Sachverhalt:
A.
A.a. Die X._ AG (Klägerin) mit Sitz in Z._ entwickelt und produziert Federkernmaschinen, mit denen aus Stahldraht Federkerne für Matratzen hergestellt werden. Die Y._ AG (Beklagte) fertigt und vertreibt Federkernmaschinen.
A.b. Die Klägerin ist Inhaberin der folgenden Patente:
- Europäisches Patent EP 111._ betreffend Vorrichtung zum Ausrichten von Federn. Dieses Patent geht auf eine internationale Anmeldung zurück, die am 30. Juni 2003 beim Eidgenössischen Institut für Geistiges Eigentum (IGE) hinterlegt wurde. Die internationale Anmeldung wurde am 5. Februar 2004 publiziert und ein allfälliger Schadenersatzanspruch der Klägerin besteht unbestrittenermassen ab diesem Datum. Der Hinweis auf die Erteilung des Patents wurde am 8. Juni 2005 veröffentlicht.
- Schweizerisches Patent CH 222._, das unbestrittenermassen mit EP 111._ gegenstandsgleich ist. Es wurde ebenfalls am 30. Juni 2003 angemeldet und am 15. Februar 2005 erteilt und publiziert. CH 222._ geht auf dieselbe internationale Patentanmeldung wie EP 111._ zurück. Unbestrittenermassen fiel die Wirkung von CH 222._ gemäss <ref-law> (SR 232.14) dahin, als am 8. Juni 2006 die Einspruchsfrist des europäischen Patents unbenutzt ablief.
- Schweizerisches Patent CH 333._ betreffend Vorrichtung zum Ausrichten von Federn, das am 30. November 2006 erteilt und veröffentlicht wurde. Mit Schreiben vom 13. Juli 2009 beantragte die Klägerin während des vorinstanzlichen Verfahrens, nachdem das Gerichtsgutachten vorlag, beim IGE einen Teilverzicht auf CH 333._. Das IGE hielt mit Schreiben vom 5. August 2009 fest, die Voraussetzungen für einen Teilverzicht gemäss <ref-law> seien erfüllt, womit der am 13. Juli 2009 vorgelegte Patentanspruch 1 in der neuen Fassung angenommen werden könne. Am 30. September 2009 wurde die Verzichtserklärung veröffentlicht.
Die drei Patente betreffen Vorrichtungen zum Ausrichten der Knoten oder Drahtenden an den Endringen von Federn beim Transport der Federn von einer Federwindemaschine zu einem Federkernmontageautomaten. Die Erfindungsaufgabe besteht jeweils darin, eine Vorrichtung zum Ausrichten von Federn bzw. deren Knoten oder generell der Endbereiche in eine vorgebbare und jederzeit änderbare Winkellage zu schaffen.
A.c. Die Beklagte reichte am 11. Februar 2005 über den Vertrag vom 19. Juni 1970 über die internationale Zusammenarbeit auf dem Gebiet des Patentwesens (PCT; SR 0.232.141.1) eine Patentanmeldung ein, die am 25. August 2005 unter der Bezeichnung "Federwendevorrichtung" veröffentlicht wurde.
B.
B.a. Am 20. Juli 2006 erhob die Klägerin beim Handelsgericht des Kantons St. Gallen Klage mit den folgenden Rechtsbegehren:
"1. Der Beklagten sei unter Androhung der Bestrafung ihrer Organe wegen Ungehorsams gegen eine amtliche Verfügung (Busse oder Haft) für den Zuwiderhandlungsfall zu verbieten, in Federkernmaschinen zum Einsatz gelangende Federwendevorrichtungen herzustellen, zu gebrauchen, anzubieten, zu vertreiben oder sonst wie in Verkehr zu bringen, bei welchen die Federn von einer Federwindemaschine angeliefert werden, von einem Transportstern mittels Klemmen erfasst und in eine Umsetzeinheit überführt werden und von dort über ein Kassettenrad an eine Federtransportvorrichtung zum Weitertransport der ausgerichteten Federn zum Montageautomaten gelangen, wobei die vorgenannte Umsetzeinheit ein aus zwei Klemmplatten bestehendes, antreibbares und sich beabstandet gegenüberliegendes Drehtellerpaar umfasst, dessen gemeinsame Drehachse relativ zu einer zentralen Drehachse umlaufend gelagert ist und durch einen Servomotor angetrieben wird, so dass eine zwischen dem Drehtellerpaar gespannt gehaltene Feder in eine beliebig wählbare Drehwinkel-Endstellung gebracht werden kann, insbesondere Vorrichtungen in vollautomatischen Y._-Transfer-Linien (Typenbezeichnung A._) gemäss folgender Abbildung:
2. Die Beklagte sei zu verpflichten, der Klägerin über den Umfang der seit dem 5. Februar 2004 ausgelieferten Federkernmaschinen, die eine Federwendevorrichtung gemäss Ziffer 1 aufwiesen, Auskunft zu erteilen und Rechnung zu legen und zwar unter Angabe
- der Herstellungsmengen und -zeiten;
- der einzelnen Angebote, aufgeschlüsselt nach Angebotsmengen, -zeiten und -preisen sowie Typenbezeichnungen und den Namen und Anschriften der Angebotsempfänger;
- der einzelnen Lieferungen, aufgeschlüsselt nach Liefermengen, -zeiten und -preisen sowie Typenbezeichnungen und Namen und Anschriften der Abnehmer;
- der betriebenen Werbung, aufgeschlüsselt nach Werbeträgern, deren Auflagen, Verbreitungsräumen und Verbreitungsgebieten;
- der nach den einzelnen Kostenfaktoren aufgeschlüsselten Gestehungskosten und des erzielten Gewinns;
- wobei der Beklagten vorbehalten ist, den Namen und die Anschriften der nicht gewerblichen Abnehmer sowie der Angebotsempfänger anstelle der Klägerin einem von dieser zu bezeichnenden und ihr gegenüber zur Verschwiegenheit verpflichteten anerkannten Wirtschaftsprüfer mitzuteilen, sofern die Beklagte dessen Kosten trägt und den Wirtschaftsprüfer ermächtigt und zugleich verpflichtet, der Klägerin auf Nachfrage hin Auskunft darüber zu erteilen, ob ein bestimmter Abnehmer oder Angebotsempfänger in der Rechnungslegung enthalten ist.
3. Die Beklagte sei zu verurteilen, der Klägerin finanzielle Wiedergutmachung zu leisten für den seit dem 5. Februar 2004 erfolgten Vertrieb von Federkern-Montagemaschinen, die eine Federwendevorrichtung gemäss Ziffer 1 aufweisen, wobei der Klägerin Gelegenheit zu geben ist, nach Durchführung der in Ziffer 2 begehrten Auskunftserteilung und Rechnungsablegung ihren Anspruch zu beziffern und sich für Schadenersatz oder Gewinnherausgabe zu entscheiden.
4. Unter Kosten- und Entschädigungsfolgen zu Lasten der Beklagten, einschliesslich der Kosten des beigezogenen Patentanwalts."
Die Klägerin stützte sich auf den schweizerischen Teil ihres europäischen Patents EP 111._ sowie auf ihr gegenstandsgleiches schweizerisches Patent CH 222._. Sie machte geltend, die Federwendevorrichtungen der Beklagten verletzten die Ansprüche dieser beiden Klagepatente.
Die Beklagte beantragte die Klageabweisung und hielt der Klage unter anderem die Einwendung der Patentnichtigkeit entgegen. Sie stellte sich auf den Standpunkt, dass ihre Maschinen die Klagepatente nicht verletzten. Um jegliches Risiko einer Patentverletzung auszuschliessen, habe sie ihre Maschinen jedoch modifiziert und alle bereits ausgelieferten Maschinen nachträglich umgebaut.
Mit Replik vom 14. März 2007 wiederholte die Klägerin Ziffer 1 ihrer Klagebegehren und erweiterte insbesondere das verlangte Verbot betreffend die in Federkernmaschinen der Beklagten zum Einsatz gelangenden Federwendevorrichtungen auf die von der Beklagten modifizierte Ausführungsform mit den folgenden Rechtsbegehren:
"1. ...
2. Der Beklagten sei unter Androhung der Bestrafung ihrer Organe wegen Ungehorsams gegen eine amtliche Verfügung (Busse oder Haft) für den Zuwiderhandlungsfall zu verbieten, in Federkernmaschinen zum Einsatz gelangende Federwendevorrichtungen herzustellen, zu gebrauchen, anzubieten, zu vertreiben oder sonst wie in Verkehr zu bringen, bei welchen die Federn von einer Federwindemaschine angeliefert werden, von einem Transportstern mittels Klemmen erfasst und in eine Umsetzeinheit überführt werden und von dort über ein Kassettenrad an eine Federtransportvorrichtung zum Weitertransport der ausgerichteten Federn zum Montageautomaten gelangen, wobei die vorgenannte Umsetzeinheit ein aus zwei Klemmplatten bestehendes, antreibbares und sich beabstandet gegenüberliegendes Drehtellerpaar umfasst, dessen gemeinsame Drehachse sich linear hin- und her bewegt und durch einen Servomotor angetrieben wird, so dass eine zwischen dem Drehtellerpaar gespannt gehaltene Feder in eine beliebig wählbare Drehwinkel-Endstellung gebracht werden kann, insbesondere Vorrichtungen gemäss folgender Abbildung:
3. Die Beklagte sei zu verpflichten, der Klägerin über den Umfang der seit dem 5. Februar 2004 ausgelieferten Federkernmaschinen, die eine Federwendevorrichtung gemäss Ziffer 1 und/oder Ziffer 2 aufweisen, Auskunft zu erteilen und für Federkernmaschinen gemäss Ziffer 1 und Ziffer 2 je separat Rechnung zu legen und zwar unter Angabe
- der Herstellungsmengen und -daten;
- der einzelnen Angebote, aufgeschlüsselt gemäss Angebotsmengen, -daten und -preisen sowie Typenbezeichnungen und den Namen und Anschriften der Angebotsempfänger;
- der einzelnen Lieferungen, aufgeschlüsselt nach Liefermengen, -daten und -preisen sowie Typenbezeichnungen und Namen und Anschriften der Abnehmer;
- der betriebenen Werbung, aufgeschlüsselt nach Werbeträgern, deren Auflagen, Verbreitungsräumen und Verbreitungsgebieten;
- der nach den einzelnen Kostenfaktoren aufgeschlüsselten Gestehungskosten und des erzielten Gewinns;
- wobei der Beklagten vorbehalten ist, den Namen und die Anschriften der nicht gewerblichen Abnehmer sowie der Angebotsempfänger anstelle der Klägerin einem von dieser zu bezeichnenden und ihre gegenüber zur Verschwiegenheit verpflichteten anerkannten Wirtschaftsprüfer mitzuteilen, sofern die Beklagte dessen Kosten trägt und den Wirtschaftsprüfer ermächtigt und zugleich verpflichtet, der Klägerin auf Nachfrage hin Auskunft darüber zu erteilen, ob ein bestimmter Abnehmer oder Angebotsempfänger in der Rechnungslegung enthalten ist;
- ob, wann und wie Federkernmaschinen gemäss Ziffer 1 umgerüstet wurden und wer für die Umrüstungskosten aufkam.
4. Die Beklagte sei zu verurteilen, der Klägerin finanzielle Wiedergutmachung zu leisten für den seit dem 5. Februar 2004 erfolgten Vertrieb von Federkernmaschinen, die eine Federwendevorrichtung gemäss Ziffer 1 und/oder Ziffer 2 aufweisen, wobei der Klägerin Gelegenheit zu geben ist, nach Durchführung der in Ziffer 3 begehrten Auskunftserteilung und Rechnungslegung ihren Anspruch zu beziffern und sich für Schadenersatz oder Gewinnherausgabe zu entscheiden.
Unter Kosten- und Entschädigungsfolgen zu Lasten der Beklagten, einschliesslich der Kosten des beigezogenen Patentanwalts."
Die Klägerin machte geltend, auch die von der Beklagten modifizierte Ausführungsform verletze ihre beiden Klagepatente EP 111._ sowie CH 222._. Sie begründete ihre Rechtsbegehren nunmehr auch mit dem zwischenzeitlich am 30. November 2006 erteilten schweizerischen Patent CH 333._. Die Beklagte machte in ihrer Duplik geltend, das Patent CH 333._ sei ebenfalls nichtig und bestritt eine Patentverletzung durch ihre Maschinen. Im Übrigen erhob die Beklagte gegenüber dem geltend gemachten Anspruch auf Schadenersatz bzw. Gewinnherausgabe die Verjährungseinrede.
B.b. Mit Urteil vom 25. Oktober 2010 (schriftliche Eröffnung des Rechtsspruchs am 25. Oktober 2010; Zustellung des begründeten Entscheids am 10. Januar 2011) entschied das Handelsgericht des Kantons St. Gallen in teilweiser Gutheissung der Klage wie folgt:
"1. Die Beklagte wird verpflichtet, bei Vollstreckbarkeit des Entscheides der Klägerin über den Umfang der seit dem 5. Februar 2004 ausgelieferten Federkernmaschinen, die eine Federwendevorrichtung aufweisen, welche wie folgt umschrieben ist:
Eine in Federkernmaschinen zum Einsatz gelangende Federwendevorrichtung, bei welcher die Federn von einer Federwindemaschine angeliefert werden, von einem Transportstern mittels Klemmen erfasst und in eine Umsetzeinheit überführt werden und von dort über ein Kassettenrad an eine Federtransportvorrichtung zum Weitertransport der ausgerichteten Federn zum Montageautomaten gelangen, wobei die vorgenannte Umsetzeinheit ein aus zwei Klemmplatten bestehendes, antreibbares und sich beabstandet gegenüberliegendes Drehtellerpaar umfasst, dessen gemeinsame Drehachse relativ zu einer zentralen Drehachse umlaufend gelagert ist und durch einen Servomotor angetrieben wird, so dass eine zwischen dem Drehtellerpaar gespannt gehaltene Feder in eine beliebig wählbare Drehwinkel-Endstellung gebracht werden kann, insbesondere Vorrichtungen in vollautomatischen Y._-Transfer-Linien (Typenbezeichnung A._) gemäss folgender Abbildung:
Auskunft zu erteilen und für die oben umschriebenen Federkernmaschinen Rechnung zu legen und zwar unter Angabe
- der Herstellungsmengen und -daten;
- der einzelnen Lieferungen, aufgeschlüsselt nach Liefermengen, -daten und -preisen sowie Typenbezeichnungen;
- der nach den einzelnen Kostenfaktoren aufgeschlüsselten Gestehungskosten und des erzielten Gewinns.
- ob, wann und wie die oben umschriebenen Federkernmaschinen umgerüstet wurden und wer für die Umrüstungskosten aufkam.
Über die finanzielle Wiedergutmachung wird das Gericht nach Auskunftserteilung entscheiden."
Im Übrigen wies das Handelsgericht die Klage ab (Dispositiv-Ziffer 2). Die Gerichtskosten von Fr. 115'276.05 auferlegte es der Klägerin zu 3/4 und der Beklagten zu 1/4 (Dispositiv-Ziffer 3). Im Übrigen verpflichtete das Handelsgericht die Klägerin zur Zahlung einer Parteientschädigung von Fr. 40'000.-- an die Beklagte.
Das Handelsgericht erwog, dass die Maschinen herkömmlicher Konstruktionsweise der Beklagten in den wortlautgemässen Schutzbereich von Anspruch 1 von EP 111._ und/oder CH 222._ falle. Mangels Rechtsschutzinteresses wies es das Unterlassungsbegehren dennoch ab, da die Klägerin eine Wiederholungsgefahr nicht nachgewiesen habe. Dagegen schützte das Handelsgericht teilweise das Auskunftsbegehren der Klägerin in Bezug auf den Umfang der seit dem 4. Februar 2004 ausgelieferten Maschinen herkömmlicher Konstruktion im Hinblick auf das auf finanzielle Wiedergutmachung lautende Klagebegehren.
Die gegen die Maschinen modifizierter Konstruktion gerichteten Unterlassungsbegehren der Klägerin wies die Vorinstanz mit der Begründung ab, die beiden Patente EP 111._ und CH 222._ würden durch diese Konstruktion nicht verletzt. Sie erwog zudem, die neue Konstruktionsweise falle an sich zwar in den Schutzbereich von CH 333._, dieses sei jedoch teilnichtig.
Die Vorinstanz verwarf im Übrigen die von der Beklagten erhobene Verjährungseinrede.
C.
Beide Parteien haben gegen den Entscheid des Handelsgerichts des Kantons St. Gallen vom 25. Oktober 2010 Beschwerde in Zivilsachen erhoben.
Die Klägerin beantragt dem Bundesgericht, es seien Dispositiv-Ziffern 2, 3 und 4 des angefochtenen Entscheids aufzuheben und es sei die Klage im Wesentlichen gutzuheissen. Im Weiteren seien die vorinstanzlichen Gerichtskosten der Beklagten aufzuerlegen, die für das vorinstanzliche Verfahren zudem zur Zahlung einer Parteientschädigung von Fr. 80'000.-- an die Klägerin zu verpflichten sei. Eventualiter sei die Sache zur Neubeurteilung an die Vorinstanz zurückzuweisen.
Die Beklagte beantragt in ihrer Beschwerde, es sei Dispositiv-Ziffer 1 des Urteils des Handelsgerichts vom 25. Oktober 2010 aufzuheben und die Klage auf Auskunfterteilung und Rechnungslegung bezüglich Federkernmaschinen herkömmlicher Konstruktion der Beklagten abzuweisen. Eventualiter sei die Sache zwecks Abklärung der Frage der Verjährung an die Vorinstanz zurückzuweisen. Im Weiteren seien Dispositiv-Ziffern 3 und 4 des angefochtenen Entscheids aufzuheben und die Kosten des vorinstanzlichen Verfahrens seien der Klägerin aufzuerlegen, die zudem zur Zahlung einer Parteientschädigung von Fr. 110'000.-- zu verpflichten sei.
Beide Parteien schliessen in ihren Antworten je auf Abweisung der gegnerischen Beschwerde. Die Vorinstanz hat auf eine Vernehmlassung verzichtet.
In beiden Verfahren haben die Parteien dem Bundesgericht jeweils eine Replik bzw. eine Duplik eingereicht.
D.
Mit Verfügung vom 3. März 2011 erteilte das Bundesgericht den Beschwerden in den Verfahren 4A_109/2011 und 4A_111/2011 die aufschiebende Wirkung.

Erwägungen:
1.
Wenn - wie hier - an den Verfahren dieselben Parteien beteiligt sind und den Beschwerden der gleiche Sachverhalt zugrunde liegt, behandelt das Bundesgericht die verschiedenen Eingaben in der Regel in einem einzigen Urteil. Es rechtfertigt sich daher unter den gegebenen Umständen, die beiden Beschwerdeverfahren 4A_109/2011 und 4A_111/2011 zu vereinigen.
2.
2.1. Der angefochtene Entscheid des Handelsgerichts St. Gallen erging am 25. Oktober 2010, mithin noch bevor am 1. Januar 2011 die Schweizerische Zivilprozessordnung (ZPO; SR 272) in Kraft trat. Das vorinstanzliche Verfahren richtete sich damit noch nach dem Zivilprozessgesetz des Kantons St. Gallen vom 20. Dezember 1990 (aZPO SG). Das Dispositiv des Entscheids wurde den Parteien am 25. Oktober 2010 schriftlich eröffnet, den begründeten Entscheid stellte das Handelsgericht den Parteien am 10. Januar 2011 zu.
Übergangsrechtlich gilt nach <ref-law> für die Rechtsmittel das Recht, das bei der Eröffnung des Entscheids in Kraft ist. Als Eröffnung im Sinne dieser Bestimmung gilt die Zustellung des Dispositivs, und nicht erst diejenige des begründeten Entscheids (<ref-ruling> E. 2 S. 129 f.). Damit richten sich im zu beurteilenden Fall auch die Rechtsmittel noch nach dem st. gallischen Zivilprozessgesetz.
2.2. Das Handelsgericht des Kantons St. Gallen hat vorliegend als einzige kantonale Instanz im Sinne von aArt. 76 Abs. 1 PatG (AS 1955 892) entschieden (vgl. nunmehr <ref-law>, der für Streitigkeiten im Zusammenhang mit geistigem Eigentum die Zuständigkeit einer einzigen kantonalen Instanz vorsieht). Die Beschwerde in Zivilsachen ist daher unabhängig vom Streitwert zulässig (<ref-law>).
Der angefochtene Entscheid des Handelsgerichts ist allerdings nur insofern der Beschwerde zugänglich, als er das Erfordernis der Letztinstanzlichkeit erfüllt, mithin für die gegen diesen erhobenen Rügen kein kantonales Rechtsmittel mehr offenstand (<ref-law>; <ref-ruling> E. 1.3 S. 527).
Die übergangsrechtlich noch massgebenden Art. 237 ff. aZPO SG sahen gegen Entscheide des Handelsgerichts das ausserordentliche Rechtsmittel der kantonalen Nichtigkeitsbeschwerde an das Kassationsgericht des Kantons St. Gallen vor. Damit konnte grundsätzlich neben der Verletzung kantonalen Rechts insbesondere die willkürliche oder aktenwidrige Feststellung von Tatsachen gerügt werden (Art. 239 Abs. 1 aZPO SG).
Gemäss Ziffer IV.1. der Übergangsbestimmungen des IV. Nachtrags vom 1. Juni 2008 (nGS 44-52) zum Gerichtsgesetz des Kantons St. Gallen vom 2. April 1987 wurde das Kassationsgericht mit Wirkung ab Vollzugsbeginn der Schweizerischen Zivilprozessordnung, d.h. per 1. Januar 2011, aufgehoben. Die Bestimmung sieht im Weiteren vor, dass das Kassationsgericht die vor diesem Zeitpunkt bei ihm anhängig gemachten Verfahren abschliesst. Daraus folgt, dass ab dem 1. Januar 2011 keine neuen Verfahren beim Kassationsgericht anhängig gemacht werden konnten.
Gemäss Art. 241 Abs. 1 aZPO SG war eine Nichtigkeitsbeschwerde gegen einen Entscheid des Handelsgerichts dem Kassationsgericht innert dreissig Tagen einzureichen, wobei die Frist mit Zustellung des begründeten Entscheids nach Art. 86 aZPO SG zu laufen begann (Christoph Leuenberger/Beatrice Uffer-Tobler, Kommentar zur Zivilprozessordnung des Kantons St. Gallen, 1999, N. 1 zu Art. 241 aZPO SG i.V.m. N. 3c der Vorbemerkungen zu Art. 217 ff. aZPO SG). Der begründete Entscheid wurde den Parteien am 10. Januar 2011 zugestellt. Die Frist für die Erhebung der Nichtigkeitsbeschwerde hat damit zu einem Zeitpunkt zu laufen begonnen, in dem beim Kassationsgericht des Kantons St. Gallen keine neuen Beschwerden anhängig gemacht werden konnten. Es ergibt sich daher, dass den Parteien nach kantonalem Verfahrensrecht keine Nichtigkeitsbeschwerde an das Kassationsgericht offenstand.
Der angefochtene Entscheid ist demnach auch hinsichtlich der Rügen der willkürlichen oder aktenwidrigen Feststellung von Tatsachen oder der verfassungswidrigen Anwendung kantonalen Rechts letztinstanzlich im Sinne von <ref-law>.
2.3. Das Bundesgericht wendet das Recht von Amtes wegen an (<ref-law>). Es ist somit weder an die in der Beschwerde geltend gemachten Argumente noch an die Erwägungen der Vorinstanz gebunden; es kann eine Beschwerde aus einem anderen als dem angerufenen Grund gutheissen und es kann eine Beschwerde mit einer von der Argumentation der Vorinstanz abweichenden Begründung abweisen (vgl. <ref-ruling> E. 1.4.1 S. 254; <ref-ruling> E. 2.5 S. 262; <ref-ruling> E. 1.4 S. 140). Immerhin prüft das Bundesgericht, unter Berücksichtigung der allgemeinen Begründungspflicht der Beschwerde (Art. 42 Abs. 1 und 2 BGG), grundsätzlich nur die geltend gemachten Rügen, sofern die rechtlichen Mängel nicht geradezu offensichtlich sind. Es ist jedenfalls nicht gehalten, wie eine erstinstanzliche Behörde alle sich stellenden rechtlichen Fragen zu untersuchen, wenn diese vor Bundesgericht nicht mehr vorgetragen werden (<ref-ruling> E. 2.2.1 S. 389; <ref-ruling> E. 1.4.1 S. 254 mit Hinweisen). Eine qualifizierte Rügepflicht gilt hinsichtlich der Verletzung von Grundrechten und von kantonalem und interkantonalem Recht. Das Bundesgericht prüft eine solche Rüge nur insofern, als sie in der Beschwerde präzise vorgebracht und begründet worden ist (<ref-law>). Macht der Beschwerdeführer beispielsweise eine Verletzung des Willkürverbots (<ref-law>) geltend, genügt es nicht, wenn er einfach behauptet, der angefochtene Entscheid sei willkürlich; er hat vielmehr im Einzelnen zu zeigen, inwiefern der angefochtene Entscheid offensichtlich unhaltbar ist (<ref-ruling> E. 3 S. 352; <ref-ruling> E. 5.5 S. 5; <ref-ruling> E. 3.2 S. 444).
Willkür im Sinne von <ref-law> liegt nach ständiger Rechtsprechung nicht schon dann vor, wenn eine andere Lösung ebenfalls vertretbar erscheint oder gar vorzuziehen wäre. Das Bundesgericht hebt einen kantonalen Entscheid wegen Willkür nur auf, wenn er offensichtlich unhaltbar ist, zur tatsächlichen Situation in klarem Widerspruch steht, eine Norm oder einen unumstrittenen Rechtsgrundsatz krass verletzt oder in stossender Weise dem Gerechtigkeitsgrundsatz zuwiderläuft. Willkür liegt zudem nur vor, wenn nicht bloss die Begründung eines Entscheids, sondern auch das Ergebnis unhaltbar ist (<ref-ruling> E. 1.3 S. 4 f.; <ref-ruling> E. 4.1 S. 133; <ref-ruling> E. 2.1 S. 211; je mit Hinweisen).
Unerlässlich ist im Hinblick auf Art. 42 Abs. 2 sowie <ref-law>, dass die Beschwerde auf die Begründung des angefochtenen Entscheids eingeht und im Einzelnen aufzeigt, worin eine Rechtsverletzung liegt. Der Beschwerdeführer soll in der Beschwerdeschrift nicht bloss die Rechtsstandpunkte, die er im kantonalen Verfahren eingenommen hat, erneut bekräftigen, sondern mit seiner Kritik an den als rechtsfehlerhaft erachteten Erwägungen der Vorinstanz ansetzen (vgl. <ref-ruling> E. 2.1 S. 245 f.; <ref-ruling> E. 2a S. 400; <ref-ruling> E. 3 S. 749). Die Begründung hat ferner in der Beschwerdeschrift selbst zu erfolgen und der blosse Verweis auf Ausführungen in anderen Rechtsschriften oder auf die Akten reicht nicht aus (<ref-ruling> E. 3.1 S. 399 f.; <ref-ruling> E. 2.3 S. 387 f.; je mit Hinweisen).
2.4. Das Bundesgericht legt seinem Urteil den Sachverhalt zugrunde, den die Vorinstanz festgestellt hat (<ref-law>). Es kann die Sachverhaltsfeststellung der Vorinstanz nur berichtigen oder ergänzen, wenn sie offensichtlich unrichtig ist oder auf einer Rechtsverletzung im Sinne von <ref-law> beruht (<ref-law>). Überdies muss die Behebung des Mangels für den Ausgang des Verfahrens entscheidend sein (<ref-law>). Neue Tatsachen und Beweismittel dürfen nur soweit vorgebracht werden, als der Entscheid der Vorinstanz dazu Anlass gibt (<ref-law>).
Der Beschwerdeführer, der die Sachverhaltsfeststellungen der Vorinstanz anfechten will, muss substantiiert darlegen, inwiefern die Voraussetzungen einer Ausnahme gemäss <ref-law> gegeben sind und das Verfahren bei rechtskonformer Ermittlung des Sachverhalts anders ausgegangen wäre; andernfalls kann ein Sachverhalt, der vom im angefochtenen Entscheid festgestellten abweicht, nicht berücksichtigt werden. Auf eine Kritik an den tatsächlichen Feststellungen der Vorinstanz, die diesen Anforderungen nicht genügt, ist nicht einzutreten (vgl. <ref-ruling> E. 1.3 S. 351 f., 393 E. 7.1 S. 398, 462 E. 2.4 S. 466 f.).
Beschwerde der Klägerin ( 4A_111/2011)
3.
Die Klägerin verkennt die vorgenannten Grundsätze in mehrfacher Hinsicht:
3.1. Sie rügt verschiedentlich eine Verletzung des Willkürverbots (<ref-law>), verfehlt dabei jedoch durchwegs die gesetzlichen Anforderungen an eine hinreichende Verfassungsrüge (<ref-law>). Sie kritisiert mit ihren Vorbringen lediglich in appellatorischer Weise die Feststellungen der Vorinstanz, indem sie diese als "willkürlich", "haltlos" oder "offensichtlich unzutreffend" bezeichnet und den vorinstanzlichen Erwägungen ihre eigene Ansicht gegenüberstellt. Darauf ist nicht einzutreten.
3.2. Auch die weitere Beschwerdebegründung ist streckenweise appellatorisch und lässt keine Auseinandersetzungen mit den Erwägungen des angefochtenen Entscheids erkennen, sondern greift Behauptungen der Beklagten im Rahmen des kantonalen Verfahrens auf und setzt diesen eine abweichende Ansicht entgegen. So äussert sich die Klägerin etwa zu dem von der Beklagten vor der Vorinstanz erhobenen Einwand, die Änderung der Patentansprüche des Klagepatents CH 333._ sei missbräuchlich erfolgt, ohne auf die konkreten Erwägungen des angefochtenen Entscheids einzugehen. Auch im Zusammenhang mit dem gestrichenen Merkmal in der ursprünglichen Anmeldung ihres Patents CH 333._ geht die Klägerin unter Verweis auf die Eingaben der Beklagten im kantonalen Verfahren auf deren Vorbringen ein und zieht unter Verweis auf kantonale Aktenstücke (Auszüge aus dem Gutachten sowie deutschen Patentschriften) oder angeblich unbestrittene Tatsachen vom angefochtenen Entscheid abweichende Schlüsse.
3.3. Die Klägerin weicht verschiedentlich von den Sachverhaltsfeststellungen im angefochtenen Entscheid ab oder erweitert diese in unzulässiger Weise. So bringt sie etwa vor, die Beklagte sei von einem ihrer ehemaligen Mitarbeiter gegründet worden. Hinsichtlich der Frage der Nachahmung bringt sie vor, die Klagepatente EP 111._ sowie CH 222._ hätten nicht bloss eine weitere technische Lehre zu bereits zahlreichen vorbestehenden Lösungen für die gleiche Aufgabe hinzugefügt, sondern zum ersten Mal ein sich seit Langem stellendes technisches Problem gelöst.
Sie verweist zudem auf einzelne Abbildungen aus Patentschriften zu Patenten Dritter, die im angefochten Urteil nicht abgebildet sind und bezeichnet verschiedene Umstände als unbestritten, ohne dass sich dies aus den Feststellung des angefochtenen Entscheids entnehmen liesse. So behauptet sie etwa, es sei zwischen den Parteien unbestritten, dass sowohl die Bewegung der Drehteller auf einer Kreisbogenbahn als auch die lineare Hin- und Her-Bewegung der Drehteller der Maschinen neuer Konstruktionsweise der Beklagten technisch die gleiche Wirkung entfalten.
4.
Die Klägerin wirft der Vorinstanz zunächst vor, sie habe a<ref-law> in der Fassung vor dem 1. Juli 2008 (AS 1977 2008) verletzt, indem sie die Rechtsbeständigkeit des Patents CH 333._ verneint habe.
4.1.
4.1.1. Sie macht geltend, für die Frage, ob und mit welchen rechtlichen Konsequenzen beim Klagepatent CH 333._ das Merkmal der "umlaufenden Lagerung der gemeinsamen Drehachse des Drehtellerpaars um eine zentrale Drehachse" während des Anmeldeverfahrens habe weggelassen werden dürfen, sei a<ref-law> massgebend. Während nach der heute geltenden Fassung von <ref-law> Änderungen der Patentansprüche unter keinen Umständen mehr über den Inhalt der ursprünglichen Patentanmeldung hinausgehen dürften, sei dies unter a<ref-law> grundsätzlich möglich gewesen, habe jedoch zu einer Verschiebung des Anmeldedatums geführt.
4.1.2. Nach aArt. 58 Abs. 1 PatG konnten die technischen Unterlagen bis zum Abschluss des Prüfungsverfahrens geändert werden. Ging jedoch der Gegenstand des geänderten Patentgesuchs über den Inhalt der ursprünglich eingereichten Unterlagen hinaus, so galt als Anmeldedatum der Tag, an dem Unterlagen eingereicht wurden, welche die beantragte Erfindung offenbarten; das ursprüngliche Anmeldedatum verlor in diesem Fall jede gesetzliche Wirkung (a<ref-law>). Im Rahmen der Sachprüfung klärte das IGE ab, ob Änderungen der technischen Unterlagen zu einer Verschiebung des Anmeldedatums nach a<ref-law> führten (Lukas Bühler/Sonia Blind Buri, Entstehung des Patents, in: Schweizerisches Immaterialgüter- und Wettbewerbsrecht [ SIWR], Bd. IV, 2006, S. 241 f., 257). Ergab die Prüfung, dass das Anmeldedatum auf den Tag der Einreichung der geänderten Unterlagen verschoben werden musste, so setzte das IGE dem Patentbewerber eine Frist zur Stellungnahme, innert der dieser auf die Änderung, welche die Datumsverschiebung bewirkte, verzichten oder den Nachweis erbringen konnte, dass die Erfindung bereits in früheren Unterlagen des Patentgesuchs offenbart war. Verzichtete der Patentbewerber nicht auf die Änderung oder konnte er die Einwendungen nicht entkräften, so wurde die Verschiebung des Anmeldedatums und, wenn die Prioritätsfrist überschritten war, die Verwirkung des Prioritätsrechts verfügt (aArt. 64 Abs. 3 der Verordnung vom 19. Oktober 1977 über die Erfindungspatente [Patentverordnung, PatV; AS 1977 2052]; dazu Bühler/Blind Buri, a.a.O., S. 257).
Gegenüber der neu gefassten Bestimmung von Art. 58 <ref-law>, die eine Datumsverschiebung nicht mehr vorsieht, hatte a<ref-law> für den Anmelder den Vorteil, dass aufgrund der geänderten Anmeldung das Erteilungsverfahren ohne Neuanmeldung und ohne erneutes Ausrichten von Gebühren fortgesetzt werden konnte (vgl. Jean-Louis Compte, in: Christoph Bertschinger und andere [Hrsg.], Schweizerisches und europäisches Patentrecht, 2002, Rz. 7.15). Die Festsetzung des Anmeldedatums ist Bestandteil der Patenterteilung (<ref-ruling> E. 1b S. 461). Die Datumsverschiebung führte im Ergebnis dazu, dass ein neues Patentgesuch mit neuem Anmeldedatum zu prüfen war (vgl. bereits <ref-ruling> E. 6a S. 408 zu a<ref-law> in der Fassung vom 25. Juni 1954 [AS 1955 887]), allerdings im gleichen Verfahren und ohne dass eine Neuanmeldung nötig gewesen wäre.
4.1.3. Die Übergangsbestimmungen zum Patentgesetz sehen in <ref-law> vor, dass Patente, die beim Inkrafttreten der Änderung vom 22. Juni 2007 des revidierten Patentgesetzes (d.h. am 1. Juli 2008) noch nicht erloschen sind, von diesem Zeitpunkt an dem neuen Recht unterstehen. Ein mit dem Bundesgesetz über die Patentanwältinnen und Patentanwälte vom 20. März 2009 (Patentanwaltsgesetz, PAG; AS 2011 2259) eingefügter zweiter Satz von <ref-law> (in Kraft seit 1. Juli 2011) sieht vor, dass sich die Nichtigkeitsgründe weiterhin nach dem alten Recht richten. Diese Änderung bezweckt, dass ein nach altem Recht abschliessend und gültig erteiltes Patent nicht nachträglich wegen verschärfter Gültigkeitsanforderungen für nichtig erklärt werden könnte. Damit soll im Sinne der Nichtrückwirkung der Bestand altrechtlich erworbener Schutztitel geschützt werden (vgl. dazu das Votum Fluri in der nationalrätlichen Beratung, AB 2008 N 1934; Peter Heinrich, Kommentar zu PatG/EPÜ, 2. Aufl. 2010, N. 2 zu <ref-law>).
Ein Patent, dessen Patentanmeldung in Bezug auf die technischen Unterlagen nach a<ref-law> in zulässiger Weise geändert worden und das entsprechend unter der Herrschaft des alten Rechts gültig erteilt worden ist, soll gemäss Art. 142 zweiter Satz PatG nicht nachträglich als nichtig erklärt werden. Die Zulässigkeit der Änderung der Patentanmeldung hinsichtlich des am 30. November 2006 erteilten Klagepatents CH 333._ beurteilt sich demnach nach a<ref-law> in Verbindung mit aArt. 26 Abs. 1 Ziff. 3bis PatG (der dem geltenden <ref-law> entspricht). Weder Art. 142 zweiter Satz PatG noch a<ref-law> bezwecken jedoch, ein unter altem Recht gewährtes, jedoch infolge unzulässiger Erweiterung (teil-) nichtiges Patent nachträglich mit einem späteren Anmeldedatum zum Leben zu erwecken, obwohl es gar nicht mit diesem Datum eingetragen worden war. Das eventualiter angeführte Argument der Klägerin, die Unzulässigkeit der Erweiterung der ursprünglichen Anmeldung des Klagepatents CH 333._ würde nicht zu dessen Nichtigkeit, sondern lediglich zu einer Verschiebung des Anmeldedatums führen, stösst daher ins Leere. Nachdem das Klagepatent bereits erteilt worden war, stand die Datumsverschiebung nach a<ref-law> nicht mehr zur Verfügung (Peter Heinrich, Kommentar zum Schweizerischen Patentgesetz, 1. Aufl. 1998, Rz. 58.10). Der hypothetische Einwand, das nichtige Patent hätte im gleichen Verfahren mit späterem Datum eingetragen werden können, ist genauso unbehelflich wie das Argument, das Patent hätte nach einer erneuten Patentanmeldung gewährt werden können, falls die Unzulässigkeit der Änderung der Anmeldeunterlagen bereits während des Prüfungsverfahrens festgestellt worden wäre. Weder der eine noch der andere hypothetische Vorgang kann, da er tatsächlich gerade nicht erfolgte, nachträglich zu einer Patenteintragung führen.
Damit sind für die Rechtsbeständigkeit des Klagepatents CH 333._ infolge der Änderung der Anmeldeunterlagen (unter Beibehaltung des ursprünglichen Anmeldedatums) in materieller Hinsicht aArt. 26 Abs. 1 Ziff. 3bis PatG i.V.m. a<ref-law> massgebend, wobei eine nachträgliche Verschiebung des Anmeldedatums ausser Betracht fällt. Die Kriterien der Zulässigkeit der vorgenommenen Änderungen entsprechen allerdings in Bezug auf deren Umfang denjenigen der heute geltenden Bestimmung von <ref-law>, was auch die Klägerin nicht grundsätzlich in Abrede stellt. Insbesondere stimmt die Umschreibung des Nichtigkeitsgrunds von aArt. 26 Abs. 1 Ziff. 3bis PatG mit derjenigen von <ref-law> überein. Die Klägerin weist im Übrigen zutreffend darauf hin, dass hinsichtlich der Frage, ob und unter welchen Voraussetzungen eine Änderung von Anspruch 1 des Klagepatents CH 333._ zulässig war, auch die Lehre und Rechtsprechung zu den Parallelbestimmungen des Europäischen Patentübereinkommens vom 5. Oktober 1973, revidiert in München am 29. November 2000 (EPÜ 2000; SR 0.232.142.2), vorliegend Art. 123 sowie Art. 138 Abs. 1 lit. c EPÜ 2000, herangezogen werden können (vgl. <ref-ruling> E. 3 S. 231 f.).
4.2. Die Klägerin zeigt mit dem Hinweis, das Klagepatent CH 333. _ sei vermutungsweise rechtsbeständig und die Beklagte habe für die von ihr behauptete Ungültigkeit die volle Beweislast zu tragen, keine Rechtsverletzung auf. Es ist nicht ersichtlich, dass die Vorinstanz von der Beweislastverteilung nach <ref-law> abgewichen wäre.
Entgegen der Ansicht der Klägerin ist der Vorinstanz keine Bundesrechtsverletzung vorzuwerfen, wenn sie hinsichtlich der Rechtsbeständigkeit des Patents CH 333._ nicht darauf abstellte, dass das IGE die aktuelle Fassung von dessen Anspruch 1 als rechtsbeständig erachtet hat. Die Klägerin bestreitet zu Recht nicht, dass die Nichtigkeit eines Patents nach Art. 26 bzw. a<ref-law> klage- bzw. widerklageweise oder als Einwendung im Verletzungsprozess geltend gemacht und vom Zivilrichter überprüft werden kann (Heinrich, 2. Aufl., a.a.O., N. 34 zu <ref-law>). Werden die behaupteten Nichtigkeitsgründe bewiesen, so ist das gewährte Patent gerade trotz erfolgter Eintragung und Prüfung durch das IGE unwirksam. Der Einwand der Klägerin, der Zivilrichter solle nur ausnahmsweise vom Urteil einer zuständigen Verwaltungsbehörde abweichen, ist angesichts der gesetzlich vorgesehenen Überprüfungsmöglichkeit nach a<ref-law> haltlos. Ebenso unbehelflich ist ihr Vorbringen, die Vorinstanz hätte für die Klärung der Rechtsbeständigkeit des Klagepatents das IGE um Rat ersuchen sollen, betrifft der ins Feld geführte <ref-law> doch die gerichtliche Neufassung des Patentanspruchs infolge Teilnichtigkeit und sieht überdies lediglich die Möglichkeit der Einholung einer Vernehmlassung des IGE, jedoch keine entsprechende Verpflichtung des Gerichts, vor.
4.3.
4.3.1. Gemäss aArt. 26 Abs. 1 Ziff. 3 bis PatG (nunmehr <ref-law>) ist ein Patent vom Richter als nichtig festzustellen, wenn der Gegenstand des Patents über den Inhalt des Patentgesuchs in der für das Anmeldedatum massgebenden Fassung hinausgeht. Der Nichtigkeitsgrund steht in Verbindung mit a<ref-law> (vgl. <ref-law> sowie Art. 123 Abs. 2 EPÜ 2000), der die Zulässigkeit von Änderungen im Anmeldeverfahren einschränkt.
Die Vorinstanz hat zutreffend erwogen, dass unter dem "Gegenstand des Patents" im Sinne von aArt. 26 Abs. 1 Ziff. 3bis PatG bzw. <ref-law> nicht der "sachliche Geltungsbereich" des <ref-law> (bzw. der "Schutzbereich" nach Art. 69 EPÜ 2000) zu verstehen ist, wie er durch die Ansprüche bestimmt wird. Vielmehr geht es dabei um den "Gegenstand" im Sinne von a<ref-law> (vgl. <ref-law> sowie Art. 123 Abs. 2 EPÜ 2000), also einschliesslich der gesamten Offenbarung in der Beschreibung und in den Zeichnungen (vgl. Heinrich, 2. Aufl., a.a.O., N. 13 zu <ref-law>; Fritz Blumer, in: Margarete Singer/Dieter Stauder [Hrsg.], Europäisches Patentübereinkommen, 5. Aufl. 2010, N. 28 zu Art. 123 EPÜ 2000; vgl. auch Compte, a.a.O., Rz. 7.15).
Die Beschränkung der Änderungen der technischen Unterlagen (also Beschreibung, Ansprüche, Zeichnungen und Zusammenfassung der Patentanmeldung) im Anmeldeverfahren soll ausschliessen, dass der Anmelder für Gegenstände Schutz beanspruchen kann, die in der ursprünglichen Anmeldung nicht offenbart worden sind. Für die Gültigkeit eines Patents (Stand der Technik nach <ref-law>) sowie für ein allfälliges Mitbenützungsrecht eines Dritten (<ref-law>) ist der Anmelde- oder Prioritätszeitpunkt massgebend. Dem Anmelder soll es verwehrt sein, nachträgliche Änderungen bzw. Weiterentwicklungen in das Anmeldeverfahren einzubringen und damit ein Schutzrecht zu erlangen, das am Stand der Technik zur Zeit der Anmeldung gemessen wird (Heinrich, 2. Aufl., a.a.O., N. 10 zu <ref-law>).
Das unzulässige Hinausgehen über den Offenbarungsgehalt kann sowohl im Hinzufügen oder im Weglassen von Informationen bestehen. Dazu gehört unter anderem das Weglassen von Merkmalen in Patentansprüchen. Die entsprechende allgemeinere technische Idee ist oft nicht in der ursprünglichen Anmeldung offenbart. Dient die Änderung hingegen nur der Klarstellung oder Behebung eines Widerspruchs, so ist sie zulässig (Heinrich, 2. Aufl., a.a.O., N. 14 zu <ref-law>; Alfons Schäfers, in: Benkard, Europäisches Patentübereinkommen, 2002, N. 66 zu Art. 123 EPÜ 2000). Nach der Rechtsprechung des Europäischen Patentamts (EPA) zu Art. 123 Abs. 2 EPÜ 2000 ist das Ersetzen oder Streichen eines Merkmals aus einem Anspruch zulässig, "sofern der Fachmann unmittelbar und eindeutig erkennen würde, dass 1. das Merkmal in der Offenbarung nicht als wesentlich hingestellt worden ist, 2. es als solches für die Funktion der Erfindung unter Berücksichtigung der technischen Aufgabe, die sie lösen soll, nicht unerlässlich ist und 3. das Ersetzen oder Streichen keine wesentliche Angleichung anderer Merkmale erfordert" (Entscheidung T 331/87 vom 6. Juli 1989, Amtsblatt EPA 1-2/1991 S. 22 ff.). In einem späteren Verfahren wollte die befasste Technische Beschwerdekammer die erwähnten Kriterien zwar nicht mehr anwenden, weil nach der Stellungnahme G 2/98 der Grossen Beschwerdekammer (Entscheidung vom 31. Mai 2001, Amtsblatt EPA 10/2001 S. 413 ff.) nicht mehr zwischen wesentlichen und unwesentlichen Merkmalen unterschieden werden solle (T 910/03 vom 7. Juli 2005 S. 17 f. Ziff. 3.5); andere Entscheidungen sowie die Prüfungsrichtlinien beziehen sich jedoch auch nach G 2/98 ohne Weiteres auf diese Kriterien (Blumer, a.a.O., N. 62 zu Art. 123 EPÜ 2000 mit Verweis auf die Entscheidungen T 220/01 vom 28. Februar 2003; T 1227/01 vom 12. Oktober 2004; T 958/04 vom 17. Dezember 2004 sowie C-VI, 5.3.10 der Richtlinien für die Prüfung im Europäischen Patentamt; vgl. auch Heinrich, 2. Aufl., a.a.O., N. 14 zu <ref-law>). Wird ein Merkmal durch ein anderes ersetzt, so ist es im Hinblick auf die Zulässigkeit einer solchen Änderung unerlässlich, dass das Ersatzmerkmal durch die ursprünglichen Anmeldeunterlagen gestützt ist (vgl. Entscheidung T 331/87, a.a.O., S. 26 Ziff. 3).
Es braucht im zu beurteilenden Fall nicht vertieft zu werden, ob nach wie vor zwischen wesentlichen und unwesentlichen Merkmalen zu unterscheiden ist, da sich die von der Klägerin veranlasste Änderung von Anspruch 1 des Klagepatent CH 333._ auch dann als unzulässig erweist, wenn unter Berücksichtigung der bisherigen Praxis des Europäischen Patentamts auf das Kriterium der Wesentlichkeit des gestrichenen Merkmals abgestellt wird.
4.3.2. Bei Anmeldung des Klagepatents CH 333._ war der unabhängige Anspruch 1 wie folgt formuliert:
"Vorrichtung zum Ausrichten der Knoten oder Drahtenden an den Endringen von Federn beim Transport der Federn von einer Federwindemaschine zu einem Federkern-Montageautomaten mit einem Transportstern, dessen Greiferhände die Federn an der Windestation der Federwindemaschine übernehmen und mit einem Paar Transportbänder zum Weitertransport der ausgerichteten Federn zum Montageautomaten sowie einem Transferelement zum Überführen der Federn vom Transportstern zu den Transportbändern, dadurch gekennzeichnet, dass das Transferelement mindestens ein antreibbares sich beabstandet gegenüberliegendes Drehtellerpaar umfasst, dessen gemeinsame Drehachse in einem Abstand zu einer zentralen Drehachse umlaufend gelagert ist".
Nach erfolgter Änderung im Anmeldeverfahren lautete Anspruch 1 des Patents CH 333._ in der Fassung vor der am 30. September 2009 veröffentlichten Verzichtserklärung wie folgt:
"Vorrichtung zum Ausrichten der Knoten oder Drahtenden an den Endringen von Federn beim Transport der Federn von einer Federwindemaschine zu einem Federkern-Montageautomaten mit einem Transportstern, dessen Greiferhände die Federn an der Windestation der Federwindemaschine übernehmen, mit einem Transportband zum Weitertransport der ausgerichteten Federn zum Montageautomaten, und mit einem Transfermittel zum Überführen der Federn vom Transportstern zu dem Transportband, dadurch gekennzeichnet, dass das Transfermittel zum Drehen der Federn beim Überführen der Federn vom Transportstern zu dem Transportband ausgestaltet ist".
Im Rahmen des Anmeldeverfahrens waren insbesondere die folgenden Merkmale nachträglich eingeführt bzw. weggelassen worden:
- Streichung des antreibbaren Drehtellerpaars, dessen gemeinsame Drehachse in einem Abstand zu einer zentralen Drehachse umlaufend gelagert ist;
- Einführung eines einzelnen Transportbands anstelle von einem Paar Transportbänder;
- Einführung eines Drehteils anstelle eines Drehtellers.
Nach Ansicht des Gutachters, die sich die Vorinstanz zu eigen machte, handelt es sich bei der Änderung, wonach das Transferelement zum Drehen der Federn ausgestaltet ist, um eine Erweiterung von Patentanspruch 1, weil das ursprünglich zum Drehen der Federn vorgesehene antreibbare Drehtellerpaar gestrichen und durch ein anderes, breiteres Merkmal ersetzt worden sei. Das Transferelement sei nun anspruchsgemäss plötzlich auf irgendeine Weise zum Drehen der Federn ausgestaltet. Der Experte wies darauf hin, dass sich in den ursprünglichen Unterlagen kein Hinweis finde, der eine derartige Erweiterung des Schutzbereichs rechtfertigen würde. Dies gelte in gleicher Weise für das aus dem Anspruch 1 gestrichene Merkmal, wonach die gemeinsame Drehachse des Drehtellerpaars in einem Abstand zu einer zentralen Drehachse umlaufend gelagert ist. Das Drehtellerpaar und dessen rotative Bewegung würden in der gesamten ursprünglichen Offenbarung eine wesentliche Rolle spielen. Die nach der Abänderung breitere Anspruchsfassung finde in den ursprünglich eingereichten Unterlagen offensichtlich keine Stütze. Unzulässig sei auch die Änderung "Transportband" anstelle von einem "Paar Transportbänder"; eine alternative Förderung mit nur einem Transportband erschliesse sich dem Fachmann keineswegs.
4.3.3. Die Klägerin wirft der Vorinstanz zu Unrecht vor, sie habe bei der Beurteilung der Rechtsbeständigkeit des Klagepatents CH 333._ die Bedeutung des sogenannten "Wesentlichkeitstests" gemäss dem Grundsatzentscheid T 331/83 des EPA verkannt. Die Vorinstanz hat im Gegenteil die in diesem Entscheid entwickelten Kriterien angewendet. Dabei hat sie zutreffend auf die Sichtweise des Fachmanns abgestellt. Sie hat auf die nachvollziehbaren Darlegungen des Gerichtsgutachters abgestellt und erwogen, dass das aus dem Anspruch 1 gestrichene Merkmal, wonach die gemeinsame Drehachse des Drehtellerpaars in einem Abstand zu einer zentralen Drehachse umlaufend gelagert ist, in der gesamten ursprünglichen Offenbarung eine wesentliche Rolle spiele.
Darin ist entgegen der Ansicht der Klägerin keine Bundesrechtsverletzung zu erkennen. Sie gibt die Erwägungen im angefochtenen Urteil ungenau bzw. unvollständig wieder, wenn sie der Vorinstanz vorwirft, sie sei über die Kriterien des "Wesentlichkeitstests" hinausgegangen, indem sie verlangt habe, dass das gestrichene Anspruchsmerkmal in der ursprünglichen Anmeldung als unwesentlich dargestellt worden sei. Nach den im angefochtenen Entscheid erwähnten Ausführungen des Gutachters, auf die sich die Vorinstanz stützt, ist das gestrichene Merkmal Bestandteil der Erfindungsdefinition in der Beschreibungsanleitung, wonach die Erfindung dadurch gekennzeichnet ist, dass das Transferelement mindestens ein antreibbares, sich beabstandet gegenüberliegendes Drehtellerpaar umfasst, dessen gemeinsame Drehachse in einem Abstand zu einer zentralen Drehachse umlaufend gelagert ist. Was der Fachmann der ursprünglichen Anmeldung unmittelbar und eindeutig erkennen könne, sei die Ausgestaltung und Funktion des Transferelements, mit dessen Hilfe die erfindungsgemäss gestellte Aufgabe gelöst werde, wobei mindestens ein antreibbares Drehtellerpaar auf eine ganz bestimmte Art und Weise geführt und gelagert werde. Der Gutachter führte weiter aus, aufgrund sämtlicher Ansprüche, Beschreibungsteile und Zeichnungen in den ursprünglichen Unterlagen sehe der Fachmann keine Veranlassung, vom Lagerungs- und Bewegungsprinzip "rotative Bewegung des Drehtellerpaars durch Lagerung um eine zentrale Drehachse" abzuweichen. Entgegen der in der Beschwerde vertretenen Auffassung geht aus den Anmeldeunterlagen damit für den Fachmann nicht hervor, dass die umlaufende Lagerung des Drehtellerpaars in einem Abstand zu einer zentralen Drehachse darin lediglich als eine vorteilhafte Ausführungsart der Erfindung dargestellt würde (vgl. Entscheidung T 331/87 vom 6. Juli 1989, a.a.O., Ziff. 7.5 S. 28).
Angesichts dieser nachvollziehbaren Ausführungen des Gutachters ist der Vorinstanz entgegen der von der Klägerin vertretenen Ansicht keine Bundesrechtsverletzung vorzuwerfen, wenn sie im Ergebnis verneinte, dass der Fachmann unmittelbar und eindeutig erkennen würde, dass das gestrichene Merkmal in der Offenlegung nicht als wesentlich hingestellt worden ist. Der angefochtene Entscheid geht damit zutreffend davon aus, dass mit der Streichung des Anspruchsmerkmals der umlaufenden Lagerung des Drehtellerpaars um eine zentrale Drehachse nicht mehr hinreichend offenbart wäre, wie die Transferfunktion des Transfermittels erfüllt wird, womit der Gegenstand des Patents über den Inhalt des Patentgesuchs in der für das Anmeldedatum massgebenden Fassung hinausgeht (aArt. 26 Abs. 1 Ziff. 3 bis bzw. <ref-law>).
Überdies verkennt die Klägerin, dass der Gerichtsgutachter das gestrichene Merkmal für die Lösung der erfindungsgemäss erstellten Aufgabe als unerlässlich erachtete und die Vorinstanz diesen Ausführungen folgte. Sie wirft der Vorinstanz daher zu Unrecht vor, sie hätte aus Sicht des Durchschnittsfachmanns prüfen müssen, ob das weggelassene Merkmal für die Lösung der technischen Aufgabe unerlässlich sei oder nicht. Die Klägerin unterbreitet dem Bundesgericht lediglich in appellatorischer Weise ihre Sichtweise bezüglich der angeblich fehlenden Unerlässlichkeit des gestrichenen Merkmals, ohne auf die entsprechenden Erwägungen des angefochtenen Entscheids einzugehen.
Mit ihren Ausführungen hinsichtlich der beiden deutschen Patente DE 444._ sowie DE 555._ kritisiert die Klägerin lediglich den beiläufigen Hinweis im angefochtenen Entscheid auf diese Patente, zeigt damit jedoch nicht auf, inwiefern das Urteil angesichts der als unzutreffend gerügten Bemerkungen im Ergebnis bundesrechtswidrig sein soll. Mangels Entscheidwesentlichkeit nicht weiter einzugehen ist auf die Ausführungen in der Beschwerde zur gemäss "Wesentlichkeitstest" dritten kumulativ zu erfüllenden Voraussetzung für die Zulässigkeit einer Streichung von Anspruchsmerkmalen, d.h. inwiefern das Streichen des Anspruchsmerkmals eine wesentliche Angleichung anderer Merkmale erfordern würde. Ebenso wenig braucht auf die Vorbringen der Klägerin zur Alternativbegründung der Vorinstanz eingegangen zu werden, wonach in der erfolgten Streichung auch eine unzulässige Verallgemeinerung erblickt werden könne.
4.3.4. Zusammenfassend ist der Vorinstanz keine Bundesrechtsverletzung vorzuwerfen, wenn sie das Klagepatent CH 333._ in der Fassung vor dem Teilverzicht als teilnichtig erachtete.
Die Vorinstanz erwog darüber hinaus, dass der Gegenstand des Patents CH 333._ auch nach dem erfolgten Teilverzicht über den Inhalt des Patentgesuchs in der für das Anmeldedatum massgebenden Fassung hinausgehe, weshalb das Klagepatent teilnichtig sei. Inwiefern sie damit gegen Bundesrecht verstossen haben soll, wird in der Beschwerde nicht aufgezeigt.
5.
Die Klägerin rügt weiter, die Vorinstanz habe <ref-law> sowie das Willkürverbot nach <ref-law> verletzt, indem sie eine Verletzung der Klagepatente EP 111._ sowie CH 222._ durch die Maschinen neuer Konstruktionsweise der Beklagten verneint habe.
5.1. Die Vorinstanz hat eine Verletzung der beiden deckungsgleichen Klagepatente im Sinne von <ref-law> verneint. Sie erwog gestützt auf die Ausführungen des Gerichtsgutachters, dass der bei den Maschinen neuer Konstruktionsweise der Beklagten verwendete lineare Federtransfer nicht als Nachmachung oder Nachahmung eines Federtransfers qualifiziert werden könne, der umlagernd um eine gemeinsame Drehachse funktioniere.
Der Gutachter hielt in Bezug auf das Merkmal K2 von Patentanspruch 1 fest, auch wenn die neue Konstruktion ein antreibbares sich beabstandet gegenüberliegendes Drehtellerpaar umfasse, sei dessen gemeinsame Drehachse nicht in einem Abstand zu einer zentralen Drehachse umlaufend gelagert, sondern linear verschiebbar in einer seitlich am Maschinengestell aufgehängten Führung. Diese Konstruktion sei vom Merkmal K2 nicht erfasst, so dass eine wortlautgemässe Patentverletzung nicht vorliege. Für den Fachmann sei es vor dem Hintergrund des Streitpatents nicht ersichtlich, dass die umlaufende Lagerung der gemeinsamen Drehachse des Drehtellerpaars durch jede andere geeignete Lagerung ersetzt werden könne, die das Überführen der Federn ermögliche. Es stelle sich für den Fachmann die Frage, ob das Austauschmittel, also die lineare Hin- und Herbewegung an einer separaten Führung, überhaupt dieselbe technische Wirkung erziele wie das im Patentanspruch beschriebene Lösungsmittel, also die umlaufende Bewegung um eine zentrale Drehachse. Eine objektive Gleichwirkung liege jedoch nicht vor. Es könne keine Rede davon sein, dass der Fachmann ein lineares Hin- und Herbewegen des Drehtellerpaars in Betracht gezogen hätte, zumal diese Lösung zwingend eine Linearführung für das Drehtellerpaar erfordere, die an Stelle der umlaufenden Lagerung um die zentrale Drehachse trete.
5.2. Die Klägerin rügt lediglich die tatsächliche Feststellung als willkürlich, das in den Maschinen neuer Konstruktionsweise verwendete Drehtellerpaar mit linear verschiebbarer Drehachse erziele nicht die gleiche technische Wirkung wie die in ihrem Patentanspruch enthaltene umlaufende Lagerung des Drehtellerpaars um eine zentrale Drehachse. Abgesehen davon, dass sich die Klägerin in unzulässiger Weise über den vorinstanzlich verbindlich festgestellten Sachverhalt (<ref-law>) hinwegsetzt mit der Behauptung, es sei zwischen den Parteien unbestritten, dass diese technisch die gleiche Wirkung entfalten, kann entgegen ihrer Ansicht nicht davon ausgegangen werden, dass die von ihr behauptete technische Gleichwirkung "selbst für einen technischen Laien ohne weiteres erkennbar" sei. Die Klägerin zeigt mit ihren Ausführungen keine Willkür (<ref-law>) auf.
Eine Patentverletzung begeht, wer die patentierte Erfindung widerrechtlich benützt, wobei als Benützung auch die Nachahmung gilt (<ref-law>). Eine Nachahmung liegt vor, wenn ein Verfahren oder Erzeugnis, obschon es nicht alle Merkmale der patentierten Lösung verwirklicht, nur in untergeordneten Punkten von dieser abweicht, mithin den wesentlichen Gehalt des Erfindungsgedankens in abgewandelter Form übernimmt. Untergeordnet ist eine Abweichung, wenn sie nicht auf einem neuen erfinderischen Gedanken beruht, sondern dem durchschnittlich gut ausgebildeten Fachmann durch die patentierte Lehre nahegelegt wird (<ref-ruling> E. 3b S. 32 mit Hinweisen).
Die Vorinstanz hat gestützt auf die Ausführungen des Gutachters dafür gehalten, dass die in einer seitlich am Maschinengestell aufgehängten Führung linear verschiebbare Drehachse für den Fachmann vor dem Hintergrund der patentierten Lehre nicht nahegelegen habe. Inwiefern sie damit <ref-law> verletzt haben soll, ist nicht ersichtlich.
6.
Die Klägerin rügt, die Vorinstanz habe zu Unrecht das Vorliegen einer Wiederholungsgefahr verneint und ihr damit den eingeklagten Unterlassungsanspruch mangels Rechtsschutzinteresses in Verletzung von <ref-law> abgesprochen. Darüber hinaus habe die Vorinstanz die Beweislastregel von <ref-law> missachtet.
6.1. Die Vorinstanz erwog, die Klägerin habe die tatsächlichen Grundlagen nicht nachgewiesen, aufgrund deren eine Wiederholungsgefahr vermutet werden könne. Die neue Konstruktion der Maschinen der Beklagten verletzten EP 111._ nicht. Gemäss den Ausführungen der Beklagten habe sie, um jegliches Risiko einer Patentverletzung auszuschliessen, ihre Maschinen ab Frühjahr 2005 modifiziert und alle bereits ausgelieferten Maschinen nachträglich umgebaut. Die Klägerin trage die Beweislast dafür, dass eine Wiederholungsgefahr nach wie vor bestehe. Sie komme dieser nicht nach, wenn sie die Vorbringen der Beklagten mit Nichtwissen bestreite. Die Klägerin habe, so die Vorinstanz weiter, weder behauptet noch nachgewiesen, dass die Beklagte entgegen ihren nachvollziehbaren Ausführungen in den letzten fünf Jahren Maschinen herkömmlicher Konstruktion vertrieben bzw. bereits ausgelieferte nicht modifiziert hätte. Eine Wiederholungsgefahr sei damit nicht nachgewiesen, weshalb dem Unterlassungsbegehren mangels Rechtsschutzinteresses nicht stattgegeben werden könne.
6.2.
6.2.1. Eine Unterlassungsklage nach <ref-law> setzt ein hinreichendes Rechtsschutzinteresse voraus. Ein solches besteht, wenn die widerrechtliche Handlung unmittelbar droht, d.h. wenn das Verhalten des Beklagten die künftige Rechtsverletzung ernsthaft befürchten lässt (<ref-ruling> E. 2a E. 359 mit Hinweisen). Das Rechtsschutzinteresse hat somit zur Voraussetzung, dass der Beklagte entweder die Verletzungen bereits begangen hat und Wiederholungen nicht auszuschliessen sind oder dass konkrete Anhaltspunkte dafür bestehen, dass er sie erstmals begehen wird (<ref-ruling> E. 2a S. 359 mit Hinweisen; vgl. auch <ref-ruling> E. 2a S. 74; Lucas David und andere, Der Rechtsschutz im Immaterialgüterrecht, in: Schweizerisches Immaterialgüter- und Wettbewerbsrecht [SIWR], Bd. I/2, 3. Aufl. 2011, Rz. 271 ff.). Ob die Klägerin ein rechtlich geschütztes Interesse am verlangten Verbot hat, ist als Frage des Bundesprivatrechts im Beschwerdeverfahren zu überprüfen; doch ist das Bundesgericht an die tatsächlichen Feststellungen des kantonalen Gerichts hinsichtlich des Wissens und Willens des möglichen Verletzers gebunden (<ref-law>). Indiz für einen bevorstehenden Eingriff kann die Tatsache sein, dass analoge Eingriffe in der Vergangenheit stattgefunden haben (Wiederholungsgefahr) und eine Verwarnung keine Wirkung gezeigt hat oder zwecklos wäre. Eine Wiederholungsgefahr darf in der Regel schon dann angenommen werden, wenn der Beklagte die Widerrechtlichkeit des beanstandeten Verhaltens bestreitet, ist doch in einem solchen Fall zu vermuten, dass er es im Vertrauen auf dessen Rechtmässigkeit weiterführen wird (<ref-ruling> E. 2a S. 74; <ref-ruling> E. 2a S. 359; David und andere, a.a.O., Rz. 273). Das Rechtsschutzinteresse an der Unterlassungsklage muss im Zeitpunkt der Urteilsfällung noch vorhanden sein (<ref-ruling> E. 2a S. 74; <ref-ruling> E. 3 S. 346).
6.2.2. Die Klägerin macht zu Unrecht geltend, es liege ein gleich gelagerter Fall wie in <ref-ruling> E. 2b vor, da die Beklagte im vorinstanzlichen Verfahren eine Patentverletzung bestritten und den geltend gemachten Unterlassungsanspruch nicht anerkannt habe. Sie verkennt insbesondere, dass die Vorinstanz angesichts der unzureichenden Bestreitung durch die Klägerin in tatsächlicher Hinsicht davon ausging, dass die Beklagte seit mehr als fünf Jahren nicht nur auf den Vertrieb von Maschinen herkömmlicher Konstruktionsweise verzichtet, sondern darüber hinaus alle bereits ausgelieferten Maschinen nachträglich umgebaut habe. Die Vorinstanz durfte den Umstand der Beseitigung patentverletzender Vorrichtungen, auf den die Klägerin nicht eingeht, bei der Beurteilung der Wiederholungsgefahr ohne Verletzung von Bundesrecht zugunsten der Beklagten werten und aus deren Verhalten schliessen, diese werde künftige Rechtsverletzungen unterlassen. Entgegen der in der Beschwerde vertretenen Ansicht ging die Vorinstanz zudem nicht von der Rechtsauffassung aus, es sei im Hinblick auf die Wiederholungsgefahr erforderlich, dass die Beklagte auch bei Einleitung des Prozesses oder während des hängigen Verfahrens weiterhin Patentverletzungen begangen hätte. Die Rüge, die Vorinstanz habe <ref-law> verletzt, ist unbegründet.
Unbegründet ist auch die im gleichen Zusammenhang erhobene Rüge der Verletzung der Beweislastregel von <ref-law>. Die Klägerin zeigt keine Verletzung der Beweislastregel auf, wenn sie den Erwägungen der Vorinstanz, die mangels substantiierter Bestreitung seitens der Klägerin im Ergebnis auf den von der Beklagten vorgebrachten Umstand abstellte, wonach diese ihre Maschinen seit mehr als fünf Jahren modifiziert und alle Maschinen nachträglich umgebaut habe, lediglich in pauschaler Weise entgegenhält, sie habe dies im vorinstanzlichen Verfahren bestritten.
7.
Die Klägerin rügt hinsichtlich der teilweisen Abweisung ihres Begehrens um Auskunfterteilung und Rechnungslegung eine Verletzung von Art. 8 in Verbindung mit Art. 66 und <ref-law>.
7.1. Die Vorinstanz hiess das Auskunftsbegehren der Klägerin hinsichtlich der ausgelieferten Federkernmaschinen herkömmlicher Konstruktionsart lediglich teilweise gut. Sie befand, die Auskunftspflicht der Beklagten gehe nur so weit, als sie notwendige Grundlage für die finanzielle Wiedergutmachung gemäss Ziffer 4 des Rechtsbegehrens gemäss Replik bilde. Entsprechend wies die Vorinstanz das Auskunftsbegehren ab, soweit dieses gerichtet war auf:
- einzelne Angebote, aufgeschlüsselt gemäss Angebotsmengen, -daten und -preisen sowie Typenbezeichnungen und die Namen und Anschriften der Angebotsempfänger;
- bei den einzelnen Lieferungen die Namen und Anschriften der Abnehmer;
- die betriebene Werbung, aufgeschlüsselt nach Werbeträgern, deren Auflagen, Verbreitungsräumen und Verbreitungsgebieten.
7.2. Die Klägerin behauptet, auch diese Angaben seien für die Bezifferung des Wiedergutmachungsanspruchs von Bedeutung, vermag dies jedoch nicht konkret aufzuzeigen. Ihre Vorbringen, bereits das blosse Anbieten von Maschinen mit patentverletzender Konstruktion könne "dazu führen, dass gestützt hierauf ein Kaufvertrag zustande kommt und die Beklagte somit Einnahmen erzielt, auch wenn es in der Folge gar nicht zum Verkauf einer Maschine kommt", überzeugt schon deshalb nicht, weil sie auch in diesem Fall nicht auf Angaben zu den Angeboten angewiesen wäre, sondern Auskunft über die abgeschlossenen Kaufverträge hätte verlangen können. Zudem zeigt sie mit dem Argument, ein Käufer könnte gestützt auf das Angebot zwar nicht die Maschine mit patentverletzender Konstruktion, sondern andere Käufe (nicht patentverletzender Waren) getätigt haben, keinen hinreichenden Zusammenhang mit einem widerrechtlichen Schaden auf, zumal der Kunde in diesem Fall das patentverletzende Angebot gerade ablehnte.
Der Vorinstanz ist hinsichtlich der erfolgten Einschränkung des Auskunftsrechts der Klägerin keine Bundesrechtsverletzung vorzuwerfen.
8.
Die Beschwerde der Klägerin erweist sich als unbegründet und ist abzuweisen, soweit darauf eingetreten werden kann.
Beschwerde der Beklagten ( 4A_109/2011)
9.
Die Beklagte rügt, die Vorinstanz habe mit der Abweisung ihrer Verjährungseinrede <ref-law> verletzt.
9.1. Die Vorinstanz erachtete das Vorbringen der Beklagten als unzutreffend, die Verjährungsfrist habe zu laufen begonnen, nachdem die Beklagte die Herstellung und den Vertrieb der herkömmlichen Konstruktion der Maschinen im Frühling 2005 eingestellt und nur noch Maschinen neuer Konstruktion mit linearem Federwendetransfer hergestellt und vertrieben habe, weshalb die eingeklagten Wiedergutmachungsansprüche ein Jahr später (d.h. vor Einleitung der Klage am 20. Juli 2006) verjährt gewesen seien. Die Vorinstanz erwog, der Beginn der Verjährungsfrist gemäss <ref-law> setze Kenntnis der wesentlichen Elemente des Schadens voraus. Die Klägerin habe jedoch keine Kenntnis vom Umfang des Schadens gehabt, da sie weder wusste noch abklären konnte, wann und wie viele Maschinen herkömmlicher Bauweise die Beklagte verkauft habe. Eine hinreichende Kenntnis vom Schaden werde sie erst haben, wenn die Beklagte ihrer Auskunfts- und Rechnungslegungspflicht nachgekommen sei.
9.2. Die Beklagte bringt vor, die Klägerin sei seit Sommer 2004 im Besitz von Film- und Fotoaufnahmen der Federkernmaschinen herkömmlicher Bauweise der Beklagten gewesen und habe damit den Verletzungsgegenstand bzw. -tatbestand und die Verletzerin gekannt. Sie selbst habe ab Februar 2005 nur noch Maschinen mit neuer Konstruktionsweise hergestellt. Spätestens ab Juni 2005 seien nur noch solche (nicht patentverletzende) Maschinen ausgeliefert worden. Die Klägerin habe demnach mit der Klageeinleitung mehr als ein Jahr seit Kenntnis der patentverletzenden Maschinen herkömmlicher Bauweise und der Verletzerin und seit Ende der verletzenden Handlungen durch die Beklagte zugewartet.
Die Beklagte bringt zum Verjährungsbeginn nach <ref-law> vor, die Kenntnis vom Schaden umfasse seine Existenz, Beschaffenheit und die wesentlichen Merkmale. Letztere seien gegeben, wenn der Kläger alle tatsächlichen Umstände kenne, die geeignet seien, eine Klage zu veranlassen und zu begründen. Nicht notwendig sei, dass der Kläger den Schaden bis in alle Einzelheiten und mit letzter Sicherheit kenne. Die Klägerin habe demnach seit Sommer 2004 Kenntnis der wesentlichen Merkmale des Schadens gehabt und sei - wie die erfolgte Klageeingabe beweise - auch in der Lage gewesen, eine Klage zu veranlassen und zu begründen. Angesichts der nach <ref-law> sowie Art. 73 aAbs. 2 PatG (AS 1955 891) verliehenen prozessualen Möglichkeit der unbezifferten Forderungsklage dürfe der Geschädigte ein Tätigwerden nicht so lange aufschieben, bis er den Schaden genaustens zu beziffern imstande sei. Dies müsse umso mehr bei einer Stufenklage gelten, die ja gerade dazu diene, den Kläger aufgrund der Informationen, die er in der ersten Stufe erhalte, in die Lage zu versetzen, die Klage genügend zu substantiieren. Da bei Patentverletzungen der Schaden ohnehin immer nur geschätzt werden könne und die Klägerin schon seit 2004 die Patentverletzung und die Verletzerin kannte, habe die einjährige Verjährungsfrist Anfang 2005, spätestens aber ab Juni 2005 zu laufen begonnen, als die Beklagte die Herstellung und den Vertrieb der patentverletzenden Maschinen herkömmlicher Konstruktion eingestellt und nur noch Maschinen neuer Konstruktion ausgeliefert habe. Die Schadenersatz- und Gewinnansprüche seien damit bei der Klageeinleitung am 20. Juli 2006 bereits verjährt gewesen.
9.3.
9.3.1. Das Patentgesetz enthält keine besondere Verjährungsbestimmung für Schadenersatzansprüche. Diese verjähren daher nach <ref-law>, d.h. in einem Jahr seit Kenntnis des Schadens und der Person des Schädigers, jedenfalls aber mit Ablauf von zehn Jahren, vom Tag der schädigenden Handlung an gerechnet (Heinrich, 2. Aufl., a.a.O., N. 94 zu <ref-law>). Hinsichtlich Hinderung, Stillstand und Unterbrechung gelten die Bestimmungen von <ref-law>. Nach der Rechtsprechung des Bundesgerichts sind bei bösgläubiger Geschäftsanmassung auf den Gewinnherausgabeanspruch nach <ref-law> ebenfalls die deliktsrechtlichen Verjährungsregeln (<ref-law>) anwendbar (<ref-ruling> E. 4b S. 384 ff. mit Hinweisen).
Nach der bundesgerichtlichen Rechtsprechung beginnt die einjährige Frist gemäss <ref-law> im Zeitpunkt zu laufen, in dem der Geschädigte von der Existenz, der Beschaffenheit und den wesentlichen Merkmalen des Schadens Kenntnis erlangt hat, d.h. alle tatsächlichen Umstände kennt, die geeignet sind, eine Klage zu veranlassen und zu begründen (<ref-ruling> E. 3.1.1 S. 68; <ref-ruling> E. 2a S. 256; <ref-ruling> E. 3a S. 57 f. mit Hinweisen). Dabei kommt es auf die tatsächliche Kenntnis an und nicht darauf, wann der Geschädigte bei der nach den Umständen zu erwartenden Aufmerksamkeit den Schaden hätte erkennen können (BGE <ref-ruling> E. 3a S. 57 f.; <ref-ruling> E. 2 S. 434 f.; je mit Hinweisen; vgl. auch <ref-ruling> E. 3.1.2 S. 68). Diese Praxis schützt allerdings nicht jedes gleichgültige Verhalten oder gar ein gänzliches Desinteresse des Geschädigten gegenüber seinem Schaden. Vielmehr wird vom Geschädigten ein Verhalten nach Treu und Glauben (<ref-law>) erwartet (Roland Brehm, Berner Kommentar, 3. Aufl. 2006, N. 60a zu <ref-law>). Kennt der Geschädigte die wesentlichen Elemente des Schadens, so kann von ihm erwartet werden, dass er sich die weiteren Informationen beschafft, die für die Erhebung der Klage notwendig sind (BGE <ref-ruling> E. 2 S. 435).
Angesichts der kurzen einjährigen Verjährungsfrist ist eine Kenntnis des Schadens nicht leichthin anzunehmen; unter Umständen bedarf der Geschädigte auch noch einer gewissen Zeit, um entweder selber oder mit Hilfe eines Dritten den Verlauf der unerlaubten Handlung und das endgültige Ausmass des Schadens abschätzen zu können (BGE <ref-ruling> E. 3a S. 57). Ergibt sich das Ausmass des Schadens aus einem Sachverhalt, der sich noch weiter entwickelt, so beginnt die Verjährung nicht vor Abschluss dieser Entwicklung zu laufen (<ref-ruling> E. 4 S. 123; <ref-ruling> E. 3a S. 57; <ref-ruling> E. 1c S. 99 f.; <ref-ruling> E. 3 S. 4 f.; <ref-ruling> E. b S. 416). Solange das schädigende Ereignis anhält, hat der Geschädigte keine Kenntnis des Gesamtschadens und die Verjährung beginnt nicht zu laufen (<ref-ruling> E. 3c S. 163 hinsichtlich der Schädigung infolge einer persönlichkeitsverletzenden Pressekampagne; vgl. auch Brehm, a.a.O., N. 27 ff. zu <ref-law>, wonach von Kenntnis nur gesprochen werden kann, sofern der Geschädigte seinen gesamten Schaden, wenn auch nur in groben Zügen, abschätzen kann).
Wie die Beklagte zutreffend vorbringt, ist es nicht erforderlich, dass der Geschädigte den Schaden genau beziffern kann (<ref-ruling> E. 3.1.1 S. 68; <ref-ruling> E. 3a S. 57; <ref-ruling> E. 1c S. 100). Die ziffernmässige Bestimmbarkeit des Schadens kann im Patentrecht umso weniger ausschlaggebend sein für den Beginn der einjährigen relativen Verjährungsfrist von <ref-law>, als die - auf das Verfahren vor der Vorinstanz noch anwendbare - Bestimmung von Art. 73 aAbs. 2 PatG eigens die prozessuale Möglichkeit einer unbezifferten Forderungsklage vorsieht (vgl. nunmehr <ref-law>; vgl. Werner Stieger, Verjährung und Verwirkung im Immaterialgüterrecht, AJP 5/1993 S. 627; Stephen V. Berti, Zürcher Kommentar, 3. Aufl. 2002, N. 107 ff. zu <ref-law>; Alois Troller, Immaterialgüterrecht, Bd. II, 3. Aufl. 1985, S. 1008, nach dem allerdings die Verjährung bereits beginnen soll, sobald dem Geschädigten der Täter und die Tatsache, dass Schaden entstanden ist, bekannt sind). Auch bei einer fortgesetzten Patentverletzung, die einem einheitlichen Willensentschluss zugrunde liegt, muss jedoch gelten, dass die relative einjährige Verjährungsfrist frühestens zu laufen beginnt, wenn das verletzende Verhalten aufhört (vgl. Heinrich, 2. Aufl., a.a.O., N. 95 zu <ref-law>; Brehm, a.a.O., N. 30 zu <ref-law>). Die Kenntnis von einzelnen Elementen des Schadens genügt nicht (Brehm, a.a.O., N. 29 zu <ref-law>). Solange die Verletzungshandlung anhält, bleibt ungewiss, ob und wann der Schaden abgeschlossen sein wird; während dieser Zeit ist die Kenntnis des Geschädigten unzureichend und die Verjährungsfrist kann nicht zu laufen beginnen (vgl. <ref-ruling> E. 3c S. 163 f.; vgl. auch Roland Brehm, a.a.O., N. 30 f. zu <ref-law>; Franz Werro, in: Commentaire romand, Code des obligations I, 2003, N. 19 zu <ref-law>; Robert K. Däppen, in: Basler Kommentar, Obligationenrecht I, 4 Aufl. 2007, N. 7 zu <ref-law>; Fritz Blumer, Patentverletzungsprozess, in: Christoph Bertschinger und andere [Hrsg.], Schweizerisches und europäisches Patentrecht, 2002, § 17 Rz. 129; David und andere, a.a.O., Rz. 373; Stieger, a.a.O., S. 630 f.). Entsprechendes gilt für die Verjährung des Gewinnherausgabeanspruchs nach <ref-law>.
9.3.2. Der Klägerin war es nicht möglich, ihren Anspruch bereits zu Beginn des Verfahrens genau zu beziffern. Eine genaue Kenntnis des Schadens war jedoch auch nicht erforderlich, konnte sie doch eine unbezifferte Forderungsklage (Art. 73 aAbs. 2 PatG) einreichen, die sie am 20. Juli 2006 auch tatsächlich erhob. Sollte die Vorinstanz davon ausgehen, dass im Falle der Stufenklage eine hinreichende Kenntnis generell erst nach Durchsetzung des Auskunfts- bzw. Rechnungslegungsanspruchs vorliegen würde, wäre dies mit den erwähnten Grundsätzen zum Beginn der einjährigen Verjährungsfrist nach <ref-law> nicht zu vereinbaren. Im Immaterialgüterrecht ist die Feststellung des Schadens allgemein sehr schwierig und eine Bezifferung zu Beginn des Verfahrens oft noch nicht möglich (Kamen Troller, Grundzüge des schweizerischen Immaterialgüterrechts, 2. Aufl. 2005, S. 393). Würde bei einer Stufenklage die Verjährungsfrist jeweils erst beginnen, wenn der Geschädigte nach Einblick in die in der ersten Stufe vorzulegenden Dokumente seinen Schaden zu beziffern in der Lage ist, könnte der Geschädigte die Verjährung grundsätzlich beliebig hinauszögern, indem er mit der Klage zuwartet, worauf die Beklagte zu Recht hinweist (vgl. auch Troller, a.a.O., S. 393).
Die Beklagte zeigt mit ihren Vorbringen jedoch nicht auf, dass der angefochtene Entscheid im Ergebnis Bundesrecht verletzt, indem er den Eintritt der Verjährung nach <ref-law> verneint. Ihre Auffassung, die Verjährung habe begonnen, nachdem die Klägerin im Jahr 2004 im Besitz von Film- und Fotoaufnahmen der Federkernmaschine herkömmlicher Bauweise gewesen sei und sie damit Kenntnis von der Patentverletzung und dem Verletzter erlangt hatte, trifft nicht zu. Entgegen der in der Beschwerde vertretenen Ansicht genügte die blosse Entdeckung einer patentverletzenden Maschine als einzelnes Element des Schadens nicht, um den Beginn der Verjährungsfrist auszulösen. Die Klägerin kannte die wesentlichen Merkmale des gesamten Schadens noch nicht, solange die Beklagte in Verletzung der klägerischen Patente Maschinen herkömmlicher Bauweise herstellte und vertrieb. Weder lässt sich den verbindlichen Sachverhaltsfeststellungen des angefochtenen Entscheids entnehmen, in welchem Zeitpunkt die Klägerin Kenntnis von den weiteren Schadensmerkmalen erhalten hatte, geschweige denn, dass sie bereits vor dem 20. Juli 2005 die Einstellung des schädigenden Verhaltens der Beklagten erkannte, noch zeigt die Beklagte mit Aktenhinweisen auf, entsprechende Tatsachenbehauptungen hinsichtlich der Kenntnis der Klägerin bereits vor der Vorinstanz aufgestellt zu haben. Die Behauptungen der Beklagten, sie habe im Frühjahr 2005 die Herstellung bzw. spätestens im Juni 2005 den patentverletzenden Vertrieb der Maschinen herkömmlicher Konstruktion eingestellt, lassen selbst für den Fall, dass in zeitlicher Hinsicht darauf abgestellt wird, keine Rückschlüsse auf die tatsächliche Kenntnis der Klägerin zu.
Für die tatsächlichen Voraussetzungen des Verjährungsbeginns nach <ref-law> trägt die Beklagte, die sich einredeweise auf den Verjährungseintritt beruft, die Beweislast (<ref-law>; vgl. dazu BGE <ref-ruling> E. 3a S. 57 f.). Der Vorinstanz ist im Ergebnis keine Bundesrechtsverletzung vorzuwerfen, wenn sie die Verjährungseinrede der Beklagten verwarf.
10.
Die Beschwerden erweisen sich als unbegründet und sind abzuweisen, soweit darauf eingetreten werden kann. Dem Ausgang des Verfahrens entsprechend werden die Gerichtskosten den Parteien je zur Hälfte auferlegt (<ref-law>). Die Parteientschädigungen heben sich gegenseitig auf (<ref-law>).

Demnach erkennt das Bundesgericht:
1.
Die Verfahren 4A_109/2011 und 4A_111/2011 werden vereinigt.
2.
Die Beschwerden der Klägerin (4A_111/2011) und der Beklagten (4A_109/2011) werden abgewiesen, soweit darauf einzutreten ist.
3.
Die Gerichtskosten von Fr. 20'000.-- werden der Klägerin und der Beklagten je zur Hälfte auferlegt.
4.
Dieses Urteil wird den Parteien und dem Handelsgericht des Kantons St. Gallen schriftlich mitgeteilt.
Lausanne, 21. Juli 2011
Im Namen der I. zivilrechtlichen Abteilung
des Schweizerischen Bundesgerichts
Die Präsidentin: Klett
Der Gerichtsschreiber: Leemann