且轧辊进给过程与对比文件1不同。然而，首先，复审请求人所述的说明书记载的轧辊进给过程并未限定在权利要求中，因此，在评断权利要求1的技术方案的创造性时不予考虑；其次，速度是位移对时间的微分，在实际测量中，常用速度的测量值进行积分来获得运动体的位移，这是本领域的公知技术，且要轧制管形，管件的位移与轧辊的进给必须满足特定关系，而轧管各段长度可通过管件位移获得，因而采用激光测速仪测量，将测回的速度值进行积分运算得出各段长度，以便于精确控制辊缝进给，是本领域的常规技术手段；位移传感器也是常用测量部件，因而轧辊进给量由安装在轧辊装置上的位移传感器测量，也是本领域常规的轧辊位移测量方法。
综上，复审请求人的意见陈述不具备说服力，合议组不予支持。
根据以上事实和理由，本案合议组依法作出以下审查决定。
三、决定
维持国家知识产权局于2018年07 月11 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，复审请求人自收到本决定之日起三个月内向北京知识产权法院起诉。
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