Mi tört Otto szabadalmával? A négyütemű motor jogi csatája

Egy 1862-es, papíron maradt szabadalmi ötlet tíz évvel később egyetlen döntéssel ledöntötte Otto birodalmát, és megnyitotta az autózás korszakának kapuját.
Egy 1862-es, papíron maradt szabadalmi ötlet tíz évvel később egyetlen döntéssel ledöntötte Otto birodalmát, és megnyitotta az autózás korszakának kapuját.

Az oldal megosztása

Amit Nikolaus Otto négyütemű motorának szabadalmát megdöntötte, az Alphonse Beau de Rochas által 1862 -ben szabadalmaztatott, de soha fel nem épített négyütemű körfolyamat koncepciója volt: Az 1877. augusztus 4 -i DRP 532 német szabadalmat 1886-ban érvénytelenítették, amikor ez a korábbi bejelentés napvilágra került. Ez a monopólium, amely egy évtizeden át licencfelügyelet alatt tartotta Európa motorgyártását, összeomlása volt a jogi előfeltétele annak, hogy Benz, Daimler és Maybach megalkothassa első járműveit.

Kiemeltek

  • A német szabadalom DRP 532, 1877. augusztus 4. keltezésű; Az amerikai oldalon az US194047 (1877. augusztus 14.) követte, majd az Otto és a Crossley fivérek nevére szóló US196473 (1877. október 23.).
  • Otto 1876-os motorja a hatékonyság olyan ugrásának kezdete volt, amely a korábbi atmoszferikus tervezés 12%-os hatásfokát a következő évtizedekben 15% fölé emelte.
  • A Crossley Brothers 1869-ben megvásárolta az Otto-Langen szabadalmak Németországon kívüli világméretű jogait, és kizárólagos licencmonopóliumot épített ki a négyütemű motorra.
  • A szabadalmat 1886-ban semmisítették meg, miután Beau de Rochas korábbi négyütemű szabadalmát elsőbbségi szabadalmi megoldásként ismerték el.
  • Az érvénytelenítést követően 1889-ig több mint 50 vállalat kezdett Otto-típusú motort gyártani.

Lenoirtól Ottóig: Hogyan oldották meg a hatásfok problémáját?

A négyütemű motor jogi csatájának megértéséhez vissza kell térni a technikai kiindulási ponthoz. Étienne Lenoir 1860-ban Párizsban gyártott belső égésű motorja világítógázzal működött, és kompresszió nélkül gyújtott. Az eredmény mérhető kudarc volt: Egy 18 literes térfogatú gép mindössze 2 LE-t (1,5 kW) termelt, és a tüzelőanyagból legfeljebb 4% hatásfokot tudott kihozni. A vándor élelmiszer-árusként Lenoir motorával megismerkedő Nikolaus August Otto éppen ezt a hatásfok-hiányt kezdte el pótolni.

Az első kísérletek nehézek voltak. Otto 1861 januárjában folyamodott a Porosz Kereskedelmi Minisztériumhoz folyékony tüzelőanyagú motorért, de elutasították; Az 1862-es előkompressziós motor kísérlete néhány perc működés után megsemmisítette önmagát. A fordulópont 1864 volt: Eugen Langennel alapított N.A. Otto & Cie - az első belső égésű motort gyártó vállalat - ugyanabban az évben kifejlesztette az atmoszferikus motort. Ez a tervezés 0,5 LE-t termelt, elérte a 12%-os hatásfokot, és az 1867-es párizsi világkiállításon kevesebb gázt fogyasztva, mint a többi gázmotor fele, aranyérmet nyert. Következett a valódi ugrás.

1876: A csendes motor és a négyütemű körfolyamat megszületése

1876. május 9-én Otto befejezte kompressziós töltésű motorját. A rendszer négy dugattyúütemet használt minden teljesítménylökethez: szívás, sűrítés, tágulás-teljesítmény és kipufogás - azaz egy égés két motorfordulatonként. Az Otto által "rétegtöltésnek" (stratified charge) nevezett elrendezés szabályozott égést biztosított a hengerben. A korábbi atmoszferikus motor robbanásszerű, zajos jelleméhez képest e gép viszonylag csendes működése adta a kortársai által neki adott "csendes motor" elnevezés eredetét is.

Itt egy fontos technikai részlet rejlik: csak úgy Ottoo zsenialitásának tulajdonítani a négyszeres ütemfolyamra való átállást, az hiányos elbeszélés lenne. Amikor a vállalat 1872-ben Gasmotoren-Fabrik Deutz néven átszerveződött, a gyárigazgató Gottlieb Daimler, a vezető tervező pedig Wilhelm Maybach lett. Elfogadott tény, hogy Franz Rings és Hermann Schumm hozzájárulása, amelyet Daimler vitt be a cégbe, Ottót a négyszeres ütemfolyam felé terelte, és a Rings-Schumm motor 1876 őszén született meg. Az előkompressziós négyszeres ütemfolyam hatásfokra gyakorolt hatása is kézzelfogható volt: a hatásfok az 1880-as évek és az 1890-es évek között 5% alól 15%-ra emelkedett.

Hogyan kapott szabadalmat, és pontosan mit védett?

Otto 1877. augusztus 4-én kapta meg a DRP 532 német szabadalmat; ezt követte az Egyesült Államokban az 1877. augusztus 14-én kelt US194047, valamint Otto nevében, illetve Francis és William Crossley nevében az 1877. október 23-án kelt "Gas Motor Engine" elnevezésű US196473 szabadalom. A szabadalom hatóköre azonban szűkebb, mint azt a mai napig a legtöbben hiszik. A szabadalmi igények valódi fókusza nem a négyszeres működés gondolata volt; inkább a rétegtöltés és a szabályozott égési rend köré épült. Ez a megkülönböztetés később meghatározó lesz a bíróságon, mert az alapfogalomra vonatkozó kimerítő vizsgálatok nem találtak olyan bizonyítékot, amely alátámasztotta volna a szabadalom által állított széles hatókört.

Ráadásul egy korábbi bejelentés már az asztalon feküdt: Alphonse Beau de Rochas, aki 1862. január 16-án nyújtotta be kérelmét, fogalmi szinten szabadalmaztatta a négyszeres ütemfolyamot - de soha nem épített motort. Ez a különbség a fogalom tulajdonosa és az első működő motor megalkotója között a több mint egy évszázada tartó név vita lényege: míg a folyamatot Franciaországban "Beau de Rochas-ciklusnak" nevezik, a gyakorlati megvalósítás miatt a világ általában "Otto-ciklusról" beszél; egyes források Reithmann nevét is megemlítik harmadik lehetőségként.

A Crossley-licencmonopólium: tíz évig tartó szorítás

A szabadalom erejét a licenchálózat szaporította meg. 1867-ben Francis és William J. Crossley által alapított Crossley Brothers 1869-ban megvásárolta Otto és Langen szabadalmainak Egyesült Királyságbeli, valamint - Németország kivételével - világjogait. 1876-ban e jogokat kiterjesztették Otto új négyszeres motorjára; Crossley üzlete annyira megnőtt, hogy a vállalat nagyobb létesítménybe költözött, és 1878-tól kezdődött a licencelt gyártás. A Crossley olyan megállapodásokat kötött Ottóval, amelyek kizárólagos jogot adtak neki a motorok gyártására az Egyesült Királyságban.

Ez a rendszer a négyszeres motor európai elterjedését egyetlen kapun vezette át. Minden gyártó, aki Ottó szabadalmára kívánt támaszkodni, vagy Crossley-től kapott licencet, vagy le kellett mondjon a négyszeres ütemfolyamról. Karl Benz helyzete ennek a szorításnak a tipikus példája: bár 1878. december 31-én elkészítette motorját, és 1879-ben szabadalmat kapott rá, négyszeres motor készítése Ottó 1877-es szabadalma miatt akadályozva volt. A monopólium nem technikai, hanem jogi fal volt - és a fal 1886-ig állt. A megvalósított terv kereskedelmi sikere viszont tagadhatatlan volt: a megbízhatóság, a hatékonyság és a csendes működésnek köszönhetően tíz év alatt 30.000-nél több Otto-ciklusú motort gyártottak. A Crossley egyik legrégebbi fennmaradt négyütemű motorja, az Engine No. 1355 e korszak máig fennmaradt kézzelfogható tanúja.

Mi történt 1886-ban? A szabadalom érvénytelenítésének anatómiája

Otto'nun patentinin 1886'da iptali tek lisans duvarını yıktı ve üç yıl içinde 50'den fazla şirket dört zamanlı motor üretmeye başladı.

A Német Szabadalmi Hivatal érvénytelenítette a Deutz 1891-ig érvényes szabadalmát 1886-ban. Az indoklás két rétegből állt. Az első, hogy Beau de Rochas 1862 -es négyütemű szabadalma elsőbbségi művészetként került elő. A második, jogilag súlyosabb ok: a Deutz nem tudta bizonyítani, hogy saját réteges töltőrendszere különbözik Beau de Rochas szabadalmától. A vállalat 25 szabadalma közül az egyet vesztette el - de éppen azt az egyet, amely az egész monopóliumot hordozta.

A következmény azonnal érezhető volt. Amint a licencfal ledőlt, megnyílt a verseny: 1889-ig több mint 50 vállalat kezdett Otto-tervezésű motorokat gyártani. A négyütemű ciklus műszaki fejlődése és jogi sorsa itt élesen szétválik. A ciklus mérnöki értékét 1876-ban gyakorlatilag bizonyították; de a tízéves elterjedésének sebességét és irányát nem a műszaki fölény, hanem az a jogi talaj határozta meg, amelyre a szabadalom támaszkodni tudott. Amikor a talaj beszakadt, az újítás egyetlen vállalat irányítása alól kiszabadult, és az iparág közös infrastruktúrájává vált.

A űrt betöltők: Benz, Daimler és Maybach

Az érvénytelenítés jelentőségét az mutatja meg, hogy mit tettek azok a nevek, amelyek éveket vártak a szabadalmi csata közepén. Daimler elmélyítette a nézeteltérését Ottóval, aki a nagy álló motorokra összpontosított, és nem érdeklődött a közlekedési alkalmazások iránt; és 1882-ben Maybachchal együtt elhagyta a Deutz-t. A kettes 1883-ban egy kis és hatékony 0,5 lóerős motort, 1885-ben pedig a "Grandfather Clock" motort és a Daimler Reitwagent - az első belső égésű motoros járművet - készítette el. A fordulatszámot 650 rpm-re emelve olyan teljesítménysűrűséget értek el, amely az autónak megfelelt; Daimler és Maybach 1885-ben szabadalmaztatta a belső égésű motort. Egy hiányzó részlet is figyelemre méltó: Otto a szabadalmi beadványába egyáltalán nem vette fel Daimlert és Maybachot.

Karl Benz útja szűkebb, de határozottabb volt. 1886. január 29-én megkapta a német 37435-ös szabadalmat; a Patent-Motorwagent 1885-1887 között fejlesztették ki, és a széles körben elfogadott értékelés szerint az első gyakorlatias autónak számított. A szabadalom érvénytelenítésével elhárult az akadály Benz négyütemű motorjának gyártása elől, Daimler és Maybach pedig hozzálátott, hogy Otto négyütemű motorját autókhoz fejlessze - ez a vonal az 1890-es évek végén Emil Jellinek számára készült és Mercedes nevet kapott járművel koronázódott meg. Egy párhuzamos eset is tanulságos: az Egyesült Államokban George Seldennek az autó "feltalálását" állító szabadalma hasonló árnyékot vetett a korai autóiparra; Az Otto-perrel együtt megszületett az az elv, hogy a szabadalom hatókörét a felfedezett gyakorlati megvalósításra kell korlátozni, amely máig a szabadalmi jog oktatásának tárgya.

Technikai diadal, jogi bukás: Miért mesélik ma is el?

Otto történetének kettős karaktere van, ami az ipartörténetben ritkaság. Mérnöki oldalon mérhető és kétségtelen siker áll: a hatásfok görbéje, amely Lenoir 4 százalékáról indulva az atmoszférikus motorral 12 százalékra, a négystrokeú ciklussal pedig 15 százalék fölé emelkedett, valamint az évi 30 000-et meghaladó gyártás egy évtized alatt. A jogi oldalon viszont éppen az ellenkező sors várta: a szabadalom fő igényei nem fogták át a négystrokeú működést, az alapvető koncepciót alátámasztó bizonyíték gyenge volt, és egy 1862-es korábbi beadvány egyetlen lépésben döntötte meg az 1877-es monopóliumot.

Ezért az Otto-per az egyik legtisztább példa a felfedezés és a szabadalom közötti különbségre. Beau de Rochas leírta a koncepciót, de egyetlen gépet sem épített; Otto megépítette a működő motort és felépítette a monopóliumot; Daimler, Maybach és Benz pedig a monopólium összeomlása után keletkező űrben a motort a közlekedés közös infrastruktúrájává alakították. A négystrokeú ciklus mai uralma nemcsak egy technikai felfedezés eredménye, hanem annak is, ahogyan a felfedezés jogi sorsa alakult.

Források