发明创造名称：一种铁型覆砂铸造制动鼓的浇注系统装置和浇注方法
外观设计名称：
决定号：198605
决定日：2019-12-20
委内编号：1F270970
优先权日：
申请（专利）号：201610246400.X
申请日：2016-04-20
复审请求人：浙江省机电设计研究院有限公司
无效请求人：
授权公告日：
审定公告日：
专利权人：
主审员：陈炆
合议组组长：王京
参审员：刘巾娜
国际分类号：B22C9/06(2006.01);B22C9/08(2006.01);B22C9/24(2006.01)
外观设计分类号：
法律依据：中国专利法第22条第3款
决定要点：如果一项权利要求所要求保护的技术方案与最接近的现有技术之间存在区别技术特征，但该区别技术特征属于本领域的常规技术手段，对本领域技术人员来说该权利要求请求保护的技术方案相对于该最接近的现有技术和本领域的常规技术手段的结合是显而易见的，则该权利要求不具备创造性。
全文：
本复审请求涉及申请号为201610246400.X，名称为“一种铁型覆砂铸造制动鼓的浇注系统装置和浇注方法”的发明专利申请（下称本申请）。本申请的申请人为浙江省机电设计研究院有限公司，申请日为2016年04月20日，公开日为2016年07月13日。
经实质审查，国家知识产权局原审查部门于2018年09月28日发出驳回决定，驳回了本申请，其理由是权利要求1-5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：申请日2016年04月20日提交的说明书第1-44段（即第1-6页）、说明书附图图1-7（即第1-6页）、说明书摘要、摘要附图；2017年08月21日提交的权利要求第1-5项。
驳回决定中引用如下对比文件：
对比文件5：“铸件均衡凝固技术及其应用”，魏兵等，第79页，机械工业出版社，公开日为1998年6月30日。
驳回决定所针对的权利要求书如下：
“1. 一种铁型覆砂铸造制动鼓的浇注系统装置，包括相互连接的直浇道和内浇道，其特征在于：还包括溢流冒口、排气溢流槽、过滤网和楔口，所述溢流冒口设置在制动鼓铸件上端内圆的另一端，排气溢流槽设置在溢流冒口的一侧；过滤网设置在直浇道的下方；楔口分别设置在内浇道、溢流冒口溢流边接近制动鼓铸件内圆处。
2. 根据权利要求1所述的铁型覆砂铸造制动鼓的浇注系统装置，其特征在于：所述内浇道的高度为3－5mm，宽度为80mm。
3. 根据权利要求1所述的铁型覆砂铸造制动鼓的浇注系统装置，其特征在于：所述溢流冒口的直径为50mm，与制动鼓铸件内圆相接的溢流边截面的高度为3－5mm，宽度为100－150mm。
4. 一种铁型覆砂铸造制动鼓的浇注方法，采用任意权利要求1-3所述的铁型覆砂铸造制动鼓的浇注系统装置，其特征在于：步骤如下
（1）铁水通过顶注式浇注充型装置进入铁型覆砂铸型，浇注充型的铁水顺着铸型壁至铸型底部，随着铁水的不断注入，型内铁水液面不断上升，最终会将整个铸型完全充满；
（2）当铁水浇注充满铸型上表面时，随着铁水的继续注入，铸型上表面铁水中的浮渣会随着铁水的持续注入，进入该溢流冒口，继续上浮至冒口上部；
（3）浇注结束后，直浇口和溢流冒口可对铸型中的铁水进行液态补缩，直至内浇口和溢流冒口颈凝固封闭，最终获得没有气孔、夹渣、缩孔、缩松缺陷的制动鼓铸件。
5. 根据权利要求4所述铁型覆砂铸造制动鼓的浇注方法，其特征在于：铁水浇注过程中因铸型受热而产生的气体通过制动鼓铸件上内圆另一侧顶置的溢流冒口排放到大气中。”
驳回决定认为：权利要求1请求保护一种铁型覆砂制动鼓的浇注系统装置，其与对比文件5相比，区别技术特征在于：（1）本申请浇注系统用于铁型覆砂铸造制动鼓，溢流冒口和楔口均设置在制动鼓内圆处；（2）还包括过滤网，过滤网设置在直浇道的下方；但这些均是本领域的常规技术手段，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。权利要2和3的附加技术特征也均为本领域的常规设置，因此也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。权利要求4请求保护一种铁型覆砂铸造制动鼓的浇注方法，其与对比文件5的区别技术特征在于，采用的是铁型覆砂铸造制动鼓，金属液为铁水，获得的制动鼓铸件没有气孔、夹渣、缩孔、缩松缺陷，但这些均是本领域的常规技术手段，因此权利要求4不具备专利法第22条第3款规定的创造性。权利要求5的附加技术特征一部分在对比文件5中公开，另一部分是本领域的常规设置，因此该权利要求也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
申请人（下称复审请求人）对上述驳回决定不服，于2019年01月11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，将权利要求4的引用关系从“采用任意权利要求1-3所述”，修改为“采用权利要求1所述”。复审请求人认为：（1）本申请相对于对比文件1-4具备创造性。（2）对于对比文件5，其所采用的是飞边冒口，飞边冒口的作用是对罩壳铸件进行液态补缩，与本申请的溢流冒口不同；本申请无需用冒口中的铁水进行补缩，本申请的冒口作用是溢流、排气以及溢流排渣作用。（3） 对比文件6（“铸造造型材料实用手册 第2版”，李远才、董选普，机械工业出版社，第256-257页，2015年6月）提出了铸造浇注系统中过滤网的放置的几种形式，并说明过滤网可以放置于浇注系统的所有位置，本申请提出了直浇道直接进入大平面、薄截面内浇口的形式，省去了中间的横浇道工艺，在此形式下，将过滤网系统放置在直浇道下，既方便安防过滤网操作，同时浇注完成后，可方便地直接将过滤网捅破，来提高直浇道的铁水对过热的内浇道与铸件的接口处的铁液的静压头，防止在该处产生缩松。因此本申请具备专利法第22条第3款规定的创造性。
提交复审请求时修改的权利要求书如下：
“1. 一种铁型覆砂铸造制动鼓的浇注系统装置，包括相互连接的直浇道和内浇道，其特征在于：还包括溢流冒口、排气溢流槽、过滤网和楔口，所述溢流冒口设置在制动鼓铸件上端内圆的另一端，排气溢流槽设置在溢流冒口的一侧；过滤网设置在直浇道的下方；楔口分别设置在内浇道、溢流冒口溢流边接近制动鼓铸件内圆处。
2. 根据权利要求1所述的铁型覆砂铸造制动鼓的浇注系统装置，其特征在于：所述内浇道的高度为3－5mm，宽度为80mm。
3. 根据权利要求1所述的铁型覆砂铸造制动鼓的浇注系统装置，其特征在于：所述溢流冒口的直径为50mm，与制动鼓铸件内圆相接的溢流边截面的高度为3－5mm，宽度为100－150mm。
4. 一种铁型覆砂铸造制动鼓的浇注方法，采用权利要求1所述的铁型覆砂铸造制动鼓的浇注系统装置，其特征在于：步骤如下
（1）铁水通过顶注式浇注充型装置进入铁型覆砂铸型，浇注充型的铁水顺着铸型壁至铸型底部，随着铁水的不断注入，型内铁水液面不断上升，最终会将整个铸型完全充满；
（2）当铁水浇注充满铸型上表面时，随着铁水的继续注入，铸型上表面铁水中的浮渣会随着铁水的持续注入，进入该溢流冒口，继续上浮至冒口上部；
（3）浇注结束后，直浇口和溢流冒口可对铸型中的铁水进行液态补缩，直至内浇口和溢流冒口颈凝固封闭，最终获得没有气孔、夹渣、缩孔、缩松缺陷的制动鼓铸件。
5. 根据权利要求4所述铁型覆砂铸造制动鼓的浇注方法，其特征在于：铁水浇注过程中因铸型受热而产生的气体通过制动鼓铸件上内圆另一侧顶置的溢流冒口排放到大气中。”
经形式审查合格，国家知识产权局于2019年01月23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）对比文件1-4并不是驳回决定所用的证据。（2）飞边冒口实质上就是溢流冒口的一种，且飞边冒口也具有排气和溢流排渣的作用，冒口颈即为排气溢流槽。本申请说明书记载，溢流冒口具有液态补缩的作用。（3）过滤网可放于直浇道底部是公知常识，且对比文件5的内浇口同样为大平面、薄截面的形式，内浇口采用单个还是多个是本领域技术人员根据实际需要而进行的常规选择，且原始申请文件中并没有关于内浇口形式所带来的技术效果。将过滤网放置在直浇道底部，是本领域的常规设置。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08月08日向复审请求人发出复审通知书，指出：权利要求1-5不具备专利法第22条第3款规定的创造性。权利要求1请求保护一种铁型覆砂制动鼓的浇注系统装置，与对比文件5相比，其区别技术特征在于：（1）为铁型覆砂制造制动鼓；（2）溢流冒口设置在制动鼓铸件上端内圆；楔口分别设置在内浇道、溢流冒口溢流边接近制动鼓铸件内圆处；（3）过滤网设置在直浇道的下方，但这些均是本领域的常规设计；权利要求2-3的附加技术特征也是本领域的常规技术选择，因此权利要求1-3不具备创造性。权利要求4请求保护一种铁型覆砂制动鼓的浇注方法，其与对比文件5相比，区别技术特征在于：采用权利要求1所述的铁型覆砂铸造制动鼓的浇注系统装置，使用铁型覆砂铸造制动鼓；金属液为铁水；但权利要求1请求保护的铁型覆砂铸造制动鼓的浇注系统装置不具备创造性；同时也如前所述，使用铁型覆砂工艺制造制动鼓是本领域的常规技术手段，制动鼓的材质为铁也是本领域的常规技术选择；权利要求5的附加技术特征一部分已经被对比文件5公开，另一部分为本领域的常规设置，因此权利要求4-5也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
在该复审通知书中引用如下参考文献：
参考文献1（即实审程序中的对比文件4）：“高性能灰铸铁材质控制技术与应用”，李平、李锋军，煤炭工业出版社，第290页，2009年11月；
参考文献2：“铸造手册 第5卷 铸造工艺 第2版”，中国机械工程学会铸造分会，机械工业出版社，第191-192页，2003年1月；
参考文献3（即驳回决定中涉及的对比文件6）：“铸造造型材料实用手册 第2版”，李远才、董选普，机械工业出版社，第256-257页，2015年6月；
参考文献4：“铸铁轮类件铸造精确成形”，单忠德，机械工业出版社，第34-35页，2014年2月。
复审请求人于2019年09月05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）对比文件5中分型面在铸件的上平面，因此飞边冒口主要起到液态补缩的作用，而本申请的分型面在铸型的下部，因此飞边冒口起到型腔排气的作用。（2）本申请采用大宽度的内浇口直接连接大截面口径的直浇道，而没有采用对比文件5的横浇道和多内浇口，更有利于补缩和防止内浇口的夹杂。（3）本申请在直浇道下安放纤维过滤网的方式，使铁水通过此过滤网再进入内浇口，有利于减少夹杂。（4）本申请采用“一种大直浇道连接大宽度内浇口、大扇形飞边溢流冒口、两种浇注系统装置呈对应布置、且有一系列的限制条件的集成”，获得优质无缺陷的制动鼓铸件。因此，本申请具备创造性。
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提交了申请文件的替换页，经审查，上述修改符合专利法第33条的规定。因此，本复审请求审查决定所针对的审查文本为：申请日2016年04月20日提交的说明书第1-6页、说明书附图第1-6页、说明书摘要、摘要附图；2019年01月11日提交的权利要求第1-5项。
2. 关于专利法第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。
2.1权利要求1请求保护的技术方案不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求1请求保护一种铁型覆砂铸造制动鼓的浇注系统装置。对比文件5公开了一种罩壳铸件的浇注系统装置，并具体披露了（参见对比文件5的第79页倒数第1-5段、图2-26）：浇注系统装置包括直浇道，与直浇道相连的弧形横浇道，均布在横浇道上连接铸件上端外圆的多个内浇道（因此，必然直浇道与内浇道相互连接）；在铸件上端外圆的另一端设置有飞边冒口，飞边冒口与铸件上端外圆通过扇形的冒口颈连通,由于飞边冒口起到排气溢流以及补缩的作用（由此可见飞边冒口相当于本申请的溢流冒口），气体以及金属液通过冒口颈从型腔进入冒口，因此冒口颈必然起到排气溢流作用（即冒口颈相当于本申请的排气溢流槽，设置在溢流冒口一侧）。
权利要求1所要求保护的技术方案与对比文件5所公开的内容相比，其区别技术特征在于：（1）为铁型覆砂制造制动鼓；（2）溢流冒口设置在制动鼓铸件上端内圆；楔口分别设置在内浇道、溢流冒口溢流边接近制动鼓铸件内圆处；（3）过滤网设置在直浇道的下方。根据上述区别技术特征，本申请实际要解决的技术问题是根据铸件的形状设计恰当的浇注系统。
对于区别技术特征（1），首先，使用铁型覆砂工艺制造制动鼓是本领域的常规技术手段，如参见参考文献1（第290页）；其次，对比文件5公开了铸造罩壳铸件的浇注系统装置，本申请的制动鼓也属于罩壳类铸件，因此将对比文件5的浇注系统应用于本申请的制动鼓是本领域技术人员容易想到的。（要不要评述铁型覆砂工艺制造制动鼓对浇注系统装置的限定作用）（铁型覆砂工艺和砂型铸造工艺采用的浇注系统在形式上是通用的）
对于区别技术特征（2），对比文件5中罩壳铸件的凸缘向外延伸，因此，直浇道和冒口设置在铸件外圆；而本申请的制动鼓的凸缘向内延伸，在内部空间足够的情况下，将直浇道和冒口相应的设置在凸缘侧，使得溢流冒口、内浇道以及排气溢流槽在铸件上端内圆处，是根据铸件结构进行的适应性设计，是本领域技术人员容易想到的；同时为了避免去除内浇口以及排气溢流槽时造成铸件缺肉，在接近制动鼓铸件内圆处设置楔口是本领域的常规技术手段，如参考文献2（第191-192页）中披露了“为防止清理内浇口时造成铸件缺肉，可在接口处作出断口槽”。
对于区别技术特征（3），在浇注系统中设置过滤网，以及将过滤网设置在直浇道的下方也是铸造领域的常规技术手段，如参考文献3（第256-257页）中披露了过滤网的作用以及具体的设置位置。
由此可见，在对比文件5的基础上结合本领域的常规技术手段，得到权利要求1要求保护的技术方案，对本领域技术人员来说是显而易见的，因此，该权利要求不具有突出的实质性特点和显著的进步，从而不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.2 权利要求2和3的附加技术特征进一步限定了内浇道、溢流冒口以及溢流边的尺寸参数，但是，根据铸件的形状、浇注系统的浇注位置等因素设计浇注系统的尺寸参数，是本领域的常规技术选择，其技术效果也是可以预期的。因此，在它们分别所引用的权利要求不具备创造性的情况下，上述权利要求也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.3 权利要求4请求保护的技术方案不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求4请求保护一种铁型覆砂制动鼓的浇注方法，其中对比文件5公开了一种罩壳铸件的浇注系统装置，并具体披露了（参见对比文件5的第79页倒数第1-5段、图2-26）：浇注系统装置包括直浇道，与直浇道相连的弧形横浇道，均布在横浇道上连接铸件上端外圆的多个内浇道（因此，必然直浇道与内浇道相互连接）；在铸件上端外圆的另一端设置有飞边冒口，飞边冒口与铸件上端外圆通过冒口颈连通,由于飞边冒口起到排气溢流以及补缩的作用（由此可见，飞边冒口相当于本申请的溢流冒口），气体以及金属液通过冒口颈从型腔进入冒口，因此冒口颈必然起到排气溢流作用（即冒口颈相当于本申请的排气溢流槽，设置在溢流冒口一侧）。
根据上述对比文件5公开的浇注系统，本领域技术人员可以直接的、毫无疑义的确定，其浇注步骤为：金属液顶注式浇注充型装置进入铸型，浇注充型的金属液顺着铸型壁至铸型底部，随着金属液的不断注入，型内金属液液面不断上升，最终会将整个铸型完全充满；当金属液浇注充满铸型上表面时，随着金属液的继续注入，铸型上表面金属液中的浮渣会随着金属液的持续注入，通过冒口颈进入飞边冒口，继续上浮至冒口上部；浇注结束后，直浇口和飞边冒口可对铸型中的金属液进行液态补缩，直至内浇口和飞边冒口颈凝固封闭，当采用相同的铸造装置及方法时，必然获得类似的铸造结果，因此最终获得没有气孔、夹渣、缩孔、缩松缺陷的罩壳铸件。
权利要求4所要求保护的技术方案与对比文件5所公开的内容相比，其区别还在于：采用权利要求1所述的铁型覆砂铸造制动鼓的浇注系统装置，使用铁型覆砂铸造制动鼓；金属液为铁水。
基于上述区别技术特征，本申请实际解决的技术问题是如何提高铸件质量。
对于上述区别技术特征，如前述审查意见所述，权利要求1请求保护的铁型覆砂铸造制动鼓的浇注系统装置不具备创造性；同时也如前所述，使用铁型覆砂工艺制造制动鼓是本领域的常规技术手段，制动鼓的材质为铁也是本领域的常规技术选择。
由此可见，在对比文件5的基础上结合本领域的常规技术手段和常规技术选择得到权利要求4要求保护的技术方案，对本领域技术人员来说是显而易见的，因此，该权利要求不具有突出的实质性特点和显著的进步，从而不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.4 权利要求5的附加技术特征进一步限定了“铁水浇注过程中因铸型受热而产生的气体通过制动鼓铸件上内圆另一侧顶置的溢流冒口排放到大气中”。对比文件5公开了（参见对比文件5的第79页倒数第1-5段、图2-26）：浇注系统包括设置在铸件一侧上端的飞边冒口（即溢流冒口），本领域技术人员可以直接毫无疑义地确定浇注过程中因铸型受热而产生的气体通过溢流冒口排出。为了将气体排出到大气中，将冒口设置为明冒口使冒口与大气相通，从而将气体排放到大气中，是本领域的常规设置。因此，在其所引用的权利要求不具备创造性的情况下，该权利要求也具备专利法第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
复审请求人认为：
（1）对比文件5中分型面在铸件的上平面，因此飞边冒口主要起到液态补缩的作用，而本申请的分型面在铸型的下部，因此飞边冒口起到型腔排气的作用。（2）本申请采用大宽度的内浇口直接连接大截面口径的直浇道，而没有采用对比文件5的横浇道和多内浇口，更有利于补缩和防止内浇口的夹杂。（3）本申请在直浇道下安放纤维过滤网的方式，使铁水通过此过滤网再进入内浇口，有利于减少夹杂。（4）本申请采用“一种大直浇道连接大宽度内浇口、大扇形飞边溢流冒口、两种浇注系统装置呈对应布置、且有一系列的限制条件的集成”，获得优质无缺陷的制动鼓铸件。因此，本申请具备创造性。
对此，合议组认为：
（1）虽然对比文件5与本申请的分型面设置位置不同，但是对比文件5除了分型面可以起到排气的作用外，飞边冒口也可以在起到液态补缩作用的同时，还起到排气的作用，与本申请的飞边冒口的作用并没有本质的区别。
（2）对于本申请的直浇道与内浇口，首先本申请并未限定所述浇注系统不包括横浇道，直浇道与内浇口直接相连；其次，浇注系统的尺寸参数与型腔的形状、大小等因素相关，在没有限定制动鼓的具体尺寸参数而仅限定直浇道、内浇口的尺寸的情况下，本领域技术人员仅能判断根据相关浇注系统参数计算经验公式获得相应参数值；此外，由于铸造领域，横浇道用于连接直浇道和内浇口，其主要作用为捕集、保留由浇包经直浇道流入的夹杂物，故又称为“捕渣器”或撇渣道，是浇注系统最后一道挡渣关口，在本申请没有设置横浇道的情况下，需要更加强浇注系统的减少夹杂功能，因此，在直浇道设置滤网是本领域技术人员容易想到的。
（3）对于过滤网的安装，本领域已经有比较通用的安装方式，且其选择依据和效果也均是本领域所公知的（如参考文献3的第257页）。对于本申请而言，利用直浇道通过一个或多个内浇口对型腔进行浇注和补缩，将过滤网设置在直浇道下均是本领域的常规设置形式，该过滤网的设置起到的效果，即安装和去除方便也均是该安装方式本身所带来的，也是容易预期的。
（4）对于浇注系统，对比文件5已经公开了使用直浇道连接内浇口、飞边溢流冒口，两种浇注系统相对布置的设置，因此，已经公开了本申请的主要设计思路，而直浇道内浇口的尺寸、滤网的设置等，是本领域技术人员根据铸件尺寸、浇注系统的整体规划进行的常规技术选择。
因此，对于复审请求人的意见陈述，合议组不予支持。
在此基础上，合议组做出如下复审请求审查决定。
三、决定
维持国家知识产权局于2018年09月28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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