发明创造名称：金属长杆件热处理方法及其设备
外观设计名称：
决定号：14122
决定日：2009-11-13
委内编号：
优先权日：
申请（专利）号：01102716.9
申请日：2001-01-03
复审请求人：
无效请求人：
授权公告日：2006-01-04
审定公告日：
专利权人：沈申昆,王均捷
主审员：郭彦
合议组组长：刘敏飞
参审员：汤元磊
国际分类号：C21D1/18,C21D1/62
外观设计分类号：
法律依据：专利法第26条第3款，专利法第22条第3款
决定要点：在判断创造性时，首先要将权利要求所述的技术方案和最接近的现有技术进行特征对比分析，找出区别技术特征并确定其实际解决的技术问题，进而考察现有技术中是否给出将上述区别技术特征应用到该最接近的现有技术以解决其存在的技术问题的启示，若存在这种启示，则权利要求的技术方案是显而易见的，不具备突出的实质性特点。
全文：
一、案由
本无效宣告请求案涉及国家知识产权局于2006年1月4日授权公告的、名称为“金属长杆件热处理方法及其设备”的01102716.9号发明专利权（下称本专利），其申请日为2001年1月3日，专利权人为沈申昆、王均捷。本专利授权公告的权利要求如下:
“1.金属长杆件热处理方法，热处理工艺包括淬火加热、淬火冷却、回火加热、回火冷却，其特征在于热处理工艺前，工件采用自动进料、输送、旋转进给，所述的淬火加热、回火加热分别为淬火感应加热、回火感应加热，所述的淬火冷却、回火冷却采用淬火喷水圈冷却、回火喷水圈冷却，热处理工艺结束后工件自动输出和卸料，整个热处理工艺按上述工艺步骤连续循环操作，淬火感应加热和回火感应加热的工作频率为2.5-40KHZ，淬火感应加热和回火感应加热的加热功率分别为80-100KW和40-60KW，用测温仪或目测方法测定工件加热温度，同时根据加热温度高低调节工件旋转进给速度，相应的工件旋转进给速度为：30-10mm/s。
2.金属长杆件热处理设备，其特征是在一连续机架左部设置由工件输入滚轮（4）及相应的飞轮（6）构成的工件输入机构，工件输入机构前侧设置由上料拔叉轮驱动电机（1）、上料拔叉轮（2）、进料架（3）构成的上料机构，连续机架中部设有三棍式旋转进给装置（9）、淬火加热器（10）、淬火冷却装置（11）、回火加热器（12）、回火冷却装置（13），三棍式旋转进给装置（9）与调速电机（8）传动配合，连续机架右部设置由工件输出滚轮（14）及相应的飞轮（15）构成的工件输出机构，工件输出机构前侧设置由卸料拔叉轮驱动电机（18）、卸料拔叉轮（17）、卸料架（16）构成的卸料机构，工件输入滚轮（4）、工件输出滚轮（14）分别通过飞轮（6）和飞轮（15）与调速电机（8）传动配合。
3.如权利要求2所述的金属长杆件热处理设备，其特征在于淬火加热器（10）为淬火感应加热器，回火加热器（12）为回火感应加热器。
4.如权利要求2所述的金属长杆件热处理设备，其特征在于淬火冷却装置（11），为淬火喷水圈冷却装置，回火冷却装置（13）为回火喷水圈冷却装置。
5.如权利要求2所述的金属长杆件热处理设备，其特征在于与工件输入滚轮（4）同轴连接的每二个相邻飞轮（6）之间以链条传动配合。
6.如权利要求2所述的金属长杆件热处理设备，其特征在于所述的工件输入滚轮（4）、工件输出滚轮（14）为槽轮式结构。
7.如权利要求2所述的金属长杆件热处理设备，其特征在于调速电机（8）为无级调速电机，分别与工件输入滚轮（4）、三棍式旋转进给装置（9）、工件输出滚轮（14）同步传动配合。”
针对上述专利权，嘉兴新悦标准件有限公司（下称请求人Ⅰ）于2006年6月7日向专利复审委员会提出无效宣告请求，认为本专利装置各部分之间的关联没有具体描述，发明的方法没有具体步骤，没有热处理的温度和时间范围，加热方式不清楚，因此不符合专利法第26条第3款的规定。
经形式审查合格后，专利复审委员会受理了上述请求，于2006年6月7日向双方当事人发出无效宣告请求受理通知书，并将专利权无效宣告请求书及其附件清单所列附件的副本转送给专利权人，要求其在指定的期限内答复。
2006年7月6日，请求人Ⅰ向专利复审委员会提交了意见陈述书，其中补充了无效宣告的理由及证据，认为本专利不符合专利法第22条第2、3款、专利法第26条第3款的规定，同时提交了如下证据以证明其主张:
证据1.《热处理手册》第三分册，机械工业出版社1982年12月第一版，封面、出版信息页及第3-956至3-962页（复印件）；
证据2.《黑龙江矿业学院学报》第8卷第4期，“感应加热对18U型支护钢进行调质处理的综合分析”，1998年12月，第11-15页（复印件）；
证据3.《实用钢铁热处理手册》，上海科技教育出版社，1998年3月第一版，封面、出版信息页、目录页、第170、171、192、193页（复印件）；
证据4.CN87200790U实用新型专利申请说明书，公告日为1988年3月16日（复印件）；
证据5.《工业加热》，1996年第4期，“连续感应热处理生产线的计算机闭环控制”，第22-24页（复印件）；
证据6.《蜗杆高频率电流热处理》，赵良佐译自1955年2月号[станкиикнструмент]（复印件）；
证据7.《感应热处理问答》，机械工业出版社，1990年12月第一版，封面、出版信息页，第208、209页（复印件）；
证据8.《机械工程手册》第10卷-机械制造过程的机械化与自动化，机械工业出版社，1982年10月第一版，封面、出版信息页，第61-63至61-65页（复印件）；
证据9.《机械工程手册》第61篇-热处理机械化与自动化，机械工业出版社，1978年1月第一版，封面、出版信息页、目录页2页、第61-63至61-64页（复印件）。
请求人Ⅰ认为本专利权利要求1和2的技术内容被上述证据公开，不具有新颖性，同时，也被现有技术中一篇或两篇或加公知常识所揭示。而且，本专利说明书没有对所涉及的方法和装置做出清楚完整的描述。工艺方法的不清楚之处在于：具体步骤、热处理的温度范围、如何目测加热温度、如何调节工件旋转进给速度；装置的不清楚之处在于：具体结构、各部分之间的位置关系、三棍式旋转进给装置、一个电机如何实现单独调节某部分的速度。
2006年7月21日，专利权人针对上述无效宣告请求受理通知书提交了意见陈述书，其中具体陈述了本专利符合专利法第26条第3款的理由，认为从本领域普通技术人员的角度出发本专利的热处理的温度和时间范围，感应加热工艺都是公知技术，对于本专利装置各部分之间的连接以及本发明的方法必要工艺步骤和参数，本专利说明书给予了清楚完整的记载，本领域技术人员根据说明书内容不需要经过创造性劳动完全可以再现本专利技术方案，专利权人同时认为本专利符合专利法第22条的规定。
2006年8月10日，海盐县兄弟纸业有限责任公司(下称请求人Ⅱ)向专利复审委员会提出无效宣告请求，认为本专利不符合专利法第22条第2、3款、专利法第26条第3款的规定，同时提交了上述证据1、证据2、证据3、证据4、证据5、证据6、证据7、证据8、证据9以证明其主张。请求人Ⅱ的证据和主张与请求人Ⅰ于2006年6月7日提交的证据和意见陈述完全一致。
经形式审查合格后，专利复审委员会受理了上述请求，于2006年8月10日向双方当事人发出无效宣告请求受理通知书，并将专利权无效宣告请求书及其附件清单所列附件的副本转送给专利权人，要求其在指定的期限内答复。
2006年9月25日，专利权人针对上述无效宣告请求受理通知书提交了意见陈述书，其中具体陈述了本专利符合专利法第26条第3款的理由，认为从本领域普通技术人员的角度出发本专利的热处理的温度和时间范围，感应加热工艺都是公知技术，对于本专利装置各部分之间的连接关系以及本发明的方法必要工艺步骤和参数，本专利说明书给予了清楚完整的记载，本领域技术人员根据说明书内容不需要经过创造性劳动完全可以再现本专利技术方案，专利权人同时认为本专利符合专利法第22条的规定。
专利复审委员会于2007年1月17日将三方提交的文件进行了转文，并定于2007年3月15日举行口头审理。
口头审理如期进行。请求人Ⅰ、Ⅱ、专利权人出席了口头审理。口头审理过程中，请求人Ⅰ、Ⅱ（以下统称请求人）当庭声明放弃权利要求1-7不具有新颖性的理由，放弃证据7、证据8、证据9，明确其无效理由为本专利权利要求1-7不符合专利法第26条第3款的规定，权利要求1-7相对于证据1结合证据2、证据3不具有创造性，权利要求1相对于证据1结合证据4或证据5或证据6不具有创造性。专利权人对证据1－6的真实性没有异议，对请求人的无效理由、证据结合方式没有异议。
经过上述程序，专利复审委员会于2007年7月10日作出第10268号无效宣告请求审查决定（以下简称第10268号决定）。其中认为：权利要求1－7的技术方案符合专利法第26条第3款的规定，请求人关于权利要求1－7不具备创造性的主张不成立。从而维持01102716.9号发明专利权有效。
请求人Ⅰ不服上述第10268号决定，向北京市第一中级人民法院提起诉讼。经审理，北京市第一中级人民法院于2008年8月11日作出（2007）一中行初字第1530号行政判决，维持专利复审委员会作出的第10268号无效宣告请求审查决定。
请求人Ⅰ对上述（2007）一中行初字第1530号行政判决不服，向北京市高级人民法院提起上诉。经审理，北京市高级人民法院于2009年3月20日作出（2008）高行终字第708号行政判决，该判决认为证据1、2和3的结合破坏本专利权利要求1、2的创造性，因此撤销国家知识产权局专利复审委员会第10268号无效宣告请求审查决定。
在上述程序的基础上专利复审委员会依法重新成立合议组，对上述无效宣告请求重新审查。
本案合议组于2009年9月2日向请求人Ⅰ、请求人Ⅱ及专利权人发出合议组成员告知通知书。在指定的期限内，请求人Ⅰ、请求人Ⅱ及专利权人未就上述合议组成员告知通知书作出答复。
经审查，合议组认为本案的事实已经清楚，可以作出审查决定。
二、决定的理由
1、证据的认定
专利权人对于证据1－6的真实性没有异议，合议组经审查对证据1－6的真实性予以确认。同时由于证据1－6是公开时间早于本专利的申请日的公开出版物，因此证据1－ 6均可以作为本专利的现有技术评价本专利的创造性。
2.关于专利法第26条第3款
专利法第26条第3款规定，说明书应当对发明或者实用新型作出清楚、完整的说明，以所属技术领域的技术人员能够实现为准。
说明书的内容应当清楚，是指说明书主题明确、表述准确。所谓主题明确是指说明书应当从现有技术出发，明确反映出发明或者实用新型想要做什么和如何去做，使所属技术领域的技术人员能够确切地理解该发明或者实用新型要求保护的主题。所谓表述准确，指说明书的表述应当准确地表达发明或者实用新型的技术内容，不得含糊不清或者模棱两可，以致所属技术领域的技术人员不能清楚、正确地理解该发明。
说明书的内容应当完整，是指说明书不得缺少有关理解、实现发明或者实用新型所需的全部技术内容。
所属技术领域的技术人员能够实现，是指所属技术领域的技术人员按照说明书记载的内容，就能够实现该发明或者实用新型的技术方案，解决其技术问题，并且产生预期的技术效果。
请求人认为本专利工艺方法的不清楚之处在于：具体步骤、热处理的温度和时间参数的范围、工作频率、如何目测加热温度、如何调节工件旋转进给速度。合议组认为，一项发明是否清楚应站在本领域普通技术人员的角度来看，对于工艺方法发明而言，如果其在现有技术基础上的改进在于某一或几个步骤，那么需要对相应部分的内容作更为细致的公开以使本领域普通技术人员无需花费创造性劳动就能够实现，而对于其他的内容特别是涉及到可以根据具体情况进行不同选择的工艺参数则可以作概括性的说明，只要本领域普通技术人员能够理解并实施即可。根据说明书的记载，本专利涉及的工艺方法相对于现有技术的改进主要在于：利用合理的机械传动和加工处理技术的组合，提供一种金属长杆件连续热处理方法。也就是说，本专利的工艺方法是现有技术中常见的机械传动和加工处理的工艺组合，因此本专利只需要对如何将机械传动和加工处理进行配合做出充分的说明即可。而事实上，本专利说明书对热处理工艺和传动分别作了基本的介绍，同时对加热的工作频率和功率的参数范围以及工件的旋转进给速度的参数范围进行了概括说明，并指出应当根据加热温度调节工件旋转速度，本领域技术人员根据说明书揭示的内容会了解整体技术方案并在实际应用中会根据具体情况进行参数选择。因此请求人认为本专利工艺方法的公开不清楚完整缺乏依据，权利要求1的技术方案符合专利法第26条第3款的规定。
请求人认为本专利装置的不清楚之处在于：具体结构、各部分之间的位置关系、三棍式旋转进给装置、一个电机如何实现单独调节某部分的速度。合议组认为，根据说明书的记载，本专利涉及的装置相对于现有技术的改进主要在于：利用合理的机械传动装置和加工处理装置的组合，提供一种金属长杆件连续热处理装置。也就是说，本专利的装置是现有技术中常见的机械传动和加工处理装置的组合，因此本专利只需要对如何将机械传动装置和加工处理装置进行配合做出充分的说明即可。而事实上，本专利说明书对热处理装置和传动装置分别作了基本的介绍，同时对其位置关系也作了说明，本领域技术人员根据说明书揭示的内容会了解整体技术方案并具体实施而无需花费创造性劳动。对于三棍式旋转进给装置，专利权人指出证据4公开的三辊矫直机即可实现三棍式旋转进给，因此本专利所述的装置是现有技术，对此，合议组认为虽然在本专利说明书中没有明确说明三棍式旋转进给装置就是证据4的三辊式矫直机，但对于本领域技术人员而言，三辊式矫直机是一种常用的矫直机，同时完全可以实现旋转进给，因此对于本专利三棍式旋转进给装置而言，本领域技术人员可以不必花费创造性劳动就可以理解证据4公开的矫直机可以实现本专利三棍式旋转进给，因此在专利权人并不主张证据4所述矫直机不能实现所述旋转进给的情况下，本专利所称的三棍式旋转进给装置是清楚的。对于一个电机如何实现单独调节某部分的速度，本专利权利要求2-7中很明确不仅仅是一个电机，请求人所称的不能实现单独调节速度的问题并不存在。因此请求人认为本专利装置的公开不清楚完整缺乏依据，权利要求2-7的技术方案符合专利法第26条第3款的规定。
基于上述理由，合议组对请求人关于本专利公开不充分的无效理由不予支持。
3.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，是指同申请日以前已有的技术相比，该发明有突出的实质性特点和显著的进步，该实用新型有实质性特点和进步。
在判断创造性时，首先要将权利要求所述的技术方案和最接近的现有技术进行特征对比分析，找出区别技术特征并确定其实际解决的技术问题，进而考察现有技术中是否给出将上述区别技术特征应用到该最接近的现有技术以解决其存在的技术问题的启示，若存在这种启示，则权利要求的技术方案是显而易见的，不具备突出的实质性特点。
权利要求1要求保护一种金属长杆件热处理方法。证据1公开了一种棒料中频感应加热调质自动线，其中包括 “自动线工艺流程为：自动上料－机械传送－淬火加热－喷水冷却－回火加热－机械校直－消除应力（利用回火余热）－自动落料”，“自动线由上料机构、传送机械、中频调质卧式自动淬火机床，配备两台100千瓦的BPS-8000/100及BPS-2500/100的变频机组供电，以及校直装置及落料机构等组成”和“工件移动速度为0-18mm/s（无级调速）”，证据1的图3－12－35中还公开了淬火感应器、喷水冷却圈以及回火感应器（参见证据1第3-958页、3－959页）。
将本专利权利要求1要求保护的技术方案与证据1相比，其区别技术特征在于：（1）本专利权利要求1中的热处理工艺采用旋转进给方式完成校直而证据1采用机械校直方式；（2）本专利权利要求1包括回火冷却；（3）本专利权利要求1中回火感应加热的加热功率为40-60KW，而证据1中未披露加热功率。因此权利要求1相对于证据1所实际要解决的技术问题是通过对工件采用旋转进给方式，以降低淬火加热、冷却中产生的工件变形，由此解决工件的校直问题，从而避免由于使用机械校直而导致工件表面质量差，螺纹牙形易碰坏，同时易出现因清洗而锈蚀等问题，同时通过回火感应加热后的冷却步骤提高处理后工件的机械性能和质量。
对于区别特征（1），证据3中公开了采用旋转淬火的方式，以克服由于工件运动速度不均匀而导致的淬火变形（参见证据3第171页续表）。由此可见，证据3给出了采用旋转进给的方式能够克服淬火变形，进而解决工件校直问题的技术启示，从而本领域技术人员能够容易地想到对证据1中的工件采用旋转进给的方式，以实现对工件的校直。
对于区别特征（2），证据2中公开了回火后喷水冷却的步骤，其中包括首先对钢材淬火，再喷水冷却，其次再回火，然后再喷水冷却和“淬火和回火冷却均采用仿形喷水线圈”（参见证据2第12页第1.3段和1.5段），其要解决的技术问题是得到特定的回火组织。由此可见，证据2给出了工件热处理过程中对其进行回火冷却的技术启示。
对于区别特征（3），证据3中还公开了感应线圈的功率范围为55－67KW（参见证据3第192页表6－38），其要解决的问题是设定用于金属热处理的感应线圈的功率范围。
由于本专利涉及到金属长杆件特别是长螺钉的热处理方法，其发明目的决定了其不能采用机械加压校直的方式。因此本领域技术人员从证据3和2中得到了采用旋转给进方式以解决校直问题以及并采用回火冷却步骤提高长杆件热处理后的机械性能的技术启示，同时本领域技术人员在证据3公开的功率范围的基础上根据实际需要选取合适的回火感应加热功率也是容易做到的，不需要付出创造性的劳动。证据1、2、3与本专利属于相同的技术领域，在证据1的基础上结合证据2和3得出权利要求1的技术内容对本领域技术人员而言是显而易见的，由此可见，权利要求1不具备突出的实质性特点，不符合专利法第22条第3款的规定。
权利要求2要求保护一种金属长杆件热处理设备。证据1公开了一种棒料中频感应加热调质自动线，其中包括 “自动线工艺流程为：自动上料－机械传送－淬火加热－喷水冷却－回火加热－机械校直－消除应力（利用回火余热）－自动落料”。“自动线由上料机构、传送机械、中频调质卧式自动淬火机床，配备两台100千瓦的BPS-8000/100及BPS-2500/100的变频机组供电，以及校直装置及落料机构等组成”。同时中频调质自动线机械传动系统图中包括“1－直流电动机，3－送料辊轮，4－进料辊轮，5－淬火感应器，7－喷水冷却圈，8－回火感应器，9－校正辊轮，11－翻料杠杆，12－成品料台，13－翻料油缸，16－齿轮油泵，17－油泵用电动机，18－上料油缸，19－料台，20－上料机构，21－上料滚板”（参见证据1第3-958页，图3－12－35）。
将本专利权利要求2要求保护的技术方案与证据1相比，其区别技术特征在于：（1）本专利权利要求2包括回火冷却装置；（2）本专利权利要求2包括三棍式旋转进给装置。因此权利要求1相对于证据1所实际要解决的技术问题是通过采用三棍式旋转进给装置使金属长杆件在热处理过程中旋转进给，同时采用回火冷却装置对其进行回火冷却，由此解决工件的校直问题，并提高处理后工件的机械性能和质量。
基于与上述评价权利要求1相同的理由，本领域技术人员从证据3和2中得到了采用旋转给进方式以解决校直问题以及采用回火冷却装置（仿形喷水线圈）进行回火冷却以提高工件热处理后的机械性能的技术启示。并且，基于与上述评价专利法第26条第3款相同的理由，对于本领域技术人员而言，现有的三棍式矫直机就可以实现旋转进给，而根据实际需要选择并应用能够实现旋转进给的三棍式装置并不需要本领域技术人员花费创造性的劳动。从而，在证据1公开的机械传动系统基础上，本领域技术人员容易想到采用本专利权利要求2限定的工件输入机构、上料机构、工件输出机构和卸料机构来对金属长杆件进行热处理。因此，在证据1的基础上结合证据2和3得出权利要求2的技术内容对本领域技术人员而言是显而易见的，由此可见，权利要求2不具备突出的实质性特点，不符合专利法第22条第3款的规定。
权利要求3对权利要求2作了进一步限定，淬火加热器为淬火感应加热器，回火加热器为回火感应加热器。证据1中公开了淬火加热和回火加热分别使用淬火感应器和回火感应器（参见证据1图3－12－35），且其在证据1中所起作用与其在权利要求3限定的技术方案中所起作用相同，因此在其引用的权利要求2不具备创造性的前提下，权利要求3不符合专利法第22条第3款的规定。
权利要求4对权利要求2作了进一步限定，淬火冷却装置为淬火喷水圈冷却装置，回火冷却装置为回火喷水圈冷却装置。证据2中公开了淬火和回火冷却均采用仿形喷水线圈（参见证据2第1.5段），给出了在淬火和回火冷却装置中采用喷水圈冷却装置的技术启示，因此在其引用的权利要求2不具备创造性的前提下，权利要求4不符合专利法第22条第3款的规定。
权利要求5对权利要求2作了进一步限定，与工件输入滚轮同轴连接的每二个相邻飞轮之间以链条传动配合。链条传动是最为常见的机械传动方式之一，并被广泛应用。在证据1中公开了“起动直流电机经减速器驱动主动轮，用链轮和滚动链传动各辊轮（参见证据1第3－958页倒数第5－6行）”的基础上，本领域技术人员在面对需要确定滚轮和飞轮之间的传动方式时，很容易想到也采用链条传动，因此在其引用的权利要求2不具备创造性的前提下，权利要求5不符合专利法第22条第3款的规定。
权利要求6对权利要求2作了进一步限定，所述的工件输入滚轮、工件输出滚轮为槽轮式结构。证??1第3－959页中的图3－12－35示出了采用槽轮式结构传动，并且槽轮式结构是常见的滚轮结构之一，尤其适用于输送易于滚动的工件。因此根据金属长杆件的形状特点而选择输入、输出滚轮为槽轮式结构是本领域技术人员容易想到的，在其引用的权利要求2不具备创造性的前提下，权利要求6不符合专利法第22条第3款的规定。
权利要求7对权利要求2作了进一步限定，调速电机为无级调速电机，分别与工件输入滚轮、三棍式旋转进给装置、工件输出滚轮同步传动配合。在传送工件并对工件进行热处理的过程中通过控制好工件输入、传送和输出的速度，以使自动装置各部分协调配合并达到较好的处理效果是本领域的惯用技术手段。在证据1中公开了“工件移动速度为0-18mm/s（无级调速）”（参见证据1第3-958页）”和“起动直流电机经减速器驱动主动轮，用??轮和滚动链传动各辊轮（参见证据1第3－958页倒数第5－6行）”的基础上，本领域技术人员容易想到通过选用无级调速电机以实现无级调速，从而更好的控制工件的移动速度，以及将电机分别与工件输入滚轮、三棍式旋转进给装置、工件输出滚轮同步传动配合，以协调控制好工件输入、传送和输出的速度。因此在其引用的权利要求2不具备创造性的前提下，权利要求7不符合专利法第22条第3款的规定。
基于以上事实和理由，本案合议组作出如下审查决定。
三、决定
宣告01102716.9号发明专利权全部无效。
当事人对本决定不服的，可以根据专利法第四十六条第二款的规定，自收到本决定之日起三个月内向北京市第一中级人民法院起诉。根据该款的规定，一方当事人起诉后，另一方当事人应当作为第三人参加诉讼。
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