Заявлена группа изобретений "Литая деталь с повышенной износостойкостью", совокупность признаков которого изложена в уточненной формуле изобретения, представленной в корреспонденции, поступившей 12.07.2004 : "1. Литая деталь с повышенной износостойкостью, структурно усиленная с помощью, по меньшей мере, одного компонента, выбранного из группы карбидов металлов, нитридов металлов, боридов, оксидов металлов и интерметаллических соединений, отличающаяся тем, что указанные компоненты получены посредством реакции на месте из исходных материалов, действующих как реагенты для указанных компонентов, причем указанные реагенты перед литьем помещают в форму (1) для отливки в виде вставок (3) предварительно заданной формы из уплотненных порошков, или в виде пасты (4), реакцию в указанных порошках запускают на месте посредством заливки металла, в результате протекания указанной реакции на месте получают пористый конгломерат, указанный заливаемый в форму металл пропитывает указанный пористый конгломерат, в результате чего достигают включения указанного конгломерата в структуру металла, используемого для отливки, таким образом, получая структурно усиленную литую деталь (2) повышенной износостойкости.

2. Литая деталь по п.1, отличающаяся тем, что указанный пористый конгломерат получают на месте и пропитывают заливаемым металлом, указанный конгломерат имеет твердость по Виккерсу от 1300 до 3000 Hv, указанная усиленная литая деталь, работающая на износ, имеет ударную прочность более 10 Мра .

3. Способ изготовления деталей, работающих на износ, структурно усиленных с помощью, по меньшей мере, одного компонента, выбранного из группы карбидов металлов, нитридов металлов, боридов, оксидов металлов и интерметаллических соединений, отличающийся тем, что указанные компоненты получают посредством реакции на месте из исходных материалов, действующих как реагенты для указанных компонентов, причем указанные реагенты перед литьем помещают в форму (1) для отливки в виде вставок (3) предварительно заданной формы из уплотненных порошков, или в виде пасты (4), реакцию в указанных порошках запускают на месте посредством заливки металла, в результате протекания указанной реакции на месте получают пористый конгломерат, указанный заливаемый в форму металл пропитывает указанный пористый конгломерат, в результате чего достигают включения указанного конгломерата в структуру металла, используемого для отливки, таким образом, получая структурно усиленную литую деталь (2) повышенной износостойкости, указанную реакцию на месте между исходными материалами, ведущую к образованию указанных компонентов, запускают и поддерживают за счет тепла расплавленного металла.

4. Способ изготовления деталей, работающих на износ по п.3, отличающийся тем, что в результате реакции между исходными материалами получают очень пористый конгломерат, способный к пропитыванию заливаемым металлом без изменения усиливающей структуры.

5. Способ изготовления деталей, работающих на износ по п.3, отличающийся тем, что реакцию между исходными материалами осуществляют при атмосферном давлении без необходимости уплотнения конечного продукта после завершения реакции.

6. Способ, изготовления деталей, работающих на износ по п.3, отличающийся тем, что реакция между исходными материалами не требует создания специальной защитной атмосферы".

Указанный заявителем технический результат, получаемый при реализации данного изобретения, состоит в создании деталей, работающих на износ, стойких как к истиранию (износостойких), так и к удару, при этом реакция между исходными материалами протекает при атмосферном давлении, без создания какой-либо особой атмосферы защитных газов и без необходимости уплотнения конечного продукта после завершения реакции.

По результатам рассмотрения указанной формулы изобретения ФИПС принял решение от 26.09.2006 об отказе в выдаче патента из-за несоответствия заявленного изобретения условию патентоспособности "изобретательский уровень" в соответствии с пунктом 1 статьи 4 Патентного закона Российской Федерации от 23.09.1992 № 3517-1 с изменениями и дополнениями, внесенными Федеральным законом от 07.02.2003 № 22-ФЗ, введенными в действие с 11.03.2003 (далее – Закон)

В подтверждение данного вывода в решении приведены источники информации:

- патент DE № 1949777U, опубл. 17.11.1966 (далее - [1]);

- авт. св. SU № 1126367, опубл. 30.11.1984 (далее - [2]);

- авт. св. SU № 589073, опубл. 16.01.1978 (далее - [3]);

- заявка WO №9815373, опубл. 16.10.1998 (далее - [4]).

В отношении независимого пункта 1 формулы заявляемого изобретения в решении об отказе ФИПС отмечено следующее.

По мнению экспертизы, наиболее близким аналогом изобретения по пункту 1 формулы, является описание к патенту [1], из которого известна литая деталь с повышенной износостойкостью, структурно усиленная с помощью карбидов металлов и интерметаллических соединений.

Отличием заявленной литой детали от известной из патента [1], являются, по мнению экспертизы, то, что компоненты в виде карбидов, нитридов, боридов металлов, оксидов металлов и интерметаллических соединений, структурно усиливающих отливку, получены посредством реакции, протекающей в литейной форме ("на месте") из исходных материалов, действующих как реагенты и помещенных в литейную форму в виде вставок предварительно заданной формы из уплотненных порошков или в виде пасты, причем реакцию запускают на месте посредством заливки металла, а полученный в результате протекания реакции пористый конгломерат, пропитан заливаемым металлом с получением структуры металла, усиливающей литую деталь.

По мнению экспертизы, из авторского свидетельства [2] известно "усиление литой детали такими компонентами как карбиды и бориды металлов, которые получены посредством реакции, протекающей в литейной форме ("на месте") из исходных материалов, действующих как реагенты для указанных компонентов и помещенных в литейную форму в виде вставок предварительно заданной формы из уплотненных порошков или в виде пасты, причем реакцию запускают посредством заливки металла, а полученный в результате протекания реакции пористый конгломерат пропитан заливаемым металлом с получением структуры литого металла, усиливающей литую деталь".

В отказе экспертизы также отмечено, что известны детали, в которых износостойкий слой образован из нитридов металлов (см. источник [3]) и оксидов металлов (см. источник [4]).

Экспертиза считает, что как в известной детали [2], так и в заявляемой упрочняющий слой усилен за счет карбидов металлов и интерметаллидов, получен "на месте" непосредственно в литейной форме из недорогих материалов при атмосферном давлении и без использования защитных газов.

На основании вышеприведенных доводов экспертиза делает вывод о несоответствии изобретения по независимому пункту 1 формулы заявляемого изобретения условию патентоспособности "изобретательский уровень".

В отношении независимого пункта 3 формулы заявляемого изобретения в решении об отказе ФИПС отмечено следующее.

По мнению экспертизы, наиболее близким аналогом заявляемого способа изготовления деталей, работающих на износ по независимому пункту 3 формулы, является способ, известный из патента [1], и характеризующийся тем, что структурно усиленную часть деталей получают с помощью карбидов металлов и интерметаллических соединений.

Экспертиза считает, что заявленный способ отличается от известного из патента [1] тем, "что компоненты в виде карбидов, нитридов, боридов металлов, оксидов металлов и интерметаллических соединений, структурно усиливающих отливку, получают посредством реакции, протекающей в литейной форме ("на месте") из исходных материалов, действующих как реагенты для указанных компонентов, при этом реагенты помещают в литейную форму в виде вставок предварительно заданной формы из уплотненных порошков или в виде пасты, реакцию запускают посредством заливки металла и поддерживают за счет тепла расплавленного металла, а полученный в результате протекания реакции пористый конгломерат, пропитан заливаемым металлом с получением структуры металла, усиливающей литую деталь".

Экспертиза считает, что из уровня техники выявлены решения [2]- [4], содержащие признаки, совпадающие с отличительными признаками заявленного способа и направленные, как и в заявленном способе, на получение деталей с износостойким слоем в нужных зонах из недорогих материалов при атмосферном давлении и без использования защитных газов.

Кроме того, экспертиза обращает внимание на то, что применение деталей, работающих на износ в областях, где одновременно требуется высокая износостойкость и ударная прочность известно из источника [4].

При этом, по мнению экспертизы, отличительные признаки как в известном источнике [2], так и в предлагаемом изобретении по независимому пункту 3 формулы обеспечивают получение деталей с износостойким слоем в нужных зонах из недорогих материалов при атмосферном давлении и без использования защитных газов.

На основании вышеприведенных доводов экспертиза делает вывод о несоответствии изобретения по независимому пункту 3 формулы заявляемого изобретения условию патентоспособности " изобретательский уровень".

Заявитель в своём возражении, поступившем 14.05.2007, выразил несогласие с решением ФИПС об отказе в выдаче патента на изобретение и отметил, что в "противопоставленных экспертизой документах авторы стремятся избежать возможной пористости, в то время как в заявленном изобретении целью является создание пористой структуры с ее последующей пропиткой заливаемым жидким металлом", при этом, по его мнению, в противопоставленных материалах нигде не раскрыта возможность формования пористого конгломерата, образуемого из вставки прямо в форме в процессе заливки жидкого металла, который одновременно и пропитывает этот образовавшийся пористый конгломерат.

Заявитель в своем возражении отмечает, что в противопоставленных документах легирование основного металла осуществляется путем растворения порошка, а в заявляемом изобретении термит сам является усиливающей структурой, при этом порошкообразный реагент не растворяется в жидком металле.

В отношении противопоставленного источника [2], заявитель отмечает, что целью противопоставленного источника является модификация химического состава поверхностного слоя железоуглеродистой легированной отливки, направленная на повышение ударной прочности и износостойкости, при этом глубина легируемого слоя не оговорена.

Заявитель считает, что в источнике [2] речь не идет о формовании объемных вставок, из которых будет образован конгломерат заданной формы, а раскрыто нанесение тонкого слоя, содержащего легирующие составляющие, которые затем проникают в металл, причем, по его мнению, пластины в упомянутом источнике используются не в качестве аналогов вставок, раскрытых в заявленном изобретении, а просто выступают в качестве несущей поверхности, на которую наносят пасту, при этом не вступают ни в какую реакцию и никак не влияют на процесс.

В отношении противопоставленного источника [3], заявитель отмечает, что в упомянутом источнике "раскрыт способ местного изменения химического состава отливки для повышения ее физико-механических свойств, чтобы в конечном счете повысить твердость и износостойкость", при этом, по его мнению, противопоставленное изобретение направлено на повышение механических свойств, твердости и износостойкости стальной отливки за счет использования компонентов, способных выделять азот при контакте с расплавленным металлом, причем азот вступает во взаимодействие с металлическими вставками с образованием частиц.

Заявитель считает, что в источнике [3] раскрыт способ местного легирования отливок в котором предусмотрена установка в полость литейной формы сотообразных вставок, однако, по его мнению, в упомянутом источнике не раскрыто создание усиливающей пористой структуры, поскольку, по мнению заявителя, указанная вставка полностью исчезает в процессе заливки расплавленного металла.

В отношении признака: "перед литьем помещают в форму для отливки в виде пасты", заявитель отмечает, что в противопоставленных источниках нанесенная на поверхность формы паста служит только как источник легирующих элементов, в то время как в заявленном изобретении слой пасты является аналогом раскрытой ранее вставки, которая при заливке расплавленного металла формирует пористый конгломерат, который пропитывается расплавленным металлом.

Заявитель отмечает, что в заявленном изобретении в отличие от противопоставленных:

- термит сам является усиливающей структурой, при этом порошкообразный реагент не растворяется в жидком металле;

- ограничений по толщине/глубине усиленного слоя не предусмотрено, а зависит только от формы и размеров вставки;

- отсутствует связующее вещество, и смесь остается сухой во время всего технологического процесса.

По мнению заявителя, важным отличием заявляемого изобретения является формирование усиливающей структуры, внедренной в объем детали, причем такой структуры, форму и размеры которой можно задавать заранее, определяя таким образом глубину и вид усиления конечной детали. При этом, по его мнению, усиливающая пористая структура, раскрытая в заявленном изобретении представляет собой аналог очень пористого коралла или губки, которые образуются в процессе заливки жидкого металла и пропитываются этим же жидким металлом, что в результате повышает твердость, износостойкость и устойчивость к ударному воздействию конечного изделия. Заявитель считает, что в заявленном изобретении конгломерат, представляющий собой совокупность твердых частиц, связанных между собой за счет физического взаимодействия или механического сцепления, образуется непосредственно в процессе заливки расплавленного металла из вставки, предварительно помещенной в литейную форму, т.е. сама вставка формирует этот конгломерат.

Изучив материалы дела и заслушав участников рассмотрения возражения, Палата по патентным спорам установила следующее.

С учетом даты поступления заявки правовая база для проверки охраноспособности заявленного изобретения включает Патентный закон Российской Федерации от 23.09.1992 № 3517-1 с изменениями и дополнениями, внесенными федеральным законом от 07.02.2003 № 22-ФЗ, введенными в действие с 11.03.2003 (далее – Закон), Правила составления, подачи и рассмотрения заявки на выдачу патента на изобретение, утвержденные Роспатентом 06.06.2003 №82 и зарегистрированные в Министерстве юстиции Российской Федерации 30.06.2003 № 4852 (далее – Правила ИЗ) и Правила ППС.

В соответствии с пунктом 1 статьи 4 Закона изобретению предоставляется правовая охрана, если оно является новым, имеет изобретательский уровень и промышленно применимо.

Изобретение имеет изобретательский уровень, если оно для специалиста явным образом не следует из уровня техники.

Уровень техники включает любые сведения, ставшие общедоступными в мире до даты приоритета изобретения.

Согласно подпункту (1) пункта 19.5.3 Правил ИЗ изобретение имеет изобретательский уровень, если оно для специалиста явным образом не следует из уровня техники.

В соответствии с подпунктом (2) пункта 19.5.3 Правил ИЗ изобретение признается не следующим для специалиста явным образом из уровня техники, в том случае, когда не выявлены решения, имеющие признаки, совпадающие с его отличительными признаками, или такие решения выявлены, но не подтверждена известность влияния отличительных признаков на указанный заявителем технический результат.

Проверка соблюдения указанных условий включает:

- определение наиболее близкого аналога;

- выявление признаков, которыми заявленное изобретение, охарактеризованное в независимом пункте формулы, отличается от наиболее близкого аналога (отличительных признаков);

- выявление из уровня техники решений, имеющих признаки, совпадающие с отличительными признаками рассматриваемого изобретения;

- анализ уровня техники с целью установления известности влияния признаков, совпадающих с отличительными признаками заявленного изобретения, на указанный заявителем технический результат.

В соответствии с пунктом 22.3 Правил ИЗ при определении уровня техники общедоступными считаются сведения, содержащиеся в источнике информации, с которым любое лицо может ознакомиться само, либо о содержании которого ему может быть законным путем сообщено.

Датой, определяющей включение источника информации в уровень техники, является:

- для опубликованных патентных документов - указанная на них дата опубликования;

- для отечественных печатных изданий и печатных изданий СССР указанная на них дата подписания в печать;

- для отечественных печатных изданий и печатных изданий СССР, на которых не указана дата подписания в печать, а также для иных печатных изданий - дата выпуска их в свет, а при отсутствии возможности ее установления - последний день месяца или 31 декабря указанного в издании года, если время выпуска в свет определяется соответственно лишь месяцем или годом.

Согласно подпункта (5) пункта 19.4. Правил ИЗ проверяется также правомерность применения использованной заявителем степени обобщения при характеристике признаков, включенных в формулу изобретения.

В частности, если признак охарактеризован на уровне функции, свойства, то проверяется наличие в описании сведений, подтверждающих достаточность охарактеризованного в такой форме признака в совокупности с остальными признаками, включенными в независимый пункт формулы изобретения, для получения технического результата, указанного заявителем.

Согласно пункта 3.2.4.5. Правил ИЗ для изобретения, сущность которого характеризуется с использованием признака, выраженного общим понятием, в частности, представленного на уровне функционального обобщения, описывается средство для реализации такого признака или методы его получения, либо указывается на известность такого средства или методов его получения.

Существо изобретения выражено в приведённой выше формуле изобретения, которую Палата по патентным спорам принимает к рассмотрению.

Ближайшим аналогом изобретения, заявленного в независимом пункте 1 формулы, как правомерно отмечено в решении ФИПС, является описанная в патенте [1] литая износостойкая деталь, структурно усиленная с помощью карбидов металлов и интерметаллических соединений.

Отличием заявленного изобретения от ближайшего аналога являются следующие признаки:

- усиливающие компоненты, выбранные их группы карбидов металлов, нитридов металлов, боридов, оксидов металлов и интерметаллических соединений получены посредством реакции на месте из исходных материалов, действующих как реагенты для указанных компонентов;

- указанные реагенты перед литьем помещают в форму для отливки в виде вставок предварительно заданной формы из уплотненных порошков или в виде пасты;

- реакцию в указанных порошках запускают на месте посредством заливки металла;

- полученный в результате протекания реакции на месте пористый конгломерат пропитан заливаемым в форму металлом, используемым для отливки, получая структурно усиленную литую деталь повышенной износостойкости.

Указанные отличия направлены на создание дешевых деталей, работающих на износ, стойких как к истиранию (износостойких), так и к удару.

Из уровня техники - патента [2] известны признаки:

- литая деталь усилена такими компонентами как карбиды металлов или бориды металлов, которые получены в непосредственно в литейной форме, т.е. на месте, из исходных материалов, действующих как реагенты для вышеуказанных компонентов и помещенных в литейную форму в виде сформованных из смеси исходных порошков легирующих пластин, т.е. вставок предварительно заданной формы (колонка 3 строки 36-38) или пасты (колонка 2 строки 33- 37);

- реакцию запускают путем заливки металла;

- полученный в результате реакции легированный слой имеет структуру литого металла, что свидетельствует о полном расплавлении металлических составляющих и переходе в раствор компонентов, участвующих в реакции и продуктов реакции, за исключением тугоплавких карбидов и боридов (колонка 5 строки 50-51, колонка 4 строки 5-6) карбиды и бориды являются тугоплавкими соединениями, в процессе поверхностного легирования отливок они образуют прочный тугоплавкий скелет (колонка 4 строки 43-47), бориды и карбиды …, которые в процессе легирования распределяются в структуре легированного слоя и упрочняют его, не нарушают сплошности (колонка 2 строки 45-58), т.е. из данного источника известен признак: включение в структуру металла литой детали тугоплавкого скелета (в заявленном изобретении конгломерата).

Что касается признака "в результате протекания реакции на месте получают пористый конгломерат" следует отметить, что пористый конгломерат получается в результате протекания реакции на месте, при этом, в отсутствуют какие-либо приемы, специально направленные на создание именно пористого конгломерата, следовательно, нет оснований для утверждения, что он будет иметь иную структуру, чем известный из противопоставленного источника [2] тугоплавкий скелет, состоящий из карбидов металлов или боридов металлов, также полученный в результате протекания реакции в литейной форме, запущенной посредством заливки металла, т.е. на месте.

Причем, вышеупомянутые признаки также как и в заявляемом изобретении направлены на получение литых деталей для повышения их ударно – абразивной изностойкости.

Кроме того, из уровня техники [3] известны литые детали, в которых для повышения износостойкости и стойкости к удару структурное усиление литой детали осуществляют с помощью нитридов металлов, предварительно помещая вставку из материалов, действующих как реагенты в литейную форму, реакцию запускают на месте (в литейной форме).

Из уровня техники [4] также известны композитные литые детали, структурно усиленные оксидами металлов. Кроме того, из этого же источника информации известны литые детали, усиленные вставками заданной формы из оксидов металлов, выполненных в виде сотовой структуры, т.е. имеющих пористую структуру, которые пропитаны заливаемым металлом, причем использование упомянутых вставок направлено на повышение сопротивлению истиранию (износостойкости) и обеспечению стойкости к механическим нагрузкам типа ударов. Кроме того, из данного источника известно также усиление литых деталей вставками из оксидов металлов, установленными в нужных местах для усиления износостойкости именно в этих местах.

Таким образом, в уровне техники выявлены решения, имеющие признаки, совпадающие с отличительными признаками заявленного в независимом пункте 1 формулы изобретения и направленные на получение того же технического результата, что и в заявляемом изобретении (получение деталей, работающих на износ в областях, где требуется одновременно высокая износостойкость и ударная прочность, с износостойким слоем в нужных зонах из недорогих материалов), следовательно, заявленное изобретение по независимому пункту 1 представленной заявителем формулы изобретения не соответствует условию патентоспособности "изобретательский уровень".

Ближайшим аналогом способа, заявленного в независимом пункте 3 формулы изобретения, как правомерно отмечено в решении ФИПС, является способ изготовления износостойких литых деталей, структурно усиленных карбидами и интерметаллическими соединениями, известный из патента [1] (формула).

Отличием заявленного изобретения по независимому пункту 3 формулы от ближайшего аналога являются следующие признаки:

- компоненты, выбранные из группы карбидов металлов, нитридов металлов, боридов, оксидов металлов и интерметаллических соединений получают посредством реакции на месте из исходных материалов, действующих как реагенты для указанных компонентов;

- указанные реагенты перед литьем помещают в форму для отливки в виде вставок предварительно заданной формы из уплотненных порошков или в виде пасты;

- реакцию в порошках запускают на месте посредством заливки металла;

- в результате протекания реакции на месте получают пористый конгломерат;

- прочный пористый конгломерат включен в структуру литого металла, т.е. металла, используемого для отливки;

- реакцию на месте между исходными материалами запускают и поддерживают за счет тепла расплавленного металла.

Указанные отличия направлены на создание дешевых деталей, работающих на износ, стойких как к истиранию (износостойких), так и к удару.

Из уровня техники - патента [2] известны признаки:

- усиливающие литую деталь компоненты как карбиды металлов или бориды металлов получены в непосредственно в литейной форме, т.е. на месте, из исходных материалов, действующих как реагенты для вышеуказанных компонентов и помещенных в литейную форму в виде сформованных из смеси исходных порошков легирующих пластин, т.е. вставок предварительно заданной формы (колонка 3 строки 36-38) или пасты (колонка 2 строки 33- 37);

- реакцию запускают путем заливки металла в литейную форму и поддерживают поддерживают за счет тепла расплавленного металла (колонки 2,3);

- полученный в результате протекания реакции легированный слой имеет структуру литого металла, что свидетельствует о полном расплавлении металлических составляющих и переходе в раствор компонентов, участвующих в реакции и продуктов реакции, за исключением тугоплавких карбидов и боридов (колонка 5 строки 50-51, колонка 4 строки 5-6) карбиды и бориды являются тугоплавкими соединениями, в процессе поверхностного легирования отливок они образуют прочный тугоплавкий скелет (колонка 4 строки 43-47), бориды и карбиды …, которые в процессе легирования распределяются в структуре легированного слоя и упрочняют его, не нарушают сплошности (колонка 2 строки 45-58), т.е. тугоплавкий скетет из карбидов или боридов металлов включен с структуру металла литой детали.

Что касается признака "в результате протекания реакции на месте получают пористый конгломерат" следует отметить, что пористый конгломерат получается в результате протекания реакции на месте, при этом в способе отсутствуют какие-либо приемы, специально направленные на создание пористого конгломерата, следовательно, нет оснований для утверждения, что он будет иметь иную структуру, чем известный из противопоставленного источника [2] тугоплавкий скелет, также полученный в результате протекания реакции на месте, запущенной посредством заливки металла. При этом сам прием: пропитывание пористой структура из высокотвердой металлической фазы заливаемым в форму металлом, в результате чего достигается включение указанной пористой структуры в структуру металла для получения структурно усиленной литой детали с высокой износостойкостью и стойкостью к механическим нагрузкам типа ударов, известен из источника [4]. Кроме того, из данного источника известно также усиление литых деталей вставками из оксидов металлов, установленными в нужных местах для усиления износостойкости именно в этих местах. Причем упомянутые признаки обеспечивают создание деталей, обладающих ударно-абразивной износостойкостью, т.е. позволяют обеспечить тот же технический результат, что и в заявленном изобретении.

Структурное усиление деталей, работающих на износ карбидами металлов или боридами металлов известно из источника [2], карбидами и интерметаллическими соединениями – из источника [1], нитридами металлов – из источника [3], оксидами – из источника [4], причем данные признаки как и в оспариваемом патенте обеспечивают получение деталей с износостойким слоем из недорогих материалов.

Таким образом, в уровне техники выявлены решения, имеющие признаки, совпадающие с отличительными признаками заявленного в независимом пункте 3 формулы изобретения и направленные на получение того же технического результата (получение деталей, работающих на износ в областях, где требуется одновременно высокая износостойкость и ударная прочность, с износостойким слоем в нужных зонах из недорогих материалов), следовательно, заявленное изобретение по независимому пункту 3 представленной заявителем формулы изобретения не соответствует условию патентоспособности "изобретательский уровень".

Учитывая изложенное, Палата по патентным спорам решила:

отказать в удовлетворении возражения, поступившего в федеральный орган исполнительной власти по интеллектуальной собственности 14.05.2007, оставить решение ФИПС от 26.09.2006 по заявке № 2004118415/02 "Литая деталь с повышенной износостойкостью" в силе.