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Die Erfindung betrifft ein Mikrotom, das zum Erzeugen von Dünnschnitten mit Hilfe mindestens eines Handrades manuell antreibbar ist.
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Bei bekannten Rotationsmikrotomen wird die Schneideeinheit durch das Drehen eines Handrades angetrieben. Das Rotationsmikrotom umfasst insbesondere zwei Handräder, wobei ein erstes Handrad zur Grobzustellung der zu schneidenden Probe zu einem Schneideelement der Schneideeinheit und ein zweites Handrad zum Erzeugen der Bewegung der Probe zum Schneiden der Probe dient. Es gibt Bedienpersonen, die es als angenehmer empfinden, das erste Handrad im Uhrzeigersinn zu drehen und Bedienpersonen, die es angenehm empfinden, das erste Handrad gegen den Uhrzeigersinn zu drehen. Dementsprechend gibt es auf dem Markt Mikrotome, bei denen zur Grobzustellung das erste Handrad im Uhrzeigersinn gedreht werden muss, und Mikrotome, bei denen das erste Handrad gegen den Uhrzeigersinn gedreht werden muss. Der Kunde muss sich beim Kauf für eine der beiden Varianten entscheiden. Eine nachträgliche Änderung der zur Grobzustellung notwendigen Drehrichtung ist nur durch ein umfangreiches aufwändiges Umbauen des Mikrotoms durch einen Techniker möglich.
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Aus dem Dokument
DE 10 2006 031 136 B3 ist ein Kurbelantrieb einer Welle eines Schlittenmikrotoms bekannt, bei dem eine manuell antreibbare erste Welle ein erstes Übertragungsmittel aufweist. Eine zweite Welle weist ein zweites und ein drittes Übertragungsmittel auf, wobei die Welle in axiale Richtung verstellbar ist, so dass entweder das zweite oder das dritte Übertragungsmittel mit dem ersten Übertragungsmittels in Eingriff ist. Je nach dem, ob das zweite oder das dritte Übertragungsmittel mit dem ersten Übertragungsmittel im Eingriff ist, wird die zweite Welle mit dem gleichen und dem entgegengesetzten Drehsinn wie die erste Welle angetrieben. Problematisch an diesem Kurbelantrieb ist, dass zur Veränderung der Drehrichtung die zweite Welle samt der auf ihnen gelagerten Übertragungsmittel axial verschoben werden muss. Ferner ist es problematisch, dass der Kurbelantrieb komplex und bauraumintensiv ausgebildet ist.
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Aus den Dokumenten
US 01063874 A ,
US 01410617 A ,
US 01875487 A ,
US 02190856 A ,
US 02583250 A und
DE 00889100 B sind Getriebe bekannt, bei denen zum Verändern der Drehrichtung zweier Wellen relativ zueinander die Position und/oder Ausrichtung der beiden Wellen relativ zueinander geändert wird oder eine auf einer der beiden Wellen angeordnete Zahnradanordnung derart in axiale Richtung dieser Welle bewegt wird, dass je nach Drehrichtung ein anderes Zahnrad der bewegbaren Zahnradanordnung mit einem Zahnrad der anderen Welle in Eingriff steht.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Mikrotom anzugeben, das eine einfache, komfortable Bedienung ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird durch ein Mikrotom mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen des Mikrotoms sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
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Erfindungsgemäß ist ein erstes drehfest mit der ersten Welle verbundenes erstes Zahnrad über eine Getriebeeinheit mit einem drehfest mit einer zweiten Welle verbundenen zweiten Zahnrad verbunden. Sowohl die erste als auch die zweite Welle sowie die auf ihnen angeordneten Zahnräder sind ortsfest angeordnet. In einer ersten Getriebestellung der Getriebeeinheit sind die beiden Wellen mit dem gleichen Drehsinn antreibbar, in einer zweiten Getriebestellung mit entgegengesetztem Drehsinn. Die zweite Welle kann insbesondere zum Antreiben einer Schneideeinheit dienen. Hierbei kann durch ein Drehen der zweiten Welle in eine voreingestellte Drehrichtung eine Grobzustellung der zu schneiden Probe zu einem Schneideelement, insbesondere einem Schneidemesser, der Schneideeinheit erfolgen und/oder die zum Scheiden der Probe erforderliche Schnittbewegung erzeugbar sein. Die Schnittbewegung umfasst insbesondere eine Auf- und Abbewegung der Probe und eine Zustellbewegung zur Zustellung der Probe zu dem Schneideelement.
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Durch die Getriebeeinheit wird erreicht, dass die Drehrichtung, mit der das Handrad zum Erzeugen der Dünnschnitte gedreht werden muss, auf einfache Weise durch ein Verstellen der Getriebeeinheit zwischen den beiden Getriebestellungen an die individuellen Vorlieben einer Bedienperson angepasst werden kann. Somit kann ein und dasselbe Mikrotom von mehreren Bedienpersonen benutzt werden und jede Bedienperson kann das Handrad entsprechend seiner persönlichen Vorliebe zum Erzeugen der Dünnschnitte antreiben.
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Durch das Zwischenschalten einer Getriebeeinheit zwischen der ersten und der zweiten Welle wird erreicht, dass zum Verändern der Drehrichtung weder die erste noch die zweite Welle und auch keine auf ihnen gelagerten Elemente bewegt werden müssen, sondern diese ortsfest angeordnet sein können. Hierdurch wird ein einfacher kompakter Aufbau erreicht.
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Bei dem Mikrotom sind in der ersten Getriebestellung das erste und das zweite Zahnrad über eine ungerade Anzahl von Zwischenzahnrädern und in der zweiten Getriebestellung über eine gerade Anzahl von Zwischenzahnrädern miteinander verbunden. Durch das Verbinden über eine ungerade Anzahl von Zwischenzahnrädern wird ein gleichsinniges Drehen der beiden Wellen, durch das Verbinden über eine gerade Anzahl von Zwischenzahnrädern ein gegensinniges Drehen der beiden Wellen auf einfache Weise erreicht.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist in der ersten Getriebestellung das erste Zahnrad über ein erstes Zwischenzahnrad mit dem zweiten Zahnrad verbunden und in der zweiten Getriebestellung über ein zweites und ein drittes Zwischenzahnrad mit dem zweiten Zahnrad verbunden. Hierdurch wird erreicht, dass die Getriebeeinheit nur drei Zwischenzahnräder umfassen muss, so dass mit einer minimalen Anzahl von Zwischenzahnrädern die Drehrichtungsumkehr ermöglicht wird und ein kompakter Aufbau erzielt wird. In der ersten Getriebestellung kämmt das erste Zahnrad mit dem ersten Zwischenzahnrad und das erste Zwischenzahnrad wiederum mit dem zweiten Zahnrad. Weder das erste noch das zweite Zahnrad kontaktieren in der ersten Getriebestellung das zweite und/oder dritte Zwischenzahnrad. In der zweiten Getriebestellung kämmt das erste Zahnrad mit dem zweite Zwischenzahnrad, das zweite Zwischenzahnrad mit dem dritten Zwischenzahnrad, und das dritte Zwischenzahnrad wiederum mit dem zweiten Zahnrad. In der zweiten Getriebestellung kontaktiert weder das erste noch das zweite Zahnrad das erste Zwischenzahnrad.
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Das erste Zwischenzahnrad hat insbesondere einen größeren Durchmesser als das zweite und das dritte Zwischenzahnrad, so dass in der ersten Getriebestellung zum Überbrücken des festen Abstand zwischen dem ersten und dem zweiten Zahnrad nur das erste Zwischenzahnrad und keine weiteren Übertragungselemente verwendet werden müssen.
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Das zweite Zwischenzahnrad und das dritte Zwischenzahnrad sind vorzugsweise gegenüber dem ersten Zwischenzahnrad und/oder dem ersten und dem zweiten Zahnrad abgewinkelt angeordnet, so dass ein sehr kompakter Aufbau der Getriebeeinheit erreicht wird. Bei einer alternativen Ausführungsform können die Zahnräder und die Zwischenzahnräder auch auf einer Ebene angeordnet sein.
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Die Zwischenzahnräder sind zueinander ortsfest angeordnet und bilden eine Zwischenzahnradanordnung, die als Einheit relativ zu dem ersten Zahnrad und dem zweiten Zahnrad bewegbar ist. Hierdurch wird erreicht, dass die Getriebeeinheit durch ein entsprechendes Bewegen der Zwischenzahnradanordnung zwischen den beiden Getriebestellungen verstellbar ist. Bei der Bewegung handelt es sich um eine translatorische Bewegung, so dass zum Verstellen der Getriebestellung nur eine möglichst einfache Bewegung ausgeführt werden muss.
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Das Mikrotom umfasst insbesondere eine Verstelleinheit, bei der die Getriebeeinheit manuell zwischen der ersten und der zweiten Getriebestellung verstellbar ist. Diese Verstelleinheit wiederum hat vorzugsweise ein manuell betätigbares Betätigungselement, wobei zumindestens ein Teil dieses Betätigungselementes außerhalb eines Gehäuses des Mikrotoms angeordnet ist. Somit läßt sich die zur Grobzustellung der Probe und/oder zum Schneiden notwendige Drehrichtung des Handrades auf einfache Weise von der Bedienperson des Mikrotoms einstellen. Es ist kein Techniker notwendig, der erste das Gehäuse öffnen muss, um die Drehrichtung zu verändern. Die Getriebeeinheit selbst, das erste und das zweite Zahnrad sind vorzugsweise innerhalb des Gehäuses des Mikrotoms angeordnet, so dass diese durch das Gehäuse geschützt sind.
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Die Verstelleinheit umfasst insbesondere einen Exzenter, der eine Drehbewegung des Betätigungselementes in eine translatorische Bewegung zum translatorischen Verstellen der Getriebeeinheit umwandelt. Somit ist ein einfaches Verstellen zwischen den beiden Getriebestellungen möglich. Der Exzenter rastet insbesondere in Rastelemente ein, wenn die Getriebeeinheit in der ersten oder der zweiten Getriebestellung angeordnet ist, so dass die Getriebeeinheit durch das entsprechende Einrasten in der jeweiligen Getriebestellung gehalten wird und ein unbeabsichtigtes Verstellen zwischen den Getriebestellungen vermieden wird.
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Die Getriebeeinheit kann über ein elastisches Element in der ersten Getriebestellung gehalten sein. In diesem Fall ist die Getriebeeinheit entgegen einer Rückstellkraft des elastischen Elementes von der ersten Getriebestellung in die zweite Getriebestellung verbringbar. Bei einer alternativen Ausführungsform der Erfindung kann die Getriebeeinheit auch über das elastische Element in der zweiten Getriebestellung gehalten sein. Das elastische Element ist insbesondere als Druckfeder ausgebildet.
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Bei dem Mikrotom handelt es sich insbesondere um ein Rotationsmikrotom, das vorzugsweise eine erstes Handrad zur Grobzustellung der Probe und ein zweites Handrad zum Erzeugen der Schnittbewegung umfasst. Das auf der ersten Welle angeordnete Handrad kann sowohl das erste Handrad als auch das zweite Handrad sein.
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Weitere Merkmale und Vorteile des Mikrotoms ergeben sich aus der folgenden Beschreibung, die die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen in Zusammenhang mit den beigefügten Figuren näher erläutert.
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Es zeigen:
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1 eine schematische, perspektivische Darstellung eines Ausschnitts eines Mikrotoms;
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2 eine Seitenansicht des Ausschnitts des Mikrotoms nach 1; und
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3 eine Schnittdarstellung des Ausschnitts des Mikrotoms nach den 1 und 2 entlang des Schnittes A-A nach 2.
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In 1 ist eine schematische, perspektivische Darstellung eines Ausschnitts eines Mikrotoms 10 dargestellt. In 2 ist eine Seitenansicht dieses Mikrotoms und in 3 eine Schnittdarstellung entlang des Schnittes A-A nach 2 gezeigt.
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Das Mikrotom 10 umfasst eine erste Welle 12, auf der in einem Endbereich ein erstes Zahnrad 14 angeordnet ist, wobei dieses Zahnrad 14 drehfest mit der ersten Welle 12 verbunden ist. Die Welle 12 ist über ein in den 1 bis 3 nicht dargestelltes Handrad antreibbar. Das Handrad kann sowohl ein Handrad zur Grobzustellung der Probe, mit dessen Hilfe bei einer Drehung des Handrades in eine voreingestellte Drehrichtung die zum Schneiden in das Mikrotom 10 eingesetzte Probe in die Nähe eines Schneideelements einer Schneideeinheit zum Erzeugen von Dünnschnitten transportiert wird, als auch eine Handrad zum Erzeugen der zum Schneiden der Proben erforderlichen Schnittbewegung sein. Die Schnittbewegung umfasst insbesondere einen Auf- und Abbewegung der Probe entlang des Schneidelementes zum Abschneiden der Dünnschnitte von der Probe und zwischen dem Abschneiden zweier Dünnschnitte jeweils ein Zustellbewegung zum Bewegung der Probe in Richtung des Schneideelements.
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Ferner umfasst das Mikrotom 10 eine zweite Welle 16, wobei auch auf der zweiten Welle 16 an einem Endbereich ein zweites Zahnrad 18 drehfest angeordnet ist. Die zweite Welle 16 dient entsprechend zur Grobzustellung bzw. zum Erzeugen der Schnittbewegung. Diese Schneideeinheit ist in den 1 bis 3 nicht dargestellt. Die Wellen 12, 16 sind in einer ortsfest zu einem Gehäuse des Mikrotoms 10 angeordneten erste Lagereinheit 19 gelagert, so dass die beiden Wellen 12, 16 wie auch die auf ihnen gelagerten Zahnräder 14, 18 ortsfest angeordnet sind.
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Die Zahnräder 14, 18 sind über eine Getriebeeinheit 20 miteinander verbindbar, so dass die zweite Welle 16 über die erste Welle 12 angetrieben werden kann. Auf diese Weise kann die zweite Welle 16 über das Handrad angetrieben werden, so dass über die Rotationsbewegung des Handrades die zum Erzeugen der Dünnschnitte notwendige Bewegung erzeugt wird
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Die Getriebeeinheit 20 ist zwischen einer ersten Getriebestellung und einer zweiten Getriebestellung verstellbar, wobei die Getriebeeinheit 20 in den 1 bis 3 in der ersten Getriebestellung dargestellt ist. Die Getriebeeinheit 20 umfasst drei Zwischenzahnräder 22 bis 26, wobei in der ersten Getriebestellung das erste Zwischenzahnrad 22 sowohl mit dem ersten Zahnrad 14 als auch mit dem zweiten Zahnrad 18 kämmt, so dass die beiden Zahnräder 14, 18 über das erste Zwischenzahnrad 22 miteinander verbunden sind.
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Wird die erste Welle 12, wie in 2 durch den Pfeil P1 angedeutet, angetrieben, so wird das erste Zahnrad 14 mit dem gleichen Drehsinn in Richtung des Pfeiles P3 angetrieben. Das erste Zwischenzahnrad 22 wird, wie durch die Pfeile P4 und P5 angedeutet, mit dem dem Drehsinn der ersten Welle 12 entgegengesetzten Drehsinn angetrieben. Das erste Zwischenzahnrad 22 wiederum treibt das zweite Zahnrad 18 in Richtung des Pfeiles P6 und somit mit dem gleichen Drehsinn wie dem Drehsinn der ersten Welle 12 an. Durch die drehfeste Verbindung des zweiten Zahnrads 18 mit der zweiten Welk 16 wird diese in Richtung des Pfeiles P2 angetrieben. Somit werden die erste Welle 12 und die zweite Welle 16 mit dem gleichen Drehsinn angetrieben.
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Wird die erste Welle 12 entgegen des Pfeiles P1 angetrieben, so wird auch die zweite Welle 16 bei der ersten Getriebestellung der Getriebeeinheit 20 entgegen des Pfeiles P2 angetrieben. Wiederum werden die erste Welle 12 und die zweite Welle 16 mit dem gleichen Drehsinn angetrieben.
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Die drei Zwischenzahnräder 22 bis 26 sind drehbar und ortsfest in einer zweiten Lagereinheit 28 gelagert. Die zweite Lagereinheit 28 und die mit ihr verbunden Zwischenzahnräder 22 bis 26 können in Richtung des Doppelpfeiles P7 relativ zu der ersten Lagereinheit 19 und somit relativ zu den Wellen 12, 16 und den Zahnrädern 14, 18 translatorisch verstellt werden. Die zweite Lagereinheit 28 ist hierzu in einem Führungselement 30 der ersten Lagereinheit 19 axial verschiebbar gelagert, wobei über ein Sicherungselement 32 ein Verdrehen der zweiten Lagereinheit 28 und somit der Zwischenzahnräder 22 bis 26 verhindert wird, so dass sichergestellt ist, dass die Zwischenzahnräder 22 bis 26 sowohl in der ersten als auch in der zweiten Getriebestellung der Getriebeeinheit 20 zuverlässig mit den Zahnrädern 14, 18 in Eingriff stehen.
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Ferner ist eine Verstelleinheit 34 vorgesehen, mit deren Hilfe die Getriebeeinheit 20 axial zum Verstellen der Getriebestellungen in Richtung des Doppelpfeiles P7 translatorisch bewegbar ist. Die Getriebeeinheit 20 umfasst insbesondere ein nicht dargestelltes Betätigungselement, wobei zumindestens ein Teil dieses Betätigungselementes außerhalb des Gehäuses des Mikrotoms 10 angeordnet ist, und das somit auf einfache Weise von einer Bedienperson betätigt werden kann. Das Betätigungselement ist mit einem Exzenter 36 verbunden, mit deren Hilfe eine durch den Pfeil P8 angedeutete von einer Bedienperson ausgeführte Drehbewegung zum Verstellen der Getriebeeinheit 20 in eine translatorische Bewegung umgewandelt wird. Somit wird die Getriebeeinheit 20 durch eine entsprechende Betätigung des Betätigungselements und ein Verdrehen des Exzenters 36 zum Verstellen von der in den 1 bis 3 ersten Getriebestellung in die zweite Getriebestellung soweit in Richtung des Pfeiles P9 bewegt, bis das erste Zwischenzahnrad 22 die Zahnräder 14, 18 nicht mehr kontaktiert und das zweite Zwischenzahnrad 24 und das dritte Zwischenzahnrad 26 mit den Zahnrädern 14, 18 kämmen.
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Mit Hilfe einer Druckfeder 38 wird die Getriebeeinheit 20 in der ersten Getriebestellung gehalten. Zum Verstellen der Getriebeeinheit 20 von der ersten in die zweite Getriebestellung wird die Getriebeeinheit 20 entgegen der Federkraft der Druckfeder 38 in Richtung des Pfeiles P9 verschoben. Der Exzenter 36 ist insbesondere derart ausgebildet, dass er in seine Endpositionen, bei denen die Getriebeeinheit 20 in der ersten Getriebestellung oder der zweiten Getriebestellung angeordnet ist, jeweils in entsprechende Einrastelemente einrastet und somit festgestellt ist. Hierdurch wird verhindert, dass sich die Getriebeeinheit 20 unbeabsichtigt von der einen Getriebestellung in die andere verstellt.
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Bei der zweiten Getriebestellung kämmt das erste Zahnrad 14 mit dem zweiten Zwischenzahnrad 24, welches wiederum mit dem dritten Zwischenzahnrad 26 kämmt. Das dritte Zwischenzahnrad 26 ist mit dem zweiten Zahnrad 18 in Eingriff. Hierdurch wird erreicht, dass das zweite Zwischenzahnrad 24 mit dem entgegengesetzten Drehsinn wie das erste Zahnrad 14, das dritte Zwischenzahnrad 26 somit wiederum mit dem gleichen Drehsinn wie das erste Zahnrad 14 und das zweite Zahnrad 18 mit dem den Drehsinn des ersten Zahnrads 14 entgegengesetzten Drehsinn angetrieben wird. Somit werden in der zweiten Getriebestellung die Wellen 12, 16 mit entgegengesetztem Drehsinn angetrieben.
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Die zum Antreiben der zweiten Welle 16 in eine voreingestellte Drehrichtung, die zur Grobzustellung der Probe bzw. zum Schneiden der zu schneidenden Probe mit Hilfe der Schneideeinheit notwendig ist, notwendige Drehrichtung der ersten Welle 12, und somit die notwendige Drehrichtung des fest mit der ersten Welle 12 verbundenen Handrades, kann durch die Verstellung der Getriebeeinheit 20 auf einfache Weise eingestellt werden. Somit kann jede Bedienperson die für sie als angenehmer empfundene Drehrichtung des Handrades einstellen, so dass das Mikrotom 10 von mehreren Bedienpersonen bedient werden kann und jede Bedienperson das Handrad zur Grobzustellung bzw. zum Schneiden der Probe mit der von ihr bevorzugten Drehrichtung antreiben kann.
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Wie in 3 ersichtlich, sind die Zwischenzahnräder 22 bis 26 nicht in einer Ebene angeordnet. Vielmehr sind die Zwischenzahnräder 24, 26 gegenüber dem ersten Zwischenzahnrad 22 abgewinkelt angeordnet. Auch die Zahnräder 14, 18 sind sowohl gegenüber dem ersten Zwischenzahnrad 22 als auch den Zwischenzahnräder 24, 26 abgewinkelt angeordnet, so dass sich durch die fünf Zahnräder 14, 18, 22 bis 26 eine in etwa schalenförmige Anordnung ergibt, durch die ein sehr kompakter Aufbau erreicht wird.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Mikrotom
- 12, 16
- Wellen
- 14, 18
- Zahnrad
- 19, 28
- Lagereinheit
- 20
- Getriebeeinheit
- 22 bis 26
- Zwischenzahnrad
- 30
- Führungselement
- 32
- Sicherungselement
- 34
- Verstelleinheit
- 36
- Exzenter
- 38
- Druckfeder
- P1 bis P9
- Richtung
