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Die Erfindung betrifft ein Eindeckmodul zum Aufbringen von Deckgläsern auf Objektträger für mikroskopische Untersuchungen mit einer Transportvorrichtung zum Transportieren eines Objektträgers aus einem Rack bzw. einem Objektträgerhalter zu einer Eindeckposition, in der der Objektträger mit einem Deckglas versehen wird, und mit Ausrichtmitteln zum Ausrichten des Objektträgers in der Eindeckposition für das Aufbringen des Deckglases.
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Für pathologische Untersuchungen werden eingefärbte Präparate bzw. Gewebeproben, wie ein histologischer Schnitt, auf Objektträgern fixiert und mit einem Deckglas versehen. Die so eingedeckten Präparate können dann unter einem Mikroskop untersucht werden. Für das Aufbringen des Deckglases auf den mikroskopischen Objektträger eignet sich vor allem der Einsatz von Eindeckautomaten, in denen das Aufbringen der Deckgläser bzw. das Eindecken der einzelnen Objektträger in einem automatisierten Prozess erfolgt. Für diesen Prozess sind mehrere Objektträger mit Gewebeproben in Fächern oder Slots eines Racks bzw. Objektträgerhalters einsortiert. Das Rack mit den Objektträgern wird an eine Eindeckstrasse gekoppelt, wo jeweils ein Objektträger aus dem Rack entnommen und ein Eindeckmittel, ein Kleber oder ähnliches auf dem Objektträger appliziert wird. Anschließend wird das Deckglas auf den Objektträger aufgebracht, um die Gewebeprobe auf dem Objektträger zu verschließen.
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Das Absetzen des Deckglases auf dem Objektträger bedarf einer genauen Ausrichtung von Deckglas und Objektträger, um zu gewährleisten, dass das Deckglass exakt auf dem Objektträger positioniert ist. Steht das Deckglas nämlich seitlich über dem Objektträger vor, besteht die Gefahr der Beschädigung oder Zerstörung des Deckglases. Außerdem könnte sich die Person, die die spätere Analyse durchführt, an dem überstehenden Deckglas verletzen.
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Aus der
DE 699 26 803 T2 ist bereits eine Vorrichtung zum Eindecken von Objektträgern bekannt, die am Kopfende eines Transportschlittens eine Mitnehmerscheibe aufweist, welche einen Objektträger aus einem Rack entnimmt und zu einer Eindeckposition verbringt. Während des Transports wird ein Eindeckmittel auf den Objektträger appliziert. In der Eindeckposition wird dann ein Deckglas aus einem Magazin auf den Objektträger aufgebracht. Die korrekte Ausrichtung des Objektträgers zum Deckglas soll dadurch gewährleistet werden, dass die Dimensionierung der Komponenten und der gegenseitigen Abstände zwischen dem Deckglasmagazin und der Eindeckposition aufeinander abgestimmt sind.
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Eine aus der
DE 10 2008 047 575 A1 bekannte Vorrichtung zum Eindecken von Objektträgern sieht Mittel vor, mittels derer sich die Ruhelage des Objektträgers im Raum relativ zum Deckglas ausrichten lässt, um die korrekte Position der Komponenten zueinander sicherzustellen. Hierzu ist der Objektträger in seiner Eindeckposition in einem speziellen Aufnahmebereich eines Grundrahmens angeordnet. Der Grundrahmen weist eine Sensoreinheit auf, die räumliche Abweichungen zwischen Deckglas und Objektträger erfasst. Anhand der Abweichungswerte werden Stellschrauben betätigt, die die relative Lage zwischen dem Deckglasmagazin und dem Grundrahmen ändern. Dabei kann jedoch nicht die relative Lage des Deckglases in dem Grundrahmen korrigiert werden. Fehlstellungen, die in dieser Position auftreten, können zu einer Schieflage des auf den Objektträger aufgebrachten Deckglases führen und der eingedeckte Objektträger kann dadurch beschädigt werden.
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Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Eindeckmodul zur Verfügung zu stellen, mit dem sich die Objektträger in der Eindeckposition sicher und schnell für das Aufbringen der Deckgläser ausrichten lassen, so dass eine hohe Prozesssicherheit bei geringer Prozessdauer sichergestellt werden kann. Außerdem soll die vorgeschlagene Lösung einfach umzusetzen und mit geringen Kosten verbunden sein.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Ausrichtmittel durch eine Vielzahl beweglicher Orientierungsbacken gebildet werden, die so angeordnet sind, dass durch Schließen der Orientierungsbacken der Objektträger in der Eindeckposition ausgerichtet wird. Die Eindeckung erfolgt derart, dass ein Objektträger aus dem Rack entnommen, in die Eindeckposition gebracht und dort durch die Orientierungsbacken auf einfache Weise für den Eindeckvorgang exakt ausgerichtet wird. Aus Gründen der Prozesssicherheit wird dabei jeder einzelne Objektträger unmittelbar in der Eindeckposition ausgerichtet. Das bewirkt eine hohe Wiederholgenauigkeit des Ausrichtvorgangs bei geringem Zeitaufwand. Nach dem Eindeckvorgang kann der Objektträger durch die Transportvorrichtung wieder zurück in das Rack befördert werden. Die vorgeschlagene Lösung erfordert wenig Bauraum und bietet eine zeitoptimierte Lösung für ein bestmögliches Eindeckergebnis.
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Es hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenigstens drei Orientierungsbacken vorzusehen, die derart angeordnet sind, dass sie den Objektträger an dessen langen Seiten fixieren. Das ermöglicht den Einsatz von Schiebemechanismen zum Weiterbefördern des Objektträgers, die an den kurzen Seiten des Objektträgers angreifen. Durch die räumliche Trennung von Ausricht- und Transportmitteln an verschiedenen Seiten des Objektträgers lässt sich der Eindeckvorgang besonders schnell gestalten. Dazu trägt insbesondere das Greifen des Objektträgers an seinen langen Seiten bei, wo sich der Objektträger einfacher ausrichten lässt.
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Einen besonders einfachen Aufbau erhält man dadurch, dass sich die Orientierungsbacken beim Ausrichtvorgang gegen den Objektträger verschwenken, also eine rotatorische Bewegung zum Objektträger durchführen. Es ist aber auch möglich, die Orientierungsbacken so auszubilden, dass sie sich translatorisch gegen den Objektträger verschieben. In beiden Fällen sind jeweils nur geringe bzw. kurze Bewegungen zum Ergreifen bzw. Loslassen des Objektträgers notwendig.
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Um Eindeckautomaten, die mit dem Eindeckmodul ausgerüstet sind, besonders platzsparend zu gestalten, kann die Transportvorrichtung auch derart ausgebildet sein, dass sie den eingedeckten Objektträger wieder in das Rack zurückbefördert. Insbesondere im Rahmen der sogenannten Rackprozessierung bietet das erhebliche Vorteile, so dass auf zusätzliche Ausgangsracks verzichtet werden kann.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung können die Orientierungsbacken dazu beitragen, das Deckglas während des Eindeckens bei der Bewegung hin zum Objektträger sicher zu führen, indem die Orientierungsbacken derart ausgebildet sind, dass sie sich in der Eindeckposition vertikal über den Objektträger hinaus erstrecken. Auf diese Weise wird verhindert, dass das aufgelegte Deckglas über den Objektträger hinausragt.
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Es hat sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, wenn dem Eindeckmodul wenigstens eine Aufbringvorrichtung zum Aufbringen von Eindeckmittel auf den Objektträger zugeordnet ist. Die Aufbringvorrichtung ist dabei derart angeordnet, dass das Eindeckmittel während seines Transports aus dem Rack zur Eindeckposition auf den Objektträger aufgebracht werden kann. Das garantiert eine optimale Verteilung des Eindeckmittels auf dem Objektträger und reduziert die Dauer des Eindeckvorgangs beträchtlich.
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Eine weitere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass dem Eindeckmodul wenigstens eine Aufnahme für das Rack zugeordnet ist und dass sich die Aufnahme in Schritten vertikal bewegen lässt, so dass mit jedem Schritt ein anderer Objektträger durch die Transportvorrichtung aus dem Rack in die Eindeckposition verbracht und wieder zurückbefördert werden kann. Durch eine einfache Vertikalbewegung des Racks kann ein neuer Slot des Racks angefahren werden, so dass die Objektträger nach Art des Arbeitstaktes der Eindeckstrasse zur Verfügung gestellt werden. Das erleichtert die Ausbildung entsprechender Transport- bzw. Ausschiebmechanismen, um den Objektträger aus dem Rack zu entnehmen.
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Zur Steuerung der Transportvorrichtung kann wenigstens ein Sensor vorgesehen sein, der bei der vertikalen Bewegung der Aufnahme das Vorhandensein eines Objektträgers in dem Rack erfasst. So kann ein Rack lediglich mit einem Objektträger bestückt sein, wobei es zur Optimierung der zeitlichen Abfolge des Eindeckprozesses sinnvoll ist, bei der abwärts gerichteten Taktbewegung nur solche Positionen bzw. Slots des Racks anzufahren, die tatsächlich durch einen Objektträger belegt sind. Das wird während des Arbeitsprozesses vorzugsweise opto-sensorisch detektiert. Die Zeitdauer der Rackprozessierung lässt sich damit erheblich minimieren. Zudem trägt die Sensorik dazu bei, die exakte vertikale Positionierung des Objektträgers für den Ausschiebvorgang sicherzustellen.
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In Weiterbildung des Erfindungsgedankens ist vorgesehen, dass die Transportvorrichtung im Wesentlichen translatorisch hin und her bewegbar ist, und dass die Transportvorrichtung einen Ausschieber aufweist, der am Objektträger an seiner von der Eindeckposition abgewandten kurzen Seite angreift, und einen im Wesentlichen C-förmigen Bügel umfasst, der am Objektträger in Richtung zur Eindeckposition an der kurzen Seite des Objektträgers angeordnet ist. Der im Wesentlichen C-förmige Bügel ist derart ausgebildet, dass er ein seitliches Ausbrechen des Objektträgers während des Transports verhindert und beim Zurückverbringen in das Rack den Objektträger schiebt. Hierzu kann der C-Bügel beispielsweise seitliche Führungsflächen aufweisen, die am Objektträger anliegen und diesen zur Bewegungsrichtung ausrichten. Die Vorteile der Transportvorrichtung zeigen sich insbesondere bei der Verwendung eines Racks, das dazu bestimmt ist, die eingedeckten Objektträger wieder aufzunehmen. Die Hin- und Herbewegung ermöglicht eine schnelle Taktung bzw. einen schnellen Wechsel der Objektträger und erfordert nur wenig Bauraum. Durch die lineare Verschiebung seitens des Ausschiebers, der den Objektträger aus dem Rack herausschiebt, ist zudem sichergestellt, dass der Objektträger nicht verkantet, sondern die Eindeckposition erreicht, ohne auszubrechen. Der C-förmige Bügel stellt sicher, dass der Objektträger sicher geführt in das Rack zurückbefördert wird.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert, das in der Zeichnung dargestellt ist. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbezügen.
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Es zeigen:
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1 in teilweise aufgeschnittener Darstellung eine perspektivische Ansicht auf einen Eindeckautomaten mit dem erfindungsgemäßen Eindeckmodul,
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2 eine perspektivische Ansicht des Eindeckmoduls gemäß 1,
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3 eine perspektivische Draufsicht auf das Eindeckmodul in 2 und
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4 eine Draufsicht auf die Transportvorrichtung des Eindeckmoduls gemäß 2.
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Der in 1 dargestellte Eindeckautomat 1 weist in seinem Inneren eine Greif- und Transportvorrichtung 2 auf, mittels der Racks 3 für Objektträger innerhalb des Eindeckautomaten 1 transportiert werden. Die Racks 3 können entweder durch einen Labormitarbeiter eingesetzt oder durch ein automatisches Transportsystem von einem Färbeautomaten an den Eindeckautomaten übergeben werden. Die Greif- und Transportvorrichtung 2 dient dem Verbringen des Racks 3 zu einer Eindeckstrasse 5, die ein Eindeckmodul 4 aufweist. In der Eindeckstrasse 5 werden in dem Rack befindliche Objektträger durch eine nicht dargestellte Vorrichtung mit einem Deckglas versehen. Nach dem Eindecken aller im Rack 3 befindlichen Objektträger kann das Rack 3 mit den eingedeckten Objektträgern aus dem Eindeckautomaten 1 entnommen werden.
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Eine detailliertere Ansicht des Eindeckmoduls 4 zeigt die 2. Das Rack 3 ist mittels der Greif- und Transportvorrichtung 2 in eine Rackaufnahme 6 eingesetzt, welche mit einem vertikal ausgerichteten Führungssystem 7 verbunden ist. Über einen Antrieb 8 lässt sich die Aufnahme 6 vertikal in Richtung der Pfeile A und B verfahren. Das Führungssystem 7 ist dem im Wesentlichen horizontal ausgerichteten Eindeckmodul 4 zugeordnet. Das Eindeckmodul 4 umfasst eine als Slide-Schieber ausgebildete Transportvorrichtung 9, welche sich horizontal in Richtung der Pfeile C und D hin und her bewegen kann. Zu der Transportvorrichtung 9 gehört ein Ausschieber 10 sowie ein C-Bügel 11.
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Die in dem Rack 3 angeordneten Objektträger 12 sind in der 2 horizontal ausgerichtet, wobei die Objektträger übereinander mit dem Schriftfeld nach vorne in das Rack 3 einsortiert sind. Der sich in dem Rack 3 an unterster Stelle befindliche Objektträger liegt in der 2 auf gleicher horizontaler Ebene mit dem Ausschieber 10 und dem C-Bügel 11. Der Ausschieber 10 liegt an der von der Eindeckposition abgewandten kurzen Seite des Objektträgers 12, die der Seite des Objektträgers 12 in Richtung des Pfeils D entspricht. Mit der vorderen Seite in Richtung des Pfeils C liegt der Objektträger 12 innerhalb des C-Bügels 11. Durch eine Schiebebewegung der Transportvorrichtung 9 in Richtung des Pfeils C wird der Objektträger 12 in eine Eindeckposition 13 verbracht, wo der Objektträger 12 mit dem Deckglas versehen wird. Während der Schiebebewegung drückt der Ausschieber 10 den Objektträger 12 in die Eindeckposition 13, während der C-Bügel 11 ein Ausbrechen des Objektträgers 12 verhindert. Bevor der Ausschiebevorgang begonnen wird, prüft ein nicht dargestelltes Modul, ob ein Deckglas fehlerfrei aufgenommen worden ist. Bei einem Bruch des Deckglases oder bei Aufnahme zweier Deckgläser, wird die Ausschiebebewegung verzögert, bis ein korrektes Deckglas aufgenommen worden ist. Dadurch wird vermieden, dass das Eindeckmedium auf den Objektträger 12 aufgebracht wird, obwohl kein Deckglas zur Verfügung gestellt werden kann.
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Nach erfolgter Eindeckung des Objektträgers 12 bewegt sich die Transportvorrichtung 9 wieder zurück in Richtung des Pfeils D und schiebt den Objektträger 12 mit dem C-Bügel 11 zurück in sein Slot in dem Rack 3. Damit ist der Eindeckprozess für den Objektträger 12 abgeschlossen und der Eindeckprozess für den nächsten Objektträger in dem Rack 3 kann beginnen. Dazu bewirkt der Antrieb 8 eine abwärts gerichtete Taktbewegung der Aufnahme 6 in Richtung des Pfeils A, wodurch der Objektträger, der über dem Objektträger 12, der soeben in das Rack zurückbefördert wurde, angeordnet ist, zwischen dem Ausschieber 10 und dem C-Bügel 11 zu liegen kommt. Ein nicht dargestellter Sensor sorgt dabei dafür, dass die abwärts gerichtete Taktbewegung nur dann angehalten wird, wenn ein Objektträger in der aktuellen Position des Racks 3 vorhanden ist. Wenn die abwärts gerichtete Taktbewegung zum nächsten einzudeckenden Objektträger erfolgt ist, schiebt die Transportvorrichtung 9 den nächsten Objektträger 12 in die Eindeckposition 13. Die Hin und Herbewegung der Transportvorrichtung 9 erfolgt über einen Schrittmotor 14 mit Riemenantrieb. Nach erfolgtem Eindecken wird der Objektträger 12 wieder zurück in das Rack 3 geschoben. Dieser Vorgang kann so oft wiederholt werden, bis alle Objektträger in dem Rack 3 eingedeckt sind. Abschließend kann das Rack 3 durch die Greif- und Transportvorrichtung 2 wieder aus dem Eindeckmodul 4 entfernt werden.
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In horizontaler Richtung des Pfeils C ist zwischen dem Rack 3 und der Eindeckposition 13 eine Vorrichtung 15 zum Aufbringen von Eindeckmittel auf den Objektträger angeordnet. Die Vorrichtung ist schwenkbar an einem Grundgestell 16 angebracht und weist eine Hohlnadel 17 auf, mittels der das Eindeckmedium auf den Objektträger 12 appliziert wird. Die Hohlnadel wird dabei mittig über den Fahrweg des Objektträgers zwischen Rack 3 und Eindeckposition 13 verschwenkt. Während der Ausschiebebewegung des Objektträgers 12 wird das Eindeckmedium entlang der Mittellinie des Objektträgers und in einer bestimmten Länge auf den Objektträger 12 aufgebracht. Da der C-Bügel 11 das seitliche Auswandern des Objektträgers verhindert, ist ein sauberer Auftrag des Eindeckmittels garantiert. Die Koordination der Antriebe von Transportvorrichtung 9 und Aufbringvorrichtung 15 ermöglicht die Beeinflussung der Mediummenge und die Form der Ausbringung.
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Um die Objektträger 12 in der Eindeckposition 13 für das Aufbringen des Deckglases optimal auszurichten, sind Ausrichtmittel in Form von Orientierungsbacken 18 vorgesehen, die den Objektträger 12 in der Eindeckposition 13 seitlich an dessen langen Seiten ergreifen. Wie die perspektivische Draufsicht der 3 zeigt, sind drei Orientierungsbacken 18 in der Eindeckposition 13 derart angeordnet, dass zwei Orientierungsbacken 18 an der einen langen Seite des Objektträgers 12 zu liegen kommen, während die dritte Orientierungsbacke 18 auf der gegenüberliegenden langen Seite des Objektträgers 12 im Wesentlichen zwischen den anderen beiden Orientierungsbacken 18 angeordnet ist.
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Nachdem der Objektträger 12 durch die Transportvorrichtung 9 zwischen dem C-Bügel 11 und dem Ausschieber 10 in die Eindeckposition 13 gebracht ist, schließen sich die Orientierungsbacken 18, indem sie gegen den Objektträger 12 verschwenken. Die Orientierungsbacken 18 führen dabei eine rotatorische Bewegung aus, bis sie am Objektträger zur Anlage kommen. Durch den Schließvorgang wird der Objektträger 12 mittig ausgerichtet, wobei die Kombination der Führungen durch Orientierungsbacken 18, C-Bügel 11 und Ausschieber 10 dafür sorgt, dass jeder Objektträger 12 aus dem Rack 3 gleichermaßen in der Eindeckposition 13 ausgerichtet wird. Das stellt sicher, dass das Deckglas mittig abgelegt und seitlicher Überstand vermieden wird. Die hohe Wiederholgenauigkeit wirkt sich positiv auf die einzelnen Eindeckvorgänge aus. Die Orientierungsbacken 18 sind derart ausgebildet, dass sie sich in vertikaler Richtung über dem Objektträger 12 erstrecken. Sie tragen so zu einer Führung des Deckglases bei, während dieses auf den Objektträger 12 aufgebracht wird. Angetrieben werden die Orientierungsbacken durch einen Antrieb 19, der sich im Wesentlichen unterhalb des Eindeckmoduls 4 befindet. Nach erfolgter Eindeckung wird der Objektträger mit Hilfe der Transportvorrichtung 9 bzw. des C-Bügels 11 wieder zurück in das Rack 3 befördert.
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Um ein Herausfallen der Objektträger aus dem Rack 3 zu verhindern, ist eine Rückhaltevorrichtung 20 vorgesehen, die an einer Position an der offenen Seite des Racks 3 angeordnet ist. Der einzudeckende bzw. zuletzt eingedeckte Objektträger kann dabei gleichzeitig durch einen Slot 23 unter der Rückhaltevorrichtung 20 aus dem Rack 3 heraus und wieder hineingeschoben werden.
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In 4 ist die Transportvorrichtung 9 in Verbindung mit dem Rack 3 und einem Objektträger 12 in einer separaten Ansicht gezeigt. Die Transportvorrichtung 9 besitzt einen in U-förmigen Rahmen 21. An dem einen Ende des Rahmens 21 ist der Ausschieber 10 angebracht, während an dem anderen Ende des Rahmens 21 der C-Bügel 11 befestigt ist. Statt aus einzelnen Komponenten zusammengesetzt zu sein, kann die gesamte Transportvorrichtung 9 auch einteilig ausgebildet sein.
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Der Objektträger 12 befindet sich in der 4 außerhalb des Racks 3, wobei er mittels des auf der einen Seite des Objektträgers 12 vorgesehenen Ausschiebers 10 aus dem Rack 3 herausgeschoben wird. Auf der anderen Seite des Objektträgers 12 ist der C-Bügel 11 angeordnet, der den Objektträger 12 teilweise umgreift. Dabei kommen Führungsflächen 22, die auf der Innenseite des C-Bügels 11 ausgebildet sind, an den langen Seiten des Objektträgers 12 zur Anlage. Diese Führungsflächen 22 verhindern ein seitliches Ausbrechen des Objektträgers 12 beim Ausschieben aus dem Rack 3 und beim Wiedereinschieben des Objektträgers 12 in das Rack 3 nach dem Eindeckvorgang.
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Um die Führung des Objektträgers 12 in der Transportvorrichtung 9 zu erleichtern, sind zwischen dem Rack 3 und der Eindeckposition 13 neben dem Slot 23 zusätzliche Einführhilfen 24 angeordnet.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Eindeckautomat
- 2
- Greif- und Transportvorrichtung
- 3
- Rack
- 4
- Eindeckmodul
- 5
- Eindeckstrasse
- 6
- Rackaufnahme
- 7
- Führungssystem
- 8
- Antrieb für Führungssystem
- 9
- Transportvorrichtung
- 10
- Ausschieber
- 11
- C-Bügel
- 12
- Objektträger
- 13
- Eindeckposition
- 14
- Schrittmotor
- 15
- Aufbringvorrichtung
- 16
- Grundgestell
- 17
- Hohlnadel
- 18
- Orientierungsbacken
- 19
- Antrieb der Orientierungsbacken
- 20
- Rückhaltevorrichtung
- 21
- Rahmen
- 22
- Führungsflächen
- 23
- Slot
- 24
- Einführhilfen
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 69926803 T2 [0004]
- DE 102008047575 A1 [0005]
