CN1309765A - 用于切片机的刀架 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于切片机的刀架。刀架具有可偏转地设置在刀架机体(1)上的护板(11),护板在其遮盖切刀切边的工作位置在朝着试样的刀架侧与切割平面保持距离并同时在切刀切边侧与刀架保持距离地设置。通过护板的这种布置护板(11)可以在工作位置排除对切刀(3)切边的无意接触。在本发明优选实施例中用于护板(11)的转动机构与开关耦联,开关的作用是,当护板从工作位置偏转时锁定切割运动的电机驱动或者制动切刀溜板或试样溜板的运动。为了在保护装置位于工作位置时也能够观察取下切片,护板(11)优选由透明材料制成。

Description

用于切片机的刀架
切片机用于制造各种医学、生物、植物、材料研究和工艺材料主要为塑料质量控制的试样薄切片。这些薄片的制造通过不同结构和特性的切刀来实现。由精选的工具钢以不同的磨削形式制造的钢刀是公知的。除了这些可再磨削的坚固切刀以外所谓的单刃刀得到广泛的应用。在此特别要区别所谓的窄带刀片和宽带刀片，这些刀片在超过耐用度以后被更新。此外玻璃制切刀和金刚石制切刀在实践中有专门的应用。
在切片机技术中用于各种切刀类型的大量刀承和刀架是公知的，要根据其结构有针对性地区分，刀架配备于哪种切片机类型。在此主要分为旋转式切片机-其中为了取下切片试样在垂直方向相对于固定的切刀运动，溜板式切片机-其中或者刀架或者试样架为了取下切片而在水平方向移动，盘式切片机-其中为了取下切片试样设置在相对于固定切刀旋转的转盘上。在低温恒温切片领域中所使用的切片机对应于这些上述类型而仅在不锈结构上有所不同。
使用刀承和刀架的主要目的是实现切割刀具的刚性固定，以实现例如3μm薄切片的切割结果。除了防止切刀振动的刚性固定以外大多数刀承和刀架存在用于调整切刀与试样之间自由转角的装置。典型的刀承和刀架的其它特征是用于固定切刀的高度调整装置、用于将刀承和刀架固定在切片机底座或切片机基础框架上的夹紧装置，以及对于用于低温恒温切片机的刀承和刀架的所谓切片展开装置。为了表达方便在下面将刀承和刀架简称为刀架。
在切片机工作时对于操作者总是存在切片机刀具切伤手的危险。因此通常配备手指保护装置，该装置在各工作间歇和各准备工作期间当将试样夹紧在试样架里或在调整刀具时必须被置于其工作位置，在这个位置保护装置遮盖切刀的切边。在此对于一些公知的刀架，手指保护装置可转动地设置在刀架上。其它的手指保护装置不与刀架连接并且能够随时安装在切刀上。在此保护装置通常通过弱磁铁固定在其位置上或通过销钉来定位。另一种手指保护装置由侧向可移动的杆或护板组成，它们可以这样移动，使其在工作间歇时遮盖切刀的中心切割区。上述的手指保护装置都有缺点，它们在工作期间，即在切片机上进行切削过程中，没有提供任何保护。相应的手指保护装置例如在US5,099,735和GB2238973中被描述。
在US4,378,718中描述了带有相对于切刀固定的用于切刀切边的遮盖元件的刀架；但是遮盖元件没有完全遮盖刀刃。在US5,050,470中描述了带有切片展开器的刀架，这个展开器同样只是部分的遮盖刀刃。
在US1,925,181和US5,161,446中分别描述了带有刀架的切片机，在这些切片机中避免了上述缺陷。那里所描述的手指保护装置分别具有切刀护板，护板在切刀试样侧可偏转地设置在刀架基体上。当试样保持架与切刀靠近时这个扩板通过同步凸轮从护板遮盖切刀切边的工作位置偏转开并由此使切刀切边在取下切片之前才直接露出来。但是切刀切边在完成取下切片以后仍裸露，一直到试样保持架再次远离切刀，使同步凸轮与试样保持架之间不再接触。因此在切割工序的这种间歇期间保护装置也没有有效地提供切伤保护。此外当以相对较短的尺寸在切刀切边方向上切割试样时存在这种可能，当已经裸露切刀时手指无意的伸到试样与切刀之间而由此受伤。
因此本发明的目的在于，实现带有切伤保护的刀架，这种保护在切割工作和取下切片期间都是有效的。这个任务通过具有权利要求1特征的用于切片机的刀架而解决。本发明的优选结构由从属权利要求的特征给出。
按照本发明刀架具有一个由护板构成的刀刃保护。在此护板在朝着试样侧与固定在刀架里的切刀的切割平面保持距离地设置或者与固定在刀架里的刀刃在切刀切边侧与刀架保持距离的设置。对于这种形式的刀刃保护结构为了取下切片不必去掉刀刃保护。因此保护在取下切片期间也是完全有效的并可以通过整个切刀长度延伸或通过整个为了取下切片而通常裸露的切刀或刀刃长度延伸。
护板最好平行于切割平面与切刀表面保持距离地设置。在此切割平面与护板之间的距离最好选择得与在切片机上可调整的最大切片厚度一样。但是距离最大应为2mm。
为了更好地观察切削过程和判断切下的切片，护板最好由透明材料制成，例如聚甲基丙烯酸甲酯材料(PMMA)。
在切割行程中试样与试样保持架相对于切刀和刀架移动。护板与相对运动的试样之间以及护板与切刀之间的自由空间和距离应该这样来定，使得不能有手指关节进入运动部件之间。
在大多数情况下切刀与护板之间的缝隙是不可避免的，因为要保证有效切削过程和取下切片所必须的自由空间。但是这个缝隙的宽度最大应为2.5mm。
在本发明的优选实施例中护板可偏转或可移动地设置在刀架基体上。由此可以保证刀刃保护可以从其工作位置进入到这样一个位置，在这个位置可以保证为了进行试样校准工作所必需的对试样的接触。为了在这个位置也保证手指安全，应该附加配备公知的手指保护装置，这个装置在切削工作期间离开刀刃。
在本发明另一个优选实施例中，护板的偏转或移动机构与一个开关或微开关耦联。然后这个开关又可以与切片机的切刀溜板或试样溜板的制动或止动装置进行这样的电气连接，使得当护板从其遮盖切刀切边的工作位置偏转或移动的时候，切刀溜板或试样溜板的运动停止。由此避免在切片机上进行校准工作时意外的切刀溜板移动。
与可偏转或移动的刀刃保护耦联的开关与一制动器或电动切割驱动器的连接也可以用于其它结构的刀刃保护装置，并且是一个单独的发明。
对于本来就已有电动切割驱动器的切片机，开关可以设置在切削驱动电机的控制电路中。驱动电机的负载电路这样通断，即只有当护板位于遮盖切刀切边的工作位置时，驱动电机才能运转。由此保证，对于电动切削驱动器的控制元件，如脚踏开关的误操作不会导致切削驱动器的意外接通和由此产生的事故。控制元件或电子电气部件的可能故障同样可能导致类似的事故，因为在相应的失误情况下切削驱动器可能失控地接通。在此外部的故障影响可能具有类似的作用。由这种失误或故障产生的危险能够通过按照本发明的刀架而明显减少。
下面通过所示实施例的图例来详细描述本发明的细节。
图示为：
图1按照本发明的刀架的轴侧图；
图2图1刀架的简化截面图；
图3a和3b按照本发明的刀架带有可偏转(图3a)以及可移动(图3b)刀刃保护的原理草图；
图4按照本发明的刀刃保护的偏转机构支承的截面图；
图5带有按照本发明刀架的溜板式切片机的截面图；
图6a-6c在切片机溜板制动以及切片机溜板电动驱动电路中与偏转机构耦联开关有关的电路；
图7a带有按照本发明刀架的盘式切片机的轴侧图和
图7b图7a中盘式切片机的截面图。
图1中的刀架具有通常惯用的由可固定在切片机上的基体(1)所构成的结构，在基体上为了调整自由角度，切刀(3)的固定体(2)围绕切刀(3)的切边可转动地固定。可调整的自由角度通过在这里没有画出的通过杠杆(6)来控制的夹紧机构来紧固调整。为了夹紧切刀(3)配有夹紧板(4)，夹紧板通过另外一个可由杠杆(5)控制的夹紧机构以公知的方法将切刀(3)夹紧在固定体(2)与夹紧板(4)之间。固定体(2)在朝着试样侧的中间部位具有缺口，在缺口中待切割的试样可以与切刀(3)的切边接触并可以通过切刀(3)实现获取试样切片。正是在固定体(2)的缺口部位通常切刀是可以随意接触到的，由此可能使操作者很容易被切伤。为了减少这种切伤危险，在夹紧板(4)上设置可偏转的护弓(7)，该护弓在装配或调整工作中可以在切片机或试样上这样偏转，使护弓遮盖切刀(3)的切边。但是这个护弓(7)必须在调整工作结束后和取下切片完成之前再转回到切刀(3)可以接触到试样的位置，否则就不能实现取下切片。
如同已经描述过的，在图1中对应于刀架的是一常用的刀架。按照上述发明在刀架的基体(1)上配有另一个刀刃扩板。这个刀刃护板由两个在基体(1)两个端部可偏转地设置的转臂(9a,9b)所组成，转臂各具有一个夹持钳口(10)和与夹持钳口(10)连接的由透明材料构成的护板(11)。这个护板(11)最好由聚甲基丙烯酸甲酯材料(PMMA)制成。护板(11)与两个夹持钳口(10)一起在刀架的整个长度(在被固定的切刀的切边方向)上延伸。
与图2一起观察可以看到，护板(11)平行于切割平面(14)地设置在朝着固定试样(12)的试样架(13)的刀架侧并且同时在切刀的切边(3a)侧与刀架保持距离地设置。因此护板(11)位于切刀切边的对面。通过护板(11)的这种设置可以保证，当护板位于工作位置时也能实现取下切片，在这个工作位置护板能够防止意外的接触刀刃(3a)。在此护板(11)与切割平面(14)的距离为缝隙(d)。缝隙(d)的宽度最大为在切片机上可调整出来的切片厚度。沿切割方向在切刀的切边(3a)与对着切刀的护板(11)边缘之间存在小的缝隙(b)，其最大宽度这样来选择，使得人的手指不能与切刀的切边(3a)接触。缝隙(b)的宽度最大为2.5mm。同时这个缝隙宽度足以使从试样(12)上取下的切片能够在护板(11)与切刀(3)背面之间通过这个缝隙导出并且保留在切刀(3)可自由接触到的背面上。
对于图1的实施例，护板(11)和由此整个护板可以通过围绕转臂(9a,9b)旋转轴的偏转由其工作位置偏转到调整位置，在调整位置进行调整工作时可以随意接触到试样。护板(11)的这种偏转性在图3a中简化表示，其中护板(11)在调整位置用(11′)表示。
对于在图3b中简化表示的实施例，护板(11)通过直线移动由其工作位置移动到调整位置(11″)，在这个位置可以保证随意接触到试样(12)。
在图4中画出了转臂(9a)偏转支承的截面图。通过一个操纵臂(14)，转臂(9a)的转动与一个开关，最好是微动开关(15)连接。在此微动开关(15)由常开接点构成，即只有当转臂(9a)位于由护板(11)的工作位置所确定的转动位置的时候开关(15)才闭合。
对于图5所示的溜板式切片机，试样架(13)与固定在其上的试样(12)一起在溜板(16)上可以相对于刀架及固定在其上的切刀水平直线移动。在切片机机体上设置电磁操纵的制动装置(17)，通过制动装置溜板(16)可以被制动在其位置上。这个制动装置(17)与刀架护板(11)的转动连杆这样进行电气连接，使得只有当护板(11)转动到遮盖切刀(3)切边的工作位置的时候，制动器(17)才允许溜板(16)自由移动。在其它各种情况下溜板(16)的运动通过制动器(17)锁闭，防止在试样(12)或切刀(3)的调整工作中溜板(16)意外地移动。
在图5中没有画出的电路图在图6中画出，通过该电路图刀架上的开关(15)与制动器(17)连接。在此开关(15)与打开机械式驱动制动器的电磁铁串联在电源(18)的控制电路中。此外可以在切片机的控制台上配备另外的开关(24)和串联在打开驱动制动器的电磁铁(17)上的由常闭接点构成的紧急开关(21)。这些开关(15,21,24)的任一个打开都立刻使溜板(16)制动。通过与其它开关(21,24)的串联连接溜板(16)也可以在护板位于工作位置的情况下制动。
在图6a中画出了电动切割驱动器的电动机电路。在这个电路中护板转动连杆上的开关(15)也串联设置在电机(20)的电源电路中。此外在这里可以在电路中串联最好由常开接点构成的用于接通驱动电机的开关(19)，并且可以再配备紧急开关(21)。
在图6b的实施例中开关(15)与切片机控制台上的起动开关(19)和紧急开关(21)一起位于继电器(22)的线圈电路中。切割驱动器(20)的驱动电机位于继电器(22,23)的负载电路中。
当然与图6a或6b结合的图6c实施例也是可以的，开关(15)不仅连接在切割驱动电机的电源电路中而且也连接在附属的制动试样溜板或切刀溜板的控制电路中，使得在开关(15)打开时不仅使驱动电机断开而且附加的使溜板制动在其有实际意义的位置上。
当开关(15)连接在一制动器和/或电动切割驱动器的控制电路里时产生很重要的保护作用，因为只有当护板位于工作位置时，切割驱动器的电机驱动以及与此相关的危险才可能出现。但是在这个工作位置不可能被切伤，因为对于操作者来说无论如何都不可能接触到切刀的切边。由此使被切片机切刀切伤的危险明显减少。
在图7的实施例中画出了按照本发明的刀架与盘式切片机的连接。这种盘式切片机由底板(30)构成，在底板上通过立柱(31)设置用于固定试样(32)的圆形转盘(33)。转盘(33)可以通过在这里没有画出的电机驱动而转动。此外在底板(30)上设置带有固定切刀(37)的刀架的支架(34)。前面所述带有转臂(35a,35b)的可转动移开的护板和连接在转臂上的护板(36)可转动地设置在刀架的支架(34)上。对于这种盘式切片机也可以通过按照本发明的刀架防止被切刀切伤，因为只有当护板(36)位于遮盖切刀(37)的工作位置时，通过与保护装置转动机构连接的开关与转盘(33)的驱动电机的耦联转盘(33)才可能转动。

Claims (10)

1．用于切片机的刀架，带有一个由护板(11)构成的刀刃保护，其中护板在朝着试样侧与切割平面(14)保持距离地设置在切刀(3)的切边(3a)侧。
2．如权利要求1的刀架，其中护板(11)与切刀表面保持距离地平行延伸。
3．如权利要求1或2的刀架，其中护板(11)由透明的材料制成。
4．如权利要求1-3之一的刀架，其中护板(11)可偏转或可移动地设置在刀架机体上。
5．如权利要求4的刀架，其中护板(11)与一开关(15)耦联。
6．如权利要求1至5之一的刀架，其中护板(11)在其遮盖切边(3a)的工作位置与切边(3a)保持距离。
7．带有如权利要求1-6之一的一个刀架的切片机。
8．如权利要求7的切片机，其中开关(15)与切片机的切刀溜板或试样溜板(16)的一个制动器(17)或止动装置耦联。
9．如权利要求8的切片机，其中具有一个电动切割驱动器(20)并且开关(15)设置在切割驱动器的电流电路中。
10．如权利要求8或9的切片机，其中开关(15)与切片机控制台上的开关元件串联连接。
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