DE1914585A1

DE1914585A1 - Brutschrank

Info

Publication number: DE1914585A1
Application number: DE19691914585
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: FINK DR AARON J
Current assignee: FINK DR AARON J
Priority date: 1968-03-22
Filing date: 1969-03-21
Publication date: 1969-10-30
Also published as: GB1210904A; US3553426A

Description

5981-68/Sch/Ro. 19H585

Dr. Aaron J. Fink, San Jose, California

Brutschrank

Die Erfindung betrifft einen Brutschrank und soll insbesondere eine verbesserte Kontrolle der Temperaturverhältnisse im Schrankinneren erbringen.

Für viele Anwendungsfälle sind mit konstanter Temperatur arbeitende Vorrichtungen erwünscht. Wenn man beispielsweise Bakterienkulturen züchtet, um Infektionskrankheiten zu bestimmen, dann hängt die Genauigkeit der Analyse zum Teil von der Temperatur ab, in welcher sich die Kulturen entwickeln. Man hat daher Brutschränke hergestellt, welche die für diesen Zweck erforderliche gewünschte Temperatursteuerung erlauben. Bei den zur Zeit j bekannten Brutschränken ist das Heizelement im allgemeinen an einem örtlich begrenzten Bereich angeordnet, beispielsweise am Boden des Brutschrankes, wobei die Wärme aufsteigt und die Platte, auf der sich die Bakterienkultur befindet, oder das Untersuchungsobjekt umstreioht. Bei einer solchen räumlich begrenzten Heizvorrichtung entstehen jedoch Temperaturunterschiede, indem nämlich die Temperatur am Boden des Brutschrankes anders als an seiner ; Decke ist. Bringt man ein Thermometer an einer bestimmten Stelle : des Brutschrankes an, so kann man nur die Temperatur an dieser : Stelle ablesen, die genauen Temperaturen in verschiedenen Höhen des Brutschrankes sind dagegen nicht erkennbar. Es hat sich herausgestellt, daß Temperaturunterschiede bis zu mehreren Grad zwischen Boden und Decke eines Brutschrankes auftreten können, , und je größer seine Höhe ist, desto größer sind auch die Tempej raturunterschiede. Wenn man nun eine falsche Temperaturanzeige erhält, dann ist die Analyse und Interpretation des beobachteten Bakterienwachstums sehr unsicher.

903444/1681

Bekannte Brutöfen haben ferner nur eine einzige Kammer, in welcher nur eine bestimmte Atmosphäre herrschen kann. Bei der Züchtung von Bakterienkulturen muß man jedoch häufig die Untersuchungsobjekte einer Reihe von Tests in einem Brutofen unterziehen. Beispielsweise wachsen manche Bakterien in einer Kohlendioxydatmosphäre, dagegen nicht in einer sauerstoffhaltigen Atmosphäre. Wenn nun eine Untersuchung negativ verläuft, dann kann der Laborant die Untersuchung über das Bakterienwachstum in einer mit Kohlendioxyd angereicherten Atmosphäre wiederholen. Diese Untersuchungen werden jedoch nacheinander durchgeführt und sind daher zeitraubend und teuer.

Für den Arzt und den Patient wäre es von großem Vorteil, wenn der zu untersuchende Bakterientyp schnell identifiziert werden könnte, so daß die Art der Krankheit und die Therapie möglichst kurzfristig bestimmt werden kann.

Die Aufgabe der Erfindung besteht, daher in der Verbesserung der bekannten Brutschränke hinsichtlich der Temperaturbestimmung und -steuerung und hinsichtlich der Temperaturverteilung derart, daß im gesamten Brutschrankinneren eine konstante Temperatur herrscht. Weiterhin soll es möglich sein, gleichzeitig verschiedene oder auch gleiche Bakterienkulturen in unterschiedlichen . Gasatmosphären, jedoch bei der gleichen Temperatur wachsen zu lassen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Innere des Schrankgehäuses in mehrere Kammern unterteilt ist, von denen mindestens eine zur Ausbildung einer von den anderen unabhängigen Atmosphäre abschließbar ist, und daß die Kammern gemeinsam von einer Vorrichtung zur Ausbildung einer gleichförmigen Temperatur im Qehäuse umgeben sind. Innerhalb der einzelnen Kammern können unterschiedliche Atmosphären herrschen, welche sich gegenseitig nicht beeinflussen. Die Vorrichtung zur Ausbildung der gleichförmigen Temperatur kann ein Heizelement sein, das durch einen Thermostaten gesteuert wird, so daß nach einer anfänglichen Aufwärmperiode überall die Temperatur konstant ge«* halten wird.

Weitere Merkmale der Erfindung, welche im folgenden an Hand der Darstellungen eines Ausführungsbeispiels beschrieben sind,

909844/168 1

_ 3 - 19H585

ergeben sich aus den Unteransprüchen. Es zeigt: j

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Brutschrankes nach ! der Erfindung;

Fig. 2 einen Vertikalschnitt des in Fig. 1 dargestellten Brutschrankes;

Fig. 3 eine perspektivische Rückansicht des Brutschrankes und

Fig. 4 eine Teilansicht zur Veransohaulichung der Anordnung

des Heizelementes. ;

ι Der Brutschrank weist gemäß Fig. 1 ein Gehäuse 10 mit einer I

Schwenktür 12 auf, durch welche das in seiner Temperatur gesteuerte Gehäuseinnere zugänglich wird. Die Tür 12 erlaubt mit Hilfe j des Verriegelungsmechanismus 14a, 14b einen praktisch luftdichten ! Abschluß des Gehäuses. j

Im Gehäuseinneren sind zwei getrennte und unabhängige Kammern 16 und l8 vorgesehen, in welchen die gleiche Temperatur herrscht, j Die Kammer 18 ist gegen die Kammer 16 mit Hilfe einer Wandung 20 isoliert. Zur Veranschaulichungszwecken ist eine Platte 22 mit einer Bakterienkultur auf der Oberseite 24 der Wandung 20 innerhalb der Kammer 16 dargestellt. Eine abnehmbare durchsichtige Tür oder ein Deckel 26, beispielsweise aus Plastik oder Plexiglas \ mit einer Gummiranddichtung, kann die öffnung der Kammer 18 verschließen, so daß in ihr eine eigene Atmosphäre ausgebildet und luftdicht abgeschlossen werden kann. Für einen dicht abschließen- ; den Sitz ist ein Verriegelungsmechanismus 28 vorgesehen, welcher ' aus einem Exzenter 30 und einem Hebel 32 besteht und die durchsichtige Tür 26 in einer festen starren Lage gegen "den Rand der Wandung 20 der Kammer 18 drückt. Ein Handgriff 34 erlaubt das Einsetzen und Entfernen der Tür 26.

Flg. 4 läßt erkennen, daß innerhalb der das Gehäuse 10bildenden Außenwände ein kontinuierliches Heizelement 36, etwa in Form mehrerer Windungen aus Chrom-Nickel-Draht, um die innere Qehäusewandung gewickelt ist. Damit die Wärmeenergie nicht durch die äußere Gehäusewand abgestrahlt wird, ist eine Isolierung, etwa aus Glasfasern 38, um das Heizelement 36 herum angeordnet,

.909844/168 1

so daß die Wärme nur in die Kammern 16 und 18 gelangt. Da das Heizelement 36 alle vier wärmeleitenden Wände des aus den Kammern 16 und 18 bestehenden Innenraums umgibt, bildet sich schnell ein Temperaturgleichgewicht aus.

In der Praxis läßt sich eine bestimmte Temperatur mit Hilfe eines Thermostaten 40 einstellen, der in Fig. 3 an der Rückseite des Gehäuses dargestellt ist. Die Innentemperatur des Brutschrankes läßt sich mit Hilfe eines Thermometers 42 messen, das in einer öffnung in der Oberseite des Brutschrankgehäuses 10 mit Hilfe elastischer Ringe befestigt ist. Innerhalb sehr kurzer Zeit nach dem Einschalten des als Heizwicklung ausgebildeten Heizelemente 36 herrscht ein Temperaturgleichgewicht bei der am Thermostat eingestellten Temperatur. Ist die Temperatur niedriger oder höher als die gewünschte Temperatur, so läßt sich der Thermostat 40 leicht nachstellen. Es hat sich gezeigt, daß die Temperatur inner-! halb des Brutschrankes über einen weiten Temperaturbereich auf weniger als 1 ⁰C konstant gehalten werden kann.

Da in den beiden Kammern l6 und 18 unterschiedliche Atmosphären herrschen können, kann man zwei Bakterienkulturen gleichzeitig bei derselben Temperatur, jedoch unter verschiedener Atmosphäre wachsen lassen. Beispielsweise kann eine Untersuchung in einer Kohlendioxydatmosphare notwendig werden, während eine Untersuchung in einer sauerstoffhaltigen Atmosphäre gerade läuft. Der Laborant braucht dann nur die Tür 26 zur Kammer 18 zu öffnen, eine angezündete Kerze zusammen mit dem Untersuchungsobjekt in die Kammer einzusetzen und die Tür 26 mit Hilfe des Verriegelungs-j mechanismus 28 zu verschließen. In wenigen Minuten ist der Sauersto ff gehalt der Luft in der Kammer l8 vermindert und der gewünsch-j te Kohlendioxydanteil der Atmosphäre breitet sich gleichförmig in der Kammer aus, ohne die Atmosphäre in der Kammer 16 zu beeinflussen.

Der neue Brutschrank zeichnet sich durch einen kompakten Aufbau und eine sowohl in vertikaler als auch in horizontaler Richtung gleichförmige Temperaturverteilung ohne Temperaturkonzentrationen aus. Bei bekannten Brutschränken ist dagegen die Wärmequelle in einem besonderen Teil, meist in einem doppelten Boden, angeordnet, und die Wärmeausbreitung erfolgt durch Kon-

9098U/1681

vektion. Auf diese Weise entsteht ein vertikaler Temperaturgradient und ein relativ großer Temperaturunterschied zwischen dem Decken- und dem Bodenbereich des Brutschrankes. Auch weisen die bekannten Brutschränke nur eine einzige Kammer auf, so daß nur eine einzige Untersuchungsatmosphäre zur Verfügung steht. Die Untersuchungen müssen daher bei den bekannten Brutschränken nacheinander durchgeführt werden, während der erfindungsgemäße Brutschrank Paralleluntersuchungen ermöglicht.

Bei einer besonders zweckmäßigen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Brutschrankes, der unabhängige Kammern aufweist, betragen die Gesamtabmessungen etwa 30 χ 24 χ 36 cm, das Heizelement bestand aus ca. 2 in Chrom-Nickel-Draht und verbrauchte eine Leistung von 40 Watt. Wegen des kompakten Aufbaues wird das Temperaturgleichgewicht schnell erreicht, und auch die gewünschte Atmosphäre bildet sich schnell aus.

In Abwandlung von dem vorbeschriebenen Beispiel kann das Heizelement auch überkreuz gewickelt werden, so daß sowohl alle Seitenwände als auch die Ober- und Unterwand des Gehäuses bedeckt sind. Zum Einführen oder Absaugen eines gewünschten Gases für eine bestimmte Untersuchungsatmosphäre kann ferner ein Ventil oder ein Rohr vorgesehen sein. Ferner kann die Zahl der voneinander ge trenn!· ten Kammern auch erhöht werden, wobei in sämtlichen Kammern die ! gleiche eingestellte Temperatur herrscht.

90984 4/1681

Claims

19U585 Patentanspruch e

1.) Brutschrank, dadurch gekennzeichnet, daß das Innere des Schrankgehäuses (10) in mehrere Kammern (16, 18) unterteilt ist, von denen mindestens eine (18) zur Ausbildung einer von den anderen unabhängigen Atmosphäre abschließbar ist, und daß die Kammern (16, 18) gemeinsam von einer Vorrichtung zur Ausbildung einer gleichförmigen Temperatur im Gehäuse (1O) umgeben sind.

2.) Brutschrank nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Kammer (18) eine getrennte Wandung (24) innerhalb des Gehäuses (10) und eine entfernbare Tür (26) zum dichten Abschluß dieser Kammer aufweist.

3.) Brutschrank nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Tür (26) mit Hilfe einer Exzenterverriegelung (28) gegen die Wandung (26) andrückbar ist.

4.-) Brutschrank nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Tür (26) durchsichtig ist.

5.) Brutschrank nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Ausbildung der gleich-, förmigen Temperatur als Heizelement (36) ausgebildet ist, welches die innere Wand des Gehäuses (lO) umgibt.

6.) Brutschrank nach Anspruch 4, dadurch gekenn- ^! zeichnet, daß das Heizelement (36) mehrere um die innere. Wand des Gehäuses (10) herumgewickelte Windungen aus Chrom-Nickel·^· Draht umfaßt. '

7.) Brutschrank nach Anspruch 5* dadurch gekenn- , zeichnet, daß zwischen dem Heizelement (36) und der = Außenwand des Gehäuses (lO) eine Isolierung (38) angeordnet ist.

8.) Brutschrank nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Thermostaten (40) zur Einstellung der innerhalb des Gehäuses aufrechtzuerhaltenden Temperatur.

9.) Brutschrank nach Anspruch 1, dadurch gekenn- j zeichnet, daß in dem Gehäuse (10) ein Temperaturmeß-

809844/1-681

instrument (42) so angeordnet ist, daß der Meßteil des Instrumentes in das Gehäuse (10) hineinragt, während die Ableseskala des Instrumentes aus dem Gehäuse herausragt.

9098U/16 81