Eine Patentschrift analysieren (2): Das eingereichte Patent verstehen 22.10.2014, 06:24

Wir stellen dem Leser Fragen zum Originaltext aus Beitrag 1, zu seinem Aufbau, zu seiner Verständlichkeit usw. Wir sehen uns die Zeichnungen genauer an. Der tec.LEHRERFREUND äußert sich zu den Fragestellungen, wobei er natürlich nur seine persönliche (und damit angreifbare) Meinung abgibt.

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Fahrradpedalvorrichtung 

Analyse des deutschen Texts und der Zeichnungen 

Wir gliedern diesen Beitrag in zwei Bereiche: 

A. Wir stellen dem Leser Fragen zum Originaltext aus Beitrag 1, zu seinem Aufbau zu seiner Verständlichkeit usw. Wir sehen uns die Zeichnungen genauer an. 
B. Der tec.LEHRERFREUND äußert sich zu den Fragestellungen, wobei er natürlich nur seine persönliche (und damit angreifbare) Meinung abgibt.


A. Text 

1. Ist der Text verständlich geschrieben? 

Lesen Sie z. B. den Abschnitt Offenbarung1) der Erfindung

»Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ...« usw. Wie lange ist der hier begonnene Satz?

2. Was halten Sie von den Fachbegriffen, z. B. von der Benennung einzelner Bauteile der Fahrradpedalvorrichtung? 

3. Sind Ihnen die Ausdrücke planar, distal und längserstreckt im Zusammenhang mit Maschinen geläufig? Was bedeuten sie? Haben Sie eine Begründung dafür, wie es zu solchen Ausdrücken kommen kann?

4. Geht aus der Beschreibung klar hervor, warum die verwendete Antriebs-Konstruktion (die eigentliche Erfindung) eine Erleichterung für das Fahren bedeutet?

5. Beschreibt der Text ausreichend klar, warum Teil (30) in einer Richtung das Kettenrad (11) mitnimmt, in der anderen aber nicht?

6. Das Antriebselement (30) muss auf einer Seite geschlitzt sein, damit Teil (50), die Gleitaufnahme, sich innerhalb Teil (30) bewegen kann. Wird im Text von einem Schlitz gesprochen? 

7. Schreiben sie den Originaltext aus Beitrag 1 verständlicher (kurze Sätze, präzisere Teilebenennungen usw.). Ändern Sie dabei nichts an der eingereichten Konstruktion. 

8. Unter der Überschrift »Einschlägiger Stand der Technik« steht: 
Der Kraftarm zwischen dem Zentrum des Kettenrads (62) und jedem der Pedale (61) ist jedoch kürzer, sodass der Radfahrer stärker in die Pedale (61) treten muss, um das Fahrrad zu bewegen, wobei Energieaufwand und manueller Aufwand des Radfahrers unverhältnismäßig hoch sind. 

Frage: Ist es wahr, dass man stärker in die Pedale treten muss, wenn der Kurbelradius größer ist als der Radius des Kettenrads?

1) Offenbarung: Eröffnung von etwas bisher Verborgenem.

_____________________________

Antwort-Vorschläge des tec.LEHRERFREUNDs 

A. Text

1. Ist der Text verständlich geschrieben? 

Antwort: Folgendes macht den Text schwer verstehbar: 

– Die Sätze sind sehr lang. Beispiel Abschnitt »Beschreibung mindestens eines Wegs zur Ausführung der Erfindung«. Der erste Satz besteht aus wenigstens 150 Wörtern.  
– Viele Fachbezeichnungen sind ungewohnt, ja unverständlich. Beispiele: Außenabschnitt, Innenabschnitt, planar, distal, längserstreckt, usw.

Lesen Sie z. B. den Abschnitt Offenbarung1) der Erfindung

»Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ...« usw. Wie lange ist der hier begonnene Satz? 

Antwort: Er besteht aus drei Sätzen. Der erste besteht aus wenigstens 100 Wörtern, ist also fast unverständlich.

2. Was halten Sie von den Fachbegriffen, z. B. von der Benennung einzelner Bauteile der Fahrradpedalvorrichtung? 

Antwort: Viele sind sehr ungewohnt. Außerdem werden ermüdende Wortwiederholungen verwendet wie z. B. befinden, aufweisen, gemäß.

3. Sind Ihnen die Ausdrücke planar, distal, längserstreckt und Drehbohrung aus der Technologie, der Mathematik oder dem Technischen Zeichnen geläufig? Was bedeuten sie? Haben Sie eine Begründung dafür, wie es zu solchen Ausdrücken kommen kann?

Antwort: Die vier Ausdrücke sind in der deutschen Fachsprache ungebräuchlich. Wahrscheinlich ist der Ursprungstext nicht in Deutsch geschrieben, musste also übersetzt werden. Der Übersetzer scheint die deutsche Fachsprache nur unzulänglich zu beherrschen. 
Mit planar ist wohl eine ebene Darstellung, also eine Darstellung in Ansichten gemeint – im Gegensatz zu perspektivischer Darstellung. 
Distal: Das Wort hat wohl mit Distanz, also Abstand, zu tun. Es könnte also um eine exzentrische Bohrung gehen. Da Teil 12 aber eine Kurbel ist, ist die Kurbelbohrung gemeint.  

Längserstreckt: Es könnte verlängert gemeint sein. Teil 35 ist eine Gleitschiene; eine Schiene ist immer ein eher langes Teil, so dass man sich »längserstreckt« sparen kann. 
Mit Drehbohrung ist wahrscheinlich eine Lagerbohrung gemeint.

4. Geht aus der Beschreibung klar hervor, warum die verwendete Antriebs-Konstruktion (die eigentliche Erfindung) eine Erleichterung für das Fahren bedeutet? 

Antwort: Im vorletzten Abschnitt lesen wir: »Entsprechend weisen die Antriebselemente (30) zwischen Kurbel (12) und Kettenrad (11) einen längeren Kraftarm auf, um das Drehmoment der Pedalvorrichtung (20) zu steigern, sodass der Radfahrer die Pedale energiesparend bedienen kann und sich sein Energieaufwand und sein manueller Aufwand reduzieren.« 
Damit ist dies gemeint: Mit dem zusätzlichen Antriebsarm (30) lässt sich das Antriebsmoment steigern. Allerdings ist es nicht richtig, dass der Energieaufwand dadurch reduziert wird, denn um den Fahrer mitsamt Fahrrad vorwärts zu bringen, ist mit dieser und jeder beliebigen anderen Konstruktion derselbe Energieaufwand nötig.
Der Ausdruck »manueller Aufwand« ist insofern falsch, als hier nicht eine Hand im Spiel ist, sondern ein Fuß. Es ist also der Tretaufwand, genauer die Tretkraft gemeint (siehe auch Aufgabe B3 unten).

5. Beschreibt der Text ausreichend klar, warum Teil (30) in einer Richtung das Kettenrad (11) mitnimmt, in der anderen aber nicht? 

Antwort: Der Text ist annähernd unverständlich.

6. Das Antriebselement (30) muss auf einer Seite geschlitzt sein, damit Teil (50), die Gleitaufnahme, sich innerhalb Teil (30) bewegen kann. Wird im Text von einem Schlitz gesprochen? 

Antwort: Nein.

7. Schreiben sie den Originaltext aus Beitrag 1 verständlicher (kurze Sätze, präzisere Teilebenennungen usw.). Ändern Sie dabei nichts an der eingereichten Konstruktion. 

Antwort: Einen Vorschlag für eine besser verständliche Patentschrift finden Sie in: »Eine Patentschrift analysieren (3): Wie man die eingereichte Schrift verständlicher schreiben könnte« 

8. Unter der Überschrift »Einschlägiger Stand der Technik« steht: 
Der Kraftarm zwischen dem Zentrum des Kettenrads (62) und jedem der Pedale (61) ist jedoch kürzer, sodass der Radfahrer stärker in die Pedale (61) treten muss, um das Fahrrad zu bewegen, wobei Energieaufwand und manueller Aufwand des Radfahrers unverhältnismäßig hoch sind. 

Frage: Ist es wahr, dass man stärker in die Pedale treten muss, wenn der Kurbelradius größer ist als der Radius des Kettenrads? 

Antwort: Je größer der Kurbelradius wird, desto geringer wird (bei gleichem Widerstand) die Tretkraft. 
Berechnungen dazu finden Sie hier

B. Zeichnungen  

1. Worin liegt der Unterschied zwischen einem herkömmlichen Fahrrad mit einfachem Kurbel- und Kettenantrieb und dem in der Patentanmeldung gemachten Antrieb? Zeigen Sie dies an einfachen Handskizzen.

2Figur 7 und Figur 9 zeigen einen Sperrrad-Mechanismus, der ziemlich unklar bleibt: Könnten Sie davon eine vereinfachte Skizze zeichnen und sie erklären? 

Antwort

Erläuterung zur Skizze: 

Die Hülse mit Innenverzahnung (rot) dreht nach rechts: Die innen liegenden Teile mit dem Sechskant werden von der Klinke (grün) mitgenommen.  
Die Hülse mit Innenverzahnung dreht nach links: Die Innenverzahnung drückt die Klinke gegen eine Blattfeder nach rechts weg (Ratschenfunktion); die Abtriebsseite bleibt stehen.

3. Zur Textaufgabe A 4. gehörig: Könnten Sie mit einer Skizze darstellen und erklären, warum die zu patentierende Stangenkonstruktion das Fahren erleichtert? 

Antwort:

Schwingarm und Kettenrad bilden ein fest miteinander verbundenes System, das immer dann unterbrochen wird, wenn der Schwingarm nach oben geht (Sperrrad-Kupplung, Überholkupplung). 
Die Pedal-Tretkraft erzeugt an der Mitnehmerrolle die Kraft F1. Sie ist annähernd so groß wie die Tretkraft. 
Daraus entsteht das Schwingarm-Moment 

M1 = F1 • a 

M1 wird über den Stangenkopf auf das Kettenrad übertragen: M2 = M1 = F2 • b  ––>

F2M1 : b = F1 • a/b  ––>

F2 = F1 • a/b  

Vergleich zum konventionellen Antrieb Tretkurbel - Kettenrad: Weil der Schwingarm wesentlich länger ist als der Tretkurbelradius, erzeugt man mit der patentierten Konstruktion ein größeres Antriebsmoment, oder: F2 ist wegen des großen Hebelarms a größer als beim normalen Tretkurbel-Kettenrad-System. 
Anmerkung: Als Prinzipzeichnung ist die Freihandskizze oben geometrisch nicht korrekt. 

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