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Automatische Tauchvorrichtung Die Erfindung bezieht sich auf eine
selbsttätig arbeitende Vorrichtung zum Tauchen von Stoffen od. dgl. für bestimmte
Einwirkdauer in unterschied liche Behandlungsmittel, die sich in zugeordneten Behältern
befinden. Die Vorrichtung soll insbesondere zur Behandlung histologischer Gewebe
und Proben verwendet werden.
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Es gibt bereits selbständig arbeitende Tauchvorrichtungen zum Behandeln
von Geweben od. dgl. mit einem um eine senkrechte Achse drehbaren, auf und nieder
beweglichen Tauchkorbträger und mit kreisförmig um die Drehachse dieses Trägers
verteilten Behältern, in die die Tauchkörbe beim Senken des Trägers für bestimmte,
durch ein Zeitschaltwerk gesteuerte Zeit eingetaucht werden. Die Tauchkörbe sind
dabei mit einer oberen Abdeckplatte versehen, die sich auf den Rand des einzelnen
Behälters legt und ihn verschließt, solange der Korb eingetaucht ist.
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Ist der Tauchvorgang für einen Behälter beendet, so wird der Träger
durch ein Getriebe selbsttätig angehoben, gedreht und wieder gesenkt, damit er die
Tauchkörbe in andere Behälter eintaucht. Der Tauchkorbträger besteht gewöhnlich
aus einem Halter mit radialen Armen, der zum Eintauchen und Ausheben der Tauchkörbe
eine geradlinige senkrechte Bewegung ausführt. Man hat auch schon vorgeschlagen,
an diesem Halter nur einen Tauchkorb anzubringen und die anderen radialen Arme des
Halters mit Deckeln zu versehen, die sich beim Senken des Halters auf die nicht
benutzten Behälter absetzen und sie während der Tauchbehandlung in dem mit dem Tauchkorb
beschickten Behälter verschließen. Dabei ist es nachteilig, daß alle nicht benutzten
Behälter beim Ausheben des Tauchkorbes aus dem benutzten Behälter durch Abheben
ihrer Deckel geöffnet werden. Dies führt bei heißen Behandlungsflüssigkeiten zu
Wärmeverlusten und zu unerwünschter Dampf- und Wrasenbildung, bei flüchtigen Behandlungsmitteln
zu Verlusten durch Verdunstung und zu unerwünschter Gas- und Geruchsbildung im Behandlungsraum.
Unzweckmäßig ist es auch, daß die Deckel beim Heben, Drehen und Senken des Halters
auf andere Behälter kommen, was eine Verunreinigung der Behandlungsflüssigkeit durch
abtropfende Niederschläge zur Folge haben kann.
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Schließlich ist es auch bekannt, den Tauchkorbträger mit einer Antriebsvorrichtung
zu versehen, die den Tauchkorb während der Behandlung in Eigendrehung versetzt.
Durch den Tauchkorb und seine Antriebsvorrichtung wird der Tauchkorbträger gewöhnlich
einseitig belastet, was leicht dazu führt, daß das Heben und Senken des Halters
erschwert wird und daß die Deckel, die sich an der dem Tauchkorb gegenüberliegenden
Seite des Halters be-
finden, keinen dichten Verschluß an den Behältern herstellen.
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Die Erfindung vermeidet diese Nachteile. Sie kennzeichnet sich dadurch,
daß die Tauchvorrichtung eine drehbare Abdeckscheibe aufweist, die sämtliche, um
die Drehachse verteilte Behälter abdichtend übergreift und an ihrem Rande mit einer
nur einen Behälter freigebenden Durchlaßöffnung für den Tauchkorb versehen ist,
und der Tauchkorbträger aus einem in senkrechter Ebene schwenkbaren, einarmigen
Hebel besteht, der oberhalb der Durchlaßöffnung der Abdeckscheibe den Tauchkorb
trägt, auf der der Durchlaßöffnung gegenüberliegenden Seite an der Abdeckscheibe
angelenkt ist und durch eine Antriebsvorrichtung auf und nieder geschwenkt wird.
Diese Ausführung macht die zahlreichen Einzeldeckel für die Behälter entbehrlich.
Die nicht benutzten Behälter bleiben beim Ausheben des Tauchkorbes abgedeckt.
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Wird durch Drehen der Abdeckscheibe mit dem daran angebrachten Tauchhebel
ein anderer Behälter freigelegt, so streift die Abdeckscheibe die daran haftenden
Niederschläge od. dgl. an dem Rand des jeweiligen Behälters ab, dem diese Niederschläge
entstammen, so daß keine Verunreinigung der Behandlungsflüssigkeiten durch die Verlagerung
der Abdeckflächen eintritt. Wärmeverluste, Wrasenbildung im Behandlungsraum, Verdunstung
und Luftzutritt zu den Behältern werden weitgehend unterbunden.
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Bei der Behandlung histologischer Geweheproben od. dgl. werden die
Gewebe z. B. für bestimmte Zeit einer Fixierung, Dehydrierung, Infiltration, Entkalkung
und Färbung oder Beizung in unterschiedlichen Flüssigkeiten unterworfen, die durch
die Ausbildung der Tauchvorrichtung nach der Erfindung
gegen Verunreinigung
und Verdunstung besser geschützt sind als bisher.
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Damit der Tauchkorb bei den Schwenkbewegungen des Tauchhebels in
senkrechter Lage verbleibt, ist er zweckmäßig gelenkig an dem Tauchhebel angebracht.
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In an sich bekannter Weise kann dem Tauchkorb ein Deckel zugeordnet
sein, der hier die Durchlaßöffnung der Abdeckscheibe beim Niedersenken des Tauchkorbes
verschließt. Vorzugsweise ist dieser Deckel aber nicht am Tauchkorb, sondern oberhalb
seiner Gelenkstelle am Tauchhebel befestigt, damit er beim Ausheben des Tauchkorbes
in eine geneigte Stellung kommt, in der die an seiner Unterfläche durch Niederschläge
oder Spritzer beim Drehen des Tauchkorbes aufgenommene Flüssigkeit nach der abwärts
geneigten Seite ablaufen kann, ehe der Tauchkorb einem anderen Behälter zugeführt
wird.
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Der als Tauchkorbträger dienende Hebel ist zweckmäßig hohl ausgebildet,
damit das Getriebe für die Eigen drehung des Tauchkorbes im Innern des Tauchhebels
untergebracht werden kann.
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Die Zeichnung zeigt ein Beispiel für die Ausführung der automatischen
Tauchvorrichtung nach der Erfindung, und zwar zeigt Fig. 1 eine schaubildliche Ansicht
der Vorrichtung, Fig. 2 einen senkrechten Schnitt durch die Vorrichtung, Fig. 3
und 4 Teilansichten des Zeitschalters und Fig. 5 ein Schaltschema der Vorrichtung.
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In dem Untergestell 10 der Vorrichtung befinden sich ein elektrischer
Antriebsmotor 11 und zwei Zeitschalter 12 und 13. Das Gestell 10 trägt eine Platte
14, auf dem ein Ring mit Klammern 15 für die gewöhnlich aus Glas bestehenden Reagenzbecher
oder Behälter 16 angeordnet ist. Vom Antriebsmotor 11 führt nach oben zentral zum
Ring der Becher 16 eine senkrechte Antriebswelle 17. Diese Welle treibt periodisch,
beispielsweise über ein Getriebe oder eine Malteserkreuzanordnung eine Kreisscheibe
oder einen Deckel 18 an, der sich über die oberen Öffnungen der Becher wegbewegt.
Die Kreisscheibe 18 besitzt nur eine einzige Öffnung 19, die bei ihrem Umfauf nur
einen der Becher 16 freigibt, so daß die Scheibe selbst einen Deckel für die anderen
Becher bildet.
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Auf der Oberfläche der Scheibe 18 ist ein hohler Arm 20 gelenkig
befestigt, so daß er sich zusammen mit der Scheibe dreht. Er erstreckt sich quer
über die Scheibe, so daß beim Umlauf der Scheibe und des Armes sein Ende über den
Ring der Behälter 16 läuft.
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Am Ende des Armes sitzt ein Haken 21 od. dgl. zur Befestigung e-ines
Korbes oder eines Greifers 22. Der Arm trägt ferner über der Halterung für den Korb
einen Deckel 23, der die Öffnung 19 in der Scheibe 18 verschließt.
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Der Lauf des Antriebsmotors 11 zum Antrieb der Welle 17 wird durch
einen der Zeitschalter 12, 13 geregelt, wobei der richtige Zeitschalter mittels
eines Ävahlschalters 24 (Fig. 5) abhängig davon gewählt wird, ob das Verfahren eine
Gesamtbehandlungsdauer unter 1 Stunde benötigt, oder ob es sich im wesentlichen
über 1 Stunde bis zu 24 Stunden erstreckt.
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Selbstverständlich nimmt beim kürzeren Verfahren jede Stufe gewöhnlich
nur einige Minuten in Anspruch, während beim längeren Verfahren jede Stufe mehrere
Minuten oder sogar eine bis mehrere Stunden benötigt. Aus Genauiglçeitsgründen braucht
man des halb die beiden Zeitschaltvorrichtungen. Jede Zeitschaltvorrichtung enthält
eine elektrische Wechselstromuhr, die eine Schaltscheibe 25 (Fig. 1, 3 und 4) antreibt.
Diese Scheibe dient zur Erzeugung der er-
forderlichen Aufeinanderfolge der Verfahrensschritte
mit der notwendigen Behandlungsdauer für jede Stufe.
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Bei einer Behandlungszeit von 1 Stunde findet eine Zeitschaltscheibe
Verwendung, die in Halbminutenintervallen über eine ganze Stunde eingeteilt ist,
wobei der volle Umfang der Scheibe einer vollen Stunde entspricht, während man bei
einer Behandlungszeit von 24 Stunden eine Zeitschaltscheibe verwendet, die über
24 Stunden in Fünfminutenintervallen unterteilt ist. In den Rand der Scheibe sind
durch einen Prägstempel od. dgl. Kerben 26 eingeschnitten, deren Anordnung von der
genauen Natur des auszuführenden Behandlungsvorganges abhängig ist. Die Zeitschaltscheibe
25 sitzt auf einer geeigneten Uhrscheibe und läuft mit der Uhr um. Jedesmal, wenn
eine Kerbe mit einem klinkenartigen Hebel 27 in Übereinstimmung kommt, setzt letzterer
über einen Mikroschalter 28 und die in Fig. 5 angedeutete Schaltvorrichtung die
Vorrichtung zur Einleitung der nächsten Verfahrensstufe in Betrieb. Auf der Vorderseite
der Uhr 12 sitzt abnehmbar ein am Umfang verstellbarer Arm 29, der mit einem Stift
30 an einem beschwerten Winkelhebel 31 in Berührung kommen kann. Der Hebel 31 weist
eine Kerbe 32 auf, die über einen Stift 33 am Zeitschalthebel 37 greift, so daß
letzterer außer Eingriff mit der Zeitschaltscheibe 25 gehalten wird. Der Arm 29
ist so eingestellt, daß er im richtigen Augenblick auf den Stift 30 greift und den
Zeitschalthebel 27 löst, so daß die nächste Verfahrensfolge beginnt. Der Arm 29
findet nur dann Verwendung, wenn eine mehrere Stunden dauernde Verzögerung erwünscht
ist, bevor die Verfahrensfolge beginnt, und selbstverständlich können die Kerben
in der Zeitschaltscheibe an der Nase des Hebels 27 vorbeilaufen, ohne daß eine Verfahrensstufe
eingeleitet wird, solange der Zeitschalthebel durch die Kerbe 32 festgehalten wird.
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Auf der Vorderseite der Uhr 13 befindet sich ein bezüglich des Scheibenrandes
verstellbarer Arm 34 der auf einen Stift 35 am Zeitschaltbebel 27 greifen kann.
Ein durch ein Gewicht belasteter Winkelhebel 37 weist eine Kerbe 37a auf, die über
einen weiteren Stift 38 am Zeitschalthebel 27 greift, so daß letzterer außer Eingriff
mit der Zeitschaltscheibe 25 gehalten wird. Am Ende einer Verfahreusfolge greift
der Arm 34 auf den Stift 35 und drückt den Zeitschalthebel 27 herunter, so daß der
Stift 38 in die Kerbe im Winkelhebel greift und der Zeitschalthebel in einer unwirksamen
Stellung gehalten wird. Dadurch wird jede Möglichkeit der Wiederholung der Verfahreusfolge
vermieden, falls der Arbeiter vergessen sollte, die Maschine am Ende des Betriebsablaufes
abzuschalten.
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In dem den Korb 22 tragenden Arm 20 sitzt ein kleiner Elektromotor
39, der über einen Treibriemen 40 die den Korb tragende Vorrichtung 21 antreibt,
so daß die Probe im Wirkmittel leicht gerührt wird. Der Motor wird von einem Schleifring
41 mit Strom versorgt, der über ein Kontaktpaar 42 läuft.
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Im unteren Teil der Vorrichtung sitzt, vom Motor 11 über ein Untersetzungsgetriebe
angetrieben, ein Kurbelhebel 36 od. dgl., der durch eine Stange 44 mit dem Arm 20
verbunden ist, so daß der Arm um sein Gelenk geschwenkt und damit gehoben und gesenkt
wird. Dieses Heben und Senken und natürlich auch die Drehung der Scheibe 18 und
des Armes 20 durch den Motor erfolgt in den richtigen Zeitabständen und in der gewünschten
Aufeinanderfolge in lAbereinstfmmung mit den Kerben in der Zeitschaltscheibe.
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Der Motorll treibt ferner ein Paar Nockenscheiben 45 und 46 (Fig.
5) an, deren Zweck später noch beschrieben werden soll.
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Zur genauen Erläuterung des Betriebes der beschriebenen Vorrichtung
soll als Beispiel die Behandlung einer Probe beschrieben werden, wobei sich die
Verfahrensfolge über nicht mehr als 1 Stunde erstreckt. Es findet deshalb die Uhr
13 Verwendung.
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Wegen der elektrischen Schaltung wird auf Fig. 5 verwiesen. Die Schalter
sind in dieser Figur in Ruhestellung der Vorrichtung, d. h. während des Zeitraumes,
in dem ein Verfahrensschritt durchgeführt wird, dargestellt.
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Das zu behandelnde Gewebe od. dgl. wird in den Korb eingelegt oder
von einer Klammer gehalten. Die Behälter sind mit verschiedenartigen Wirkstoffen
usw. gefüllt. Es soll angenommen werden, daß die Zeitschaltscheibe richtig gekerbt
und an ihrer Uhr befestigt ist, der Korb am Ende des Armes angebracht und in den
ersten Behälter gesenkt ist und der Hauptschalter 48 und der Steuerschalter 47 geschlossen
sind.
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In der Zeit, in der die Behandlung des Gewebes im ersten Behälter
vor sich ging, hat sich die Zeitschaltscheibe weiterbewegt, so daß der Zeitschalthebel
27 in die erste Kerbe der Scheibe fällt. Der Mikroschalter 28 wechselt dann vom
Kontakt 28a zum Kontakt 289 über und der Motor 11 beginnt zu laufen. Beinahe unmittelhar
darauf öffnet die Nockenscheibe 45 den Schalter 49 und bringt die Uhr 13 zeitweilig
zum Stillstand. Während dieser Drehung des Motors wird der Arm 20 gehoben, so daß
er den Korb 22 aus dem ersten Behälter hebt. Der Arm 20 und die Scheibe 18 werden
gedreht und bringen den Korb und- die Öffnung 19 über den nächsten Behälter, in
den der Korb gesenkt wird. Die Öffnung 19 wird dabei durch den Deckel 23 verschlossen.
Der Motor 11 kommt dann zum Stillstand, da die Kurvenscheibe 46 den Schalter 50
vom Kontakt 50a zum Kontakt 50b bewegt. Gleichzeitig schließt die Nockenscheibe
45 wieder den Schalter 49 und startet erneut die Uhr 13. Beim Drehen der Uhrscheibe
kommt der Zeitschalthebel 27 aus der Kerbe und der Mikroschalter bewegt sich vom
Kontakt 28b zurück zum Kontakt 28a. Der Motor macht dann eine so kleine Bewegung.
daß die Nockenscheiben 45 und 46 zurück in die Ausgangsstellung kommen, wobei der
Motorkreis durch die Kurvenscheibe 46 geöffnet wird und der Schalter 50 sich zum
Kontakt 50" zurückbewegt. Diese Betriebsfolge wird bei jeder Nockenkerbe in der
Zeitschaltscheibe wiederholt, wobei das Gewebe in jeden Behälter während der gewünschten
und durch die Kerbung der Zeitschaltscheibe bestimmten Zeitdauer bleibt. Am Ende
des Vorganges werden Korb und Gewebe entfernt.
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Es ist selbstverständlich, d.aß gewisse Behälter für Waschzwecke
vorgesehen oder mit Paraffinwachshädern oder Heizbädern gefüllt sein können, die
durch die Steckdosen 51 mit Strom versorgt werden und eine thermostatiscbe Temperaturregelung
usw. aufweisen können.
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Die beschriebene Maschine ist besonders wertvoll für die Behandlung
histologischer Proben, besonders dann, wenn eine Laborhilfe nicht zur Verfügung
steht.
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Zur Sicherheit kann eine automatische Alarmanlage, beispielsweise
ein Klingelkreis 52, zur Anzeige eines unbeabsichtigten Haltens der Maschine, beispielsweise
infolge fehlerhafter Stromzuführung oder Durchbrennens einer Sicherung, vorgesehen
werden. Selbstverständlich kann die Maschine auch für Betriebsperioden über 24 Stunden,
beispielsweise für mehrere Tage, gebaut werden. Der Gesamtzeitablauf hängt lediglich
vom Bau der Zeitschaltvorrichtungen und/ oder Zeitschaltscheiben ab.