DE19630382C2 - Microtome for making thin sections - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Mikrotom, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a microtome, according to the preamble of Claim 1.
Aus der DE 31 44 120 A1 ist ein Schlittenmikrotom bekannt, welches ein Grundbett und einen über Gleitschienen bewegbaren Schlitten enthält. Das Schneidmesser ist hier ortsfest auf dem Grundbett befestigt, wobei der Präparathalter auf dem Schlitten angeordnet ist. Zur Schnittherstellung wird der Schlitten entlang seiner Führung manuell auf dem Grundbett bewegt.From DE 31 44 120 A1 a sled microtome is known, which a Basic bed and a slide that can be moved over slide rails. The Cutting knife is fixed here on the basic bed, the Specimen holder is arranged on the slide. For the production of cuts the Carriage moved manually along its guide on the basic bed.
Es sind jedoch auch Schlittenmikrotome bekannt, bei denen das Schneidmesser auf dem Schlitten und der Präparathalter ortsfest am Grundbett montiert sind.However, slide microtomes are also known in which the cutting knife on the sled and the specimen holder are fixed to the basic bed.
Bei beiden Arten von Schlittenmikrotomen erfolgt der Schnitt des Präparates über eine Relativbewegung zwischen dem Schneidmessers und dem Objekt.The specimen is cut in both types of slide microtomes about a relative movement between the cutting knife and the object.
Eine andere Art von Mikrotomen ist aus der DE 195 31 524 C1 bekannt. Das in dieser Schrift beschriebene Rotationsmikrotom weist einen Objektschlitten mit einem daran angeordneten Objekthalter für die zu schneidende Probe auf. In einer vertikalen Bahn wird der Objekthalter am Rotationsmikrotom auf- und abbewegt. Die Probe wird bei dieser Bewegung über ein am Rotationsmikrotom fest angeordnetes Messer geführt.Another type of microtome is known from DE 195 31 524 C1. This in Rotational microtome described in this document has an object slide an object holder arranged thereon for the sample to be cut. In the object holder on the rotary microtome is opened and closed in a vertical path moved. During this movement, the sample is placed on a rotating microtome fixed knife guided.
Auch hier erfolgt der Schnitt des Präparates über eine Relativbewegung zwischen dem Schneidmessers und dem Objekt. Bei beiden bekannten Arten von Mikrotomen ist es nach einem erfolgten Schnitt dann notwendig, das Objekt bzw. das Schneidmesser in die Ausgangslage zurückzuführen. Zur Erzielung von sauberen Präparatschnitten ist es dabei unbedingt erforderlich ist, bei der Rückstellung eine Kollision des Schneidmessers mit dem Präparat zu vermeiden. Dies erfolgt in beiden Fällen dadurch, daß das Schneidmesser bzw. das Präparat über eine Zustelleinrichtung um einen bestimmten Betrag zurückgezogen wird und so das bewegte Bauteil an dem feststehenden Bauteil vorbeigeführt wird. Bei einem weiteren Schnitt wird das Präparat bzw. das Schneidmesser um diesen bestimmten Betrag plus der eingestellten Schnittdicke wieder zugestellt.Here, too, the preparation is cut using a relative movement between the cutting knife and the object. In both known types of microtomes, it is then necessary to cut the object after making a cut or to return the cutting knife to the starting position. To achieve it is absolutely necessary to have clean specimen cuts Reset to avoid a collision of the cutting knife with the specimen. In both cases, this takes place in that the cutting knife or the preparation withdrawn by a certain amount via a delivery device and so the moving component is guided past the fixed component. In a further cut, the preparation or the cutting knife is turned over this certain amount plus the set section thickness again.
Beide Arten von Mikrotomen haben sich in der Praxis bewährt. Bedingt durch die notwendige Rückstellung nach einem erfolgten Schnitt in eine Ausgangslage, lassen sich mit derartigen Mikrotomen keine schnellen Schnittfolgen erreichen. Hinzu kommt, daß durch diese oszillierenden Bewegungen große Kräfte bei der Beschleunigung bzw. Verzögerung der bewegten Bauteile auftreten, die mit hohem mechanischem Aufwand kompensiert werden müssen. Andernfalls besteht die Gefahr, daß Vibrationen auf das Mikrotom übertragen und damit unbrauchbare Dünnschnitte erzielt werden.Both types of microtomes have proven themselves in practice. Due to the necessary provision after a cut to a starting position, no rapid cutting sequences can be achieved with such microtomes. In addition, these oscillating movements cause great forces in the Acceleration or deceleration of the moving components occur with high mechanical effort must be compensated. Otherwise there is a risk of vibrations being transmitted to the microtome and thus unusable thin cuts can be achieved.
Aus der Druckschrift "Leica SP 1600 - Saw Microtome, Instruction Manual, V0.0 English - 11/86, der Leica Instruments GmbH" ist ein Sägemikrotom zum Schneiden von sehr harten Objekten, wie Knochen, Keramic etc. bekannt. Als Schneidmesser weist das Sägemikrotom eine diamantbestückten Innenlochsäge auf, die mit 600 U/min rotiert. Das zu schneidende Objekt ist zusammen mit dem Objekthalter auf einem drehbeweglichen Arm angeordnet. Zur Durchführung eines Säge-Schnittes wird der Arm in Richtung der Innenlochsäge extrem langsam geschwenkt. Nach dem Säge-Schnitt muß der Arm wieder zurückbewegt werden. Ein kontinuierliches Schneiden sowie das Schneiden von Gewebeproben ist mit diesem Mikrotom nicht möglich. From the publication "Leica SP 1600 - Saw Microtome, Instruction Manual, V0.0 English - 11/86, from Leica Instruments GmbH" a saw microtome for cutting very hard objects, such as bones, ceramics etc., is known. As a cutting knife, the saw microtome has a diamond-tipped hole saw that rotates at 600 rpm. The object to be cut is arranged together with the object holder on a rotating arm. To perform a saw cut, the arm is swiveled extremely slowly in the direction of the internal hole saw. After the saw cut, the arm must be moved back again. Continuous cutting and cutting of tissue samples is not possible with this microtome.
Aus der DE 26 40 966 A1 und der JP 63-241442 A sind Schneidvorrichtungen bekannt, bei denen ein scheibenförmig ausgebildetes Schneidmesser von einem Motor angetrieben wird. Derartige Anordnung werden zur Herstellung von Dünnschnitten von sehr harten Materialien, wie Knochen, verwendet.DE 26 40 966 A1 and JP 63-241442 A are cutting devices known in which a disc-shaped cutting knife by a Engine is driven. Such arrangement are used to manufacture Thin sections of very hard materials such as bones are used.
Aus der DE-PS 263 871 ist ein Mikrotom mit einem feststehenden Messer und einem rotierenden Objekthalter bekannt. Das Schneidmesser ist in einem Messerhalter angeordnet, der über mechanische Mittel zur Einstellung der Schnittdicke auf den Objekthalter zugestellt wird. Das beschriebene Mikrotom weist als Antrieb lediglich eine Handkurbel auf.From DE-PS 263 871 is a microtome with a fixed knife and a rotating object holder known. The cutting knife is in one Knife holder arranged by mechanical means for adjusting the Section thickness is fed to the object holder. The described microtome has only a hand crank as drive.
Aus der AT 172 605 und der US 3 191 477 ist jeweils ein Mikrotom mit einer drehbar gelagerten Scheibe bekannt. An der Stirnseite der Scheibe ist ein Präparathalter angeordnet, so daß die Drehachse der Scheibe angenähert senkrecht zur Schnittebene vorgesehen ist. Bei dieser Anordnung wird das Objekt auf einer Kreisbahn am Schneidmesser vorbeigeführt, wodurch der Schnitt ein zylinderförmiges Profil erhält. Dieses zylindrische Profil ist jedoch in vielen Fällen bei einer nachfolgenden mikroskopischen Betrachtung unbrauchbar, da der Schnitt plan unter das Mikroskop gebracht werden muß.AT 172 605 and US 3 191 477 each disclose a microtome with a known rotatably mounted disc. There is a on the front of the disc Specimen holder arranged so that the axis of rotation of the disc approximates is provided perpendicular to the cutting plane. With this arrangement, that will Object is guided on a circular path past the cutting knife, whereby the Cut receives a cylindrical profile. However, this cylindrical profile is in many cases with a subsequent microscopic examination unusable, since the incision must be placed under the microscope.
In der US 2 753 761 und der GB 654 123 werden Scheibenmikrotome beschrieben, bei denen der Objekthalter auf einer Scheibe und der Messerhalter feststehend am Mikrotom angeordnet ist. Die Schnittzustellung erfolgt hier über eine Parallelverschiebung der Scheibe zum Grundbett über ein Thermoelement und eine Spindel bzw. über eine Parallelverschiebung des Messerhalters am Grundbett. Eine motorisch kontrollierte Zustellung ist hier nicht vorgesehen.Disc microtomes are disclosed in US 2,753,761 and GB 654,123 described, in which the object holder on a disc and the knife holder is fixedly arranged on the microtome. The cutting infeed takes place here a parallel displacement of the disc to the basic bed via a thermocouple and a spindle or a parallel displacement of the knife holder on Basic bed. Motor-controlled delivery is not provided here.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ausgehend vom bekannten Stand der Technik, die Zustelleinrichtung für ein derartiges Mikrotom motorisch auszubilden und dabei eine möglichst hohe Zustellgenauigkeit zu erreichen.It is therefore an object of the present invention, starting from the known State of the art, the delivery device for such a microtome motorized train and achieve the highest possible delivery accuracy.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Mikrotom mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche. This object is achieved by a microtome with the features of Claim 1 solved. Beneficial Further training is the subject of the subclaims.
Durch die Anordnung eines Winkelcodieres an der Scheibe läßt sich die Stellung der Objekte zum Schneidmesser ermitteln. Über die Steuerschaltung ist es dann möglich, die Schnittreihenfolge und die Schnittdicke für jedes einzelne Objekt individuell vorzuwählen. Voraussetzung für diese individuelle Vorwahl ist jedoch, daß der Abstand zwischen dem Schneidmesser und dem Objekt laufend veränderbar ist. Dies wird damit erreicht, daß über den Winkelcodierer die Scheibenstellung ermittelt und über den motorischen Vorschub und die Steuerschaltung die Stellung des Schneidmessers oder des Objektes bei rotierender Scheibe laufend verändert wird.By arranging an angle encoder on the disc, the position can be of the objects to the cutting knife. It is then via the control circuit possible, the cutting order and the cutting thickness for each individual object to be individually selected. However, the prerequisite for this individual area code is that the distance between the cutting knife and the object is ongoing is changeable. This is achieved in that the Disc position determined and the motor feed and Control circuit at the position of the cutting knife or the object rotating disc is continuously changed.
Dadurch wird erreicht, daß über die Steuerschaltung die Reihenfolge der zu schneidenden Proben individuell vorgewählt werden kann und dabei zusätzlich eine entsprechende Schnittdicke einzeln einstellbar ist.This ensures that the order of the control circuit cutting samples can be individually selected and additionally a corresponding section thickness can be set individually.
Das Mikrotom wird anhand von Ausführungsbeispielen mit Hilfe der schematischen Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:The microtome is based on exemplary embodiments with the aid of schematic drawing explained in more detail. Show it:
Fig. 1a eine Seitenansicht des Scheiben-Mikrotoms mit starrem Messerhalter und horizontal verschiebbarer Scheibe Fig. 1a is a side view of the disc microtome with a rigid knife holder and horizontally displaceable disc
Fig. 1b eine Vorderansicht des Scheiben-Mikrotoms nach Fig. 1a FIG. 1b is a front view of the disk microtome according to FIG. 1a
Fig. 2a eine Seitenansicht des Scheiben-Mikrotoms mit starrem Messerhalter und vertikal verschiebbarer Scheibe FIG. 2a is a side view of the disk microtome with a fixed blade holder and vertically displaceable disc
Fig. 2b eine Vorderansicht des Scheiben-Mikrotoms nach Fig. 2a Fig. 2b is a front view of the disk microtome according to FIG. 2a
Fig. 3a eine Seitenansicht des Scheiben-Mikrotoms mit senkrecht verschiebbarem Messerhalter Fig. 3a is a side view of the disk microtome with a vertically slidable blade holder
Fig. 3b eine Vorderansicht des Scheiben-Mikrotoms nach Fig. 3a FIG. 3b is a front view of the disk microtome according to FIG. 3a
Fig. 4a eine Seitenansicht des Scheiben-Mikrotoms mit horizontal verschiebbarem Messerhalter FIG. 4a is a side view of the disk microtome with a horizontal sliding knife holder
Fig. 4b eine Vorderansicht des Scheiben-Mikrotoms nach Fig. 4a FIG. 4b is a front view of the disk microtome according to FIG. 4a
Fig. 5a eine Seitenansicht des Scheiben-Mikrotoms mit motorischer Zustellung, einer Steuerschaltung, einem Winkelcodierer und mehreren auf der Scheibe angeordneten Objekten FIG. 5a is a side view of the disk microtome with motor-driven delivery, a control circuit, an encoder and a plurality of objects arranged on the disc
Fig. 5b eine Vorderansicht des Scheiben-Mikrotoms nach Fig. 5a Fig. 5b is a front view of the disk microtome according to FIG. 5a
In den Fig. 1a-4b ist nicht das gesamte Mikrotom dargestellt, sondern lediglich die verschiedenen Anordnungs- und Bewegungsmöglichkeiten des Zustellschlittens.In FIGS. 1a-4b, the entire microtome is not shown, but only the different placement and movement possibilities of the feed.
Die Fig. 1a zeigt eine Seitenansicht eines Scheiben-Mikrotoms 1 mit einem Grundbett 2 und einem auf dem Grundbett 2 angeordneten Basisteil 10, das einen Messerhalter 3 zur Aufnahme eines Schneidmessers 4 trägt. Am Grundbett 2 ist ferner ein Zustellschlitten 9 angeordnet, der in Doppelpfeilrichtung bewegbar ausgebildet ist. Der Zustellschlitten 9 trägt ein Gestell 8, an dem eine Scheibe 7 über eine Drehachse 16 und ein Wälzlager 18 drehbar befestigt ist. Auf der Scheibe 7 ist exzentrisch ein Objekthalter 5 zur Aufnahme eines zu schneidenden Objekts 6 angeordnet. Durch eine Verschiebung des Zustellschlittens 9 läßt sich der Abstand zwischen dem feststehenden Schneidmesser 4 und der Scheibe 7 bzw. dem Objekt 6 verändern. Durch die aufeinander abgestimmte winklige Anordnung des Schneidmessers 4 und der Scheibe 7 zum Grundbett 2, wird bei dieser Verstellung die Scheibenoberfläche bzw. die Probe 6 immer parallel zur Schneide des Messers 4 verstellt. FIG. 1 a shows a side view of a disk microtome 1 with a basic bed 2 and a base part 10 arranged on the basic bed 2 , which carries a knife holder 3 for receiving a cutting knife 4 . On the basic bed 2 there is also a feed carriage 9 which is designed to be movable in the double arrow direction. The feed carriage 9 carries a frame 8 on which a disc 7 is rotatably attached via an axis of rotation 16 and a roller bearing 18 . An object holder 5 for receiving an object 6 to be cut is arranged eccentrically on the disk 7 . The distance between the fixed cutting knife 4 and the disk 7 or the object 6 can be changed by moving the feed carriage 9 . Due to the coordinated angular arrangement of the cutting blade 4 and the disc 7 to the base 2, the disk surface or the sample 6 is always moved parallel to the cutting edge of the blade 4 in this adjustment.
Die Fig. 1b zeigt die Anordnung gemäß der Fig. 1a in einer Vorderansicht. Aus dieser Ansicht wird deutlich, daß das Objekt 6 durch die Rotation der Scheibe 7 in Pfeilrichtung über das Schneidmesser 4 geführt wird und so die über den Zustellschlitten 9 eingestellte Schnittdicke vom Objekt 6 abgetragen wird. Nach einem erfolgten Schnitt rotiert die Scheibe 7 weiter in Pfeilrichtung und die Scheibe 7 wird während dieser Rotationsbewegung über die Zustelleinrichtung 9 in Richtung des Schneidmessers 4 bewegt. Die Zustellbewegung erfolgt immer nach einem durchgeführten Schnitt. FIG. 1b shows the arrangement of Fig. 1a in a front view. From this view it is clear that the object 6 is guided by the rotation of the disk 7 in the direction of the arrow over the cutting knife 4 and so the section thickness set via the feed slide 9 is removed from the object 6 . After a cut has been made, the disk 7 rotates further in the direction of the arrow and the disk 7 is moved in the direction of the cutting knife 4 during this rotational movement via the feed device 9 . The infeed movement always takes place after a cut has been made.
Die Fig. 2a zeigt eine Seitenansicht des Scheiben-Mikrotoms 1 analog zur Fig. 1a, wobei hier die Zustellschlitten 9 an einem Lagerbock 12 angeordnet und in Doppelpfeilrichtung senkrecht zum Grundbett 2 verschiebbar gelagert ist. Der Lagerbock 12 ist dabei am Grundbett 2 des Scheiben-Mikrotoms 1 befestigt. FIG. 2a shows a side view of the disk microtome 1 analogous to FIG. 1a, the feed carriage 9 being arranged here on a bearing block 12 and being mounted so as to be displaceable in the double arrow direction perpendicular to the base bed 2 . The bearing block 12 is attached to the base bed 2 of the disc microtome 1 .
Die Fig. 2b zeigt eine Seitenansicht der Fig. 2a mit dem Lagerbock 12 und dem Zustellschlitten 9. In diesem Ausführungsbeispiel wird ebenfalls die Scheibe 7 bzw. das Objekt 6 parallel zur Schneide des Messers 4 verstellt. FIG. 2b shows a side view of Fig. 2a with the bearing block 12 and the feed carriage 9. In this exemplary embodiment, the disk 7 or the object 6 is also adjusted parallel to the cutting edge of the knife 4 .
Die Fig. 3a zeigt eine Seitenansicht des Scheiben-Mikrotoms 1, wobei hier der Zustellschlitten 9 senkrecht zum Grundbett 2 des Scheiben-Mikrotoms 1 verstellbar am Basisteil 10 angeordnet ist. Auch hier ist sichergestellt, daß die Schneide des Messers 4 über den Zustellschlitten 9 parallel zur Scheibe 7 bewegbar ausgebildet ist. FIG. 3a shows a side view of the disk microtome 1, wherein here the feed carriage 9 of the disk microtome 1 is arranged adjustably on the base part 10 perpendicular to the base 2. It is also ensured here that the cutting edge of the knife 4 is designed to be movable parallel to the disk 7 via the feed slide 9 .
Die Fig. 3b zeigt eine Vorderansicht des Mikrotoms 1 gemäß der Fig. 3a mit dem Basisteil 10 und dem daran angeordneten und senkrecht zum Grundbett 2 beweglich ausgestatteten Messerhalter 3. FIG. 3b shows a front view of the microtome 1 according to the Fig. 3a to the base part 10 and arranged thereon and vertically movably fitted to the base 2 blade holder 3.
Die Fig. 4a zeigt eine Seitenansicht des Scheiben-Mikrotoms 1, wobei hier der Zustellschlitten 9 parallel zum Grundbett 2 des Scheiben-Mikrotoms 1 verschiebbar am Basisteil 10 angeordnet ist. Der Zustellschlitten 9 kann selbstverständlich mit dem Basisteil 10 eine gemeinsame Baueinheit bilden und, wie in der Fig. 1a dargestellt, direkt am Grundbett 2 des Mikrotoms 1 befestigt sein.The Fig. 4a shows a side view of the disk microtome 1, wherein here the feed carriage 9 of the disk microtome 1 is arranged displaceably on the base part 10 parallel to the base 2. The feed carriage 9 can of course form a common structural unit with the base part 10 and, as shown in FIG. 1 a, be fastened directly to the base bed 2 of the microtome 1 .
Die Fig. 4b zeigt eine Vorderansicht des Scheiben-Mikrotoms 1 gemäß der Fig. 4a, wobei hier die im Zustellschlitten 9 integrierten Linearführungen 11 zur Verschiebung des Messerhalters 3 mit dargestellt sind. Diese Linearführungen 11 sind selbstverständlich in allen anderen dargestellten Ausführungsbeispielen ebenfalls zur Bewegung des Zustellschlittens 9 vorhanden und lediglich aus Gründen der Übersichtlichkeit in den anderen Figuren nicht mit dargestellt. FIG. 4b shows a front view of the disk microtome 1 according to FIG. 4a, here the linear guides 11 integrated in the feed carriage 9 for displacing the knife holder 3 are also shown. These linear guides 11 are of course also present in all the other exemplary embodiments shown for moving the feed carriage 9 and are not shown in the other figures for reasons of clarity.
Die Fig. 5a zeigt eine Seitenansicht des Scheiben-Mikrotoms 1 mit mehreren auf der Scheibe 7 angeordneten Objekten 6 und 6a-6c. In diesem Ausführungsbeispiel ist der Zustellschlitten 9 für den Messerhalter 3 über ein motorisches Stellmittel 13 bewegbar. Dieser Antriebsmotor 13, welcher vorzugsweise als Schrittmotor ausgebildet ist, wird elektrisch über eine Steuerleitung 19 mit einer Steuerschaltung 14 verbunden. Zwischen der Scheibe 7 und dem Gestell 8 ist ein Winkelcodierer 15 angeordnet, der die jeweilige Drehstellung der Scheibe 7 mit den darauf angeordneten Objekten 6 erfaßt und über eine Steuerleitung 20 diese Daten an die Steuerschaltung 14 abgibt. Als Antrieb für die Drehachse 16 ist ein Motor 17 vorgesehen, der ebenfalls elektrisch über eine Steuerleitung 21 mit der Steuerschaltung 14 verbunden ist. Selbstverständlich kann der Winkelcodierer 15 zur Ermittlung der Scheibenstellung auch in dem motorischen Antrieb 17 integriert sein, bzw. der Motor 17 wird als Schrittmotor ausgebildet.The Fig. 5a shows a side view of the disk microtome 1 with a number on the disk 7 arranged objects 6 and 6 a-6 c. In this exemplary embodiment, the feed carriage 9 for the knife holder 3 can be moved via a motorized adjusting means 13 . This drive motor 13 , which is preferably designed as a stepper motor, is electrically connected to a control circuit 14 via a control line 19 . An angle encoder 15 is arranged between the disk 7 and the frame 8 , which detects the respective rotational position of the disk 7 with the objects 6 arranged thereon and outputs this data to the control circuit 14 via a control line 20 . A motor 17 is provided as the drive for the axis of rotation 16 and is also electrically connected to the control circuit 14 via a control line 21 . Of course, the angle encoder 15 can also be integrated in the motor drive 17 to determine the disk position, or the motor 17 is designed as a stepper motor.
An die Steuerschaltung 14 ist über eine Steuerleitung 23 ein Bedienpult 22 angeschlossen, welches mit Wahltasten 24, einer Anzeigevorrichtung 25 und einer Schnittstelle 26 zum Anschließen eines externen Rechners 28 über eine Steuerleitung 27 ausgestattet ist.A control panel 22 is connected to the control circuit 14 via a control line 23 and is equipped with selection keys 24 , a display device 25 and an interface 26 for connecting an external computer 28 via a control line 27 .
Zum gleichzeitigen Anschneiden der dargestellten vier Objekte 6-6c wird über die entsprechende Taste 24 am Bedienpult 22 der Schrittmotor 13 angesteuert, um das Messer 4 auf die Oberfläche der Objekte 6-6c zuzustellen. Ist diese Ausgangsstellung des Schneidmessers 4 erreicht, wird über das Bedienpult 22 und die Steuerschaltung 14 der Antriebsmotor 17 für die Scheibe 7 eingeschaltet. Nachdem der Motor 17 seine Solldrehzahl erreicht hat, welche über den Winkelcodierer 15 ermittelbar ist, wird über die Steuerschaltung 14 der Stellmotor 13 entsprechend der am Bedienpult 22 vorgewählten Schnittdicke mit Strom beaufschlagt. Nach einem erfolgten Schnitt des Objektes 6 oder nachdem alle Objekte 6 und 6a-6c geschnitten wurden, wird der Schrittmotor 13 wieder mit Strom beaufschlagt und es erfolgt ein weitere Zustellbewegung des Schneidmessers 4 in Richtung des oder der Objekte(s) 6-6c. Wird am Bedienpult 22 ein fester Betrag für das Anschneiden der Objekte vorgewählt, wird der Motor 13 in Einzelschritten so lange mit Strom beaufschlagt bis der Gesamtbetrag des vorgewählten Anschnittes erreicht ist.For simultaneous cutting of the four objects 6-6 c shown, the stepper motor 13 is actuated via the corresponding button 24 on the control panel 22 in order to feed the knife 4 onto the surface of the objects 6-6 c. When this starting position of the cutting knife 4 is reached, the drive motor 17 for the disk 7 is switched on via the control panel 22 and the control circuit 14 . After the engine 17 has reached its setpoint speed which can be determined via the encoder 15, the servomotor 13 is applied according to the preselected on the control panel 22 section thickness with power through the control circuit fourteenth After a completed section of the object 6 or after all the objects 6 and 6 a-c were cut 6, the step motor 13 is again applied to power and there is a further advancing movement of the cutting blade 4 in the direction of the or of the objects (s) 6-6 c. If a fixed amount is selected on the control panel 22 for the cutting of the objects, the motor 13 is supplied with current in individual steps until the total amount of the preselected gate has been reached.
Danach wird über das Bedienpult 22 die jeweilige Schnittdicke für das Objekt 6 oder die einzelnen Objekte 6-6c vorgewählt und dieser Betrag über die Anzeigevorrichtung 25 dargestellt. Der eigentliche Schnittvorgang zur Herstellung der Dünnschnitte kann dann gestartet werden.The respective section thickness for the object 6 or the individual objects 6-6 c is then preselected via the control panel 22 and this amount is shown on the display device 25 . The actual cutting process for producing the thin sections can then be started.
Über den Winkelcodierer 15 und die Steuerschaltung 14 läßt sich die Drehzahl der Scheibe 7 und somit die Schnittgeschwindigkeit bestimmen. Die für derartige Dünnschnitte erforderliche Schnittgeschwindigkeit ist abhängig von der eingestellten Schnittdicke, dem zu schneidenden Präparat und dem verwendeten Messer. Aus diesem Grund ist vorgesehen, daß über das Bedienpult 22 eine Soll-Schnittgeschwindigkeit vorgewählt werden kann. Wird diese Soll- Schnittgeschwindigkeit während des Schnittes nicht eingehalten, d. h. der Winkelcodierer liefert entsprechend weniger Impulse während des Schnittvorganges, wird die Drehzahl des Motors 17 automatisch entsprechend erhöht.The rotational speed of the disk 7 and thus the cutting speed can be determined via the angle encoder 15 and the control circuit 14 . The cutting speed required for such thin cuts depends on the set cutting thickness, the preparation to be cut and the knife used. For this reason it is provided that a target cutting speed can be preselected via the control panel 22 . If this target cutting speed is not maintained during the cutting, ie the angle encoder delivers fewer pulses during the cutting process, the speed of the motor 17 is automatically increased accordingly.
Durch die Kontrolle der Solldrehzahl der Scheibe 7 über den Winkelcodierer 15 kann außerdem die Zustellung des Schneidmessers 4 zum Anschneiden des Objektes 6 vereinfacht werden. Der Motor 13 des Zustellschlittens 9 wird so lange mit Strom beaufschlagt, bis ein erstes Anschneiden des Objektes 6 und damit eine geringfügige Abweichung der Solldrehzahl/Sollgeschwindigkeit der Scheibe 7 von dem Winkelcodierer 15 registriert wird. Diese Abweichung wird als Signal für den beginnenden Anschnittvorgang verwendet und die Soll- Drehzahl der Scheibe bzw. die Schnittgeschwindigkeit entsprechend angepaßt.By controlling the target speed of the disk 7 via the angle encoder 15 , the delivery of the cutting knife 4 for cutting the object 6 can also be simplified. The motor 13 of the feed carriage 9 is supplied with current until a first cut of the object 6 and thus a slight deviation in the target speed / target speed of the disk 7 is registered by the angle encoder 15 . This deviation is used as a signal for the starting gating process and the target speed of the disc or the cutting speed is adjusted accordingly.
Nach einem erfolgtem Anschnitt der Probe(n) wird über die entsprechende Taste 24 am Bedienpult 22 (oder auch automatisch) der Schnittvorgang gestartet werden. Dabei kann die Anzahl der durchzuführenden Schnitte am Bedienpult 22 vorgewählt werden. After the sample (s) have been cut, the cutting process is started (or automatically) via the corresponding button 24 on the control panel 22 . The number of cuts to be made can be preselected on the control panel 22 .
Es ist ferner vorgesehen, daß über das Bedienpult 22, bei mehreren auf der Scheibe 7 vorhandenen Objekten 6-6c, einzelne Objekte zum Schneiden vorgewählt bzw. eine Reihenfolge der zu schneidenden Objekte 6-6c festgelegt werden kann. Dazu wird nach dem erfolgten Anschneiden der Objekte die jeweilige Stellung des Schneidmessers, bzw. des Zustellschlitten 9 als 0-Stellung abgespeichert.It is further provided that individual objects for cutting can be preselected or a sequence of the objects to be cut 6-6 c can be specified via the control panel 22 , if there are several objects 6-6 c present on the disk 7 . For this purpose, after the objects have been cut, the respective position of the cutting knife or the feed carriage 9 is stored as the 0 position.
Diese Festlegung kann beispielsweise dadurch erfolgen, daß die Einzelschritte zum Ansteuern des Schrittmotors 13 in der Steuerschaltung gezählt werden oder ein zusätzlicher Codierer zur Ermittlung der Stellung des Zustellschlittens 9 angeordnet wird.This determination can be made, for example, by counting the individual steps for driving the stepping motor 13 in the control circuit or by arranging an additional encoder to determine the position of the feed carriage 9 .
Über die Steuerschaltung 14 wird dann beim Schneidvorgang das Schneidmesser 4 aus dieser abgespeicherten 0-Stellung auf das oder die ausgewählten Objekte 6-6c zugestellt und nach dem erfolgten Schnitt in diese 0- Stellung wieder zurückgestellt. Dabei wird fortlaufend die Lage der Objekte bzw. die Drehstellung der Scheibe 7 zum Schneidmesser 4 von dem Winkelcodierer 15 ermittelt.Then during the cutting procedure via the control circuit 14, the cutting blade 4 from this stored position 0 on the one or more selected objects delivered c 6-6 and put back after the completed section in this 0 position. The position of the objects or the rotational position of the disk 7 relative to the cutting knife 4 is continuously determined by the angle encoder 15 .
Über das Bedienpult 22 und die Steuerschaltung 14 lassen sich einzelne Objekte 6-6c zum Schneiden wahlweise gleichzeitig oder auch nacheinander vorwählen. Damit ist gewährleistet, daß ein einmal bestücktes Mikrotom 1 eine Vielzahl von Schnitten automatisch gesteuert herstellen kann, ohne daß die Bedienperson in den Schneidvorgang eingreifen muß. Dies ist insbesondere dann von großem Vorteil, wenn das Mikrotom beispielsweise in einem gekapselten Kryostaten angeordnet ist. Ein Objektwechsel bei Kyrostaten ist sehr zeitaufwendig, da in den meisten Fällen der Kryostat abgetaut und der Kälteverlust beim Öffnen des Gerätes zunächst kompensiert werden muß.Using the control panel 22 and the control circuit 14 , individual objects 6-6 c can be selected for cutting either simultaneously or in succession. This ensures that once a microtome 1 has been fitted, it can automatically produce a large number of cuts without the operator having to intervene in the cutting process. This is of great advantage in particular if the microtome is arranged, for example, in an encapsulated cryostat. Changing the object of a cyrostat is very time-consuming, since in most cases the cryostat must be defrosted and the loss of cold when the device is opened must first be compensated for.
Zur Integration des Scheiben-Mikrotoms 1 in eine übergeordnete Baueinheit, beispielsweise einen Kryostaten, ist an dem Bedienpult 22 oder wahlweise an der Steuerschaltung 14 eine Schnittstelle 26 vorgesehen, über die ein externer Rechner 28 über eine Steuerleitung 27 angeschlossen werden kann. Der externe Rechner 28 kann dann die Funktionen des Bedienpultes 22 übernehmen. Über gespeicherte Programme können dann alle Funktionen des Scheiben-Mikrotoms 1 automatisch gesteuert werden und zusätzlich die weiteren Funktionen von übergeordneten Einheiten, wie beispielsweise einem Kryostaten.To integrate the disk microtome 1 into a higher-level structural unit, for example a cryostat, an interface 26 is provided on the control panel 22 or optionally on the control circuit 14 , via which an external computer 28 can be connected via a control line 27 . The external computer 28 can then take over the functions of the control panel 22 . All the functions of the disk microtome 1 can then be automatically controlled via stored programs, as can the additional functions of higher-level units, such as a cryostat.
Die Fig. 5b zeigt eine Seitenansicht des Ausführungsbeispiels gemäß der Fig. 5a, mit den vier auf der Scheibe angeordneten Objekten 6 und 6a-6c. Es ist natürlich möglich, eine davon abweichende Anzahl von Objekten auf der Scheibe anzuordnen. Es hat sich jedoch gezeigt, daß die Objekte vorteilhafterweise symmetrisch auf der Scheibe angeordnet werden, um eventuelle Unwuchten bei der Scheibendrehung auszuschließen. Andernfalls müssen auf der Scheibe entsprechende Ausgleichsgewichte zur Kompensation der Unwucht angeordnet werden. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, daß ein derartiges Ausgleichsgewicht verschiebbar auf der Scheibe angeordnet ist. Dabei kann sich die Verschieberichtung von der Drehachse 16 zum Rand der Scheibe 7 erstrecken. Wird das Ausgleichsgewicht bei einer derartigen Anordnung über eine Feder vorgespannt, läßt sich eine automatische Korrektur der Unwucht, weitgehend unabhängig von der Masse des zu schneidenden Objektes, erreichen. Ferner ist es natürlich auch möglich, das Ausgleichsgewicht am Rand der Scheibe 7 verschiebbar anzuordnen. FIG. 5b shows a side view of the embodiment of FIG. 5a, a- with the four arranged on the disc objects 6 and 6 6 c. It is of course possible to arrange a different number of objects on the disc. However, it has been shown that the objects are advantageously arranged symmetrically on the disk in order to rule out any imbalance when the disk rotates. Otherwise, appropriate balancing weights must be arranged on the disc to compensate for the unbalance. This can be done, for example, in that such a counterweight is slidably arranged on the disc. The direction of displacement can extend from the axis of rotation 16 to the edge of the disk 7 . If the balance weight is biased by a spring in such an arrangement, an automatic correction of the unbalance can be achieved, largely independently of the mass of the object to be cut. Furthermore, it is of course also possible to arrange the counterweight on the edge of the disc 7 so that it can be moved.
Die zum Ausführungsbeispiel gemäß der Fig. 5a beschriebenen automatischen/motorischen Funktionen sind natürlich nicht auf diese Ausführung beschränkt, sondern können in analoger Art und Weise auch auf die anderen Ausführungsbeispiele übertragen werden. Selbstverständlich ist es möglich, einzelne automatische/motorische Funktionen auch bei den anderen Arten von Mikrotomen zu verwenden.The automatic / motor functions described for the exemplary embodiment according to FIG. 5a are of course not restricted to this embodiment, but can also be transferred in an analogous manner to the other exemplary embodiments. Of course, it is also possible to use individual automatic / motor functions for the other types of microtomes.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung können die Objekthalter auch nebeneinander in Richtung der Drehachse der Scheibe angeordnet werden. Dabei können einzelne oder auch mehrere Objekte gleichzeitig oder auch nacheinander mit unterschiedlichen Schnittgeschwindigkeiten geschnitten werden. In a further embodiment of the invention, the object holders can also be arranged side by side in the direction of the axis of rotation of the disc. Single or multiple objects can be used simultaneously or cut in succession at different cutting speeds become.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist am Messerhalter des Mikrotoms eine an sich bekannte Schnittstreckeinrichtung vorgesehen sein. Dieser ist ein oder auch mehrere Transportbänder zugeordnet sein, die über einen Antriebsmotor bewegt werden. Der oder die Motoren können elektrisch mit der Steuerschaltung oder der Rechnereinheit verbunden sein, um in Abhängigkeit vom vorgewählten Programm zur automatischen Ablaufsteuerung mit Strom beaufschlagt zu werden.In a further embodiment of the invention is on the knife holder Microtome a cutting stretching device known per se can be provided. This is assigned to one or more conveyor belts that are above a drive motor can be moved. The motor (s) can be used electrically the control circuit or the computing unit to be connected in Dependence on the selected program for automatic sequence control to be supplied with electricity.
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