DE1974915U

DE1974915U - Vorrichtung zur optischen untersuchung einer in einem fermentationsbehaelter befindlichen fluessigkeit.

Info

Publication number: DE1974915U
Application number: DEP30118U
Authority: DE
Original assignee: Process Engineering Co SA
Current assignee: Process Engineering Co SA
Priority date: 1966-10-13
Filing date: 1967-09-23
Publication date: 1967-12-14
Also published as: DE1291133B; CH453739A; US3508804A

Description

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Vorrichtung zur optischen untersuchung einer in einem Fermentationsbehälter befindlichen Flüssigkeit

Gegenstand der !Teuerung ist eine Vorrichtung zur optischen Untersuchung einer in einem Fermentationsbehälter befindlichen Flüssig keit.

Zur Überwachung des Zustandes des Behälterinhaltes von Fermentations behältern u.dgl. sind üblicherweise Schaugläser am Mantel und Deckel des Behälters angebracht, die zum Teil Beleuchtungseinrichtungen besitzen. Damit ist es möglich, den Behälterinhalt makroskopisch zu überwachen, um die Wirkung der Belüftungs- und Mischeinrichtungen, die Schaumbildung und auch im groben das Wachstum der Mikroorganismen an der Zunahme der Trübung beurteilen zu können. Für eine genaue Kontrolle des Umsetzungsvorganges im Behälter ist aber eine eingehende Beobachtung des Wachstums tmd des Zustandes der Mikroorganismen notwendig. Besonders wichtig ist jedoch eine mikrobiologische Überwachung, damit eine Infektion des Behälterinhaltes durch Fremdorganismen feststellbar ist, die insbesondere bei kontinuierlichen und über längere Zeit laufenden Fermentationsprozessen folgenschwer sein kann. Eine solche biologische Überwachung wird bisher durch laufende mikroskopische Untersuchungen von Proben vorgenommen, die an einem Probehähnchen vom Behälter abgezapft werden. Solche Probeentnahmen sind nur unter Beachtung besonderer Torsichtsmaßnahmen durchzuführen, um Infektionen des Behälterinhaltes durch den Hahn zu vermeiden. Es muß also zur Überwachung des Fermentationsprozesses immer eine geschulte Kraft in Bereitschaft sein.

Aufgabe der !feuerung ist es, eine laufende mikroskopische Überwachung des Behälterinhaltes auf einfache Weise ohne Gefahr einer Infektion vornehmen zu können. Sie besteht in einem an der Behälterwand druck- und flüssigkeitsdicht befestigten Traggestell, einem aus Objektiv und Okular zusammengesetzten Mikroskop, einem mit dem optischen Teil in die Flüssigkeit hineinragenden Konden-

sor-Beleuchtungsapparat und einer zwischen dem Objektiv und Kondensor-Beleuchtungsapparat liegenden, mit dem Raum des Behälters verbundenen Plüssigkeitskammer.

Sowohl am Objektivteil des Mikroskopes als auch an dem diesem gegenüberliegenden Kondensorteil des Beleuchtungsapparates sind in an sich bekannter Weise Planflächen - entweder besondere planparallele Glasscheiben oder, wie bei Mikroskopen üblich, Planflächen an Objektiv- und Kondensor-Prontlinsen - vorhanden. In einer bevorzugten Ausführung sollen diese Planflächen durch eine von aLißen bedienbare Vorrichtung so genähert werden können, daß eine Küvette gebildet wird, deren Schichtdicke durch die Höhe einer ringförmigen Handfläche bestimmt ist.

Beispielsweise Ausführungsformen des Heuerungsgegenstandes sind ir den Zeichnungen schematisch dargestellt. Es zeigen: Pig. 1 die ganze Vorrichtung im Schnitt, Pig. 2 einen Teil der Figur 1 in veränderter Stellung

und die

Fig. 3 und 4 eine weitere Ausführungsmöglichkeit im Schnitt und in Ansicht.

In der Pigur 1 ist ein aiis Objektiv 1 und Okular 2 zusammengesetztes Mikroskop und ein Kondensor-Beleuchtungsapparat 3 in einer besonderen Stellung des Objektivs 1 dargestellt. Die genannten Seile befinden sich in einem Traggestell 4, welches die ganze Vorrichtung mittels Plansch mit einem Permentationsbehälter 5 druck- und flüssigkeitsdicht verbindet. Dem Objektiv 1 ist eine planparallele Glasscheibe 6, dem Kondensor 3 ebenfalls eine Planscheibe 7 vorgelegt, durch welche das Objektiv und der Beleuchtungs-Kondensor von einer mit dem Innenraun des Behälters 5 in Verbindung stehenden Flüssigkeitskamin er 8 dicht abgeschlossen sind. Die Glasscheibe 6 ist in eine das Objektiv 1 umfassende Hülse 9 eingesetzt. Die letztere kann mittels eines Exzenters 10 gegen den Beleuchtungsapparat bewegt werden, wenn ein Knebelgriff 11 betätigt

wird. Durch einen Dichtungsring 14 wird das Eindringen von Flüssigkeit in das Innere des Objektivs und auch die Bildung gefährlicher Keimnester vermieden. Um die Planscheibe 6 ist ein Ringwulst 12 angebracht, welcher bei der Exzenterbetätigung die Bewegung der Hülse 9 als Anschlag begrenzt. Aus der im Kaminerraum 8 befindlichen Flüssigkeit wird die durch die beiden Planflächen 6 und 7 sowie durch die vom Ringwulst 12 als Randfläche umgrenzte Küvette gefüllt, die Schichtdicke wird hierbei durch die Höhe dieser Randfläche bestimmt.

In der Figur 2 ist dieser Teil der Vorrichtung mit geschlossener Küvette dargestellt. Die Einstellung des Objektives 1 geschieht durch eine Rändelschraube 13» die mittels Exzenter oder Zahntrieb die Axialbewegung des Objektivs 1 bewirkt. Die Lichtquelle des Beleuchtungsapparates ist außerhalb des Behälters angeordnet, das Licht wird durch Prismen in den Eondensor-Beleuchtungsapparat übetragen.

In den Figuren 3 und 4 ist eine AusführungsVariante dargestellt, bei welcher die Küvettenrandflache durch einen - mittels einer von außen zu betätigenden Welle 15 - einschwenkbaren Ringkörper 16 gebildet wird. An diesem Ringkörper ist eine an sich bekannte öcheibenwischeinrichtung 17 angebracht, so daß beim Einschwenken zuerst der Scheibenwischer die beiden Planflächen 6 und 7 säubert, bevor der Ringkörper 1 β in seine Endlage zwischen den beiden Plan· scheiben gelangt. Der Ringkörper bestimmt in seiner Stärke die Dicke der Flüssigkeitsschicht in der Küvette. Für bestimmte Aufgaben, wie Teilchenzählung, Farbmessung, kann dieser Ringkörper sehr dünn ausgeführt werden, etwa 1/1O mm. Er kann aber auch beispielsweise aus Stabilitätsgründen stärker gewählt werden. In diesem Fall ist in einem grosseren, sxarken Ring, dessen Innendurchmesser grosser ist als der Durchmesser der Hülse 9, ein zwei· ter Ring gefaßt, dessen Stärke der erstrebten Küvetten-ScLlchtdicke entspricht.

Claims

. 9.Β? Die neuerungsgemäße Vorrichtung gestattet eine laufende mikroskopische Kontrolle des Behälterinhaltes. Die Bedienung kann weitgehend automatisiert werden. Da die Betätigung des Scheibenwischers und die Vorschubbewegung der Hülse für den Objektivteil leicht von außen geschehen kann und bei der stets gleichen Lage der dünnen Küvette auch die Einstellung des Objektives nicht geändert werden muß, ist auch eine zwangläufige Steuerung möglich. Mit Zeitkontakten ist eine regelmäßige mikrophotographische Überwachung durchführbar, indem in gewünschten Zeitabständen der Sehe: benwischer, die Ringkörpereinführung und Hülsenvorschubbewegung, die Auslösung einer aufgesetzten Mikrophotoeinrichtung nach einem elektrisch, pneumatisch oder auch mechanisch mit Nocken gesteuerten Programm betätigt werden. Die erzielten Reihenaufnahmen gestatten eine nachträgliche Kontrolle der mikrobiologischen Verhältnisse im Behälter. Die Vorrichtung muß in den mit der Behälterflüssigkeit in Berührung kommenden Teilen sterilisierbar sein. Diese Bedingung kann erfüllt werden, und auch die Innenteile des Beleuchtungsapparates können in Konstruktion und Material den Anforderungen entsprechend gewählt werden. Schwierigkeiten können bei der Mikroskop-Optik, besonders bei dem Objektiv bestehen. Doch besteht hier die Möglichkeit, während der Sterilisation des Behälters mit angesetzter Vorrichtung den Okularteil und auch das Objektiv abzunehmen und allein die Hülse 9 an iJFirer Stelle zu lassen, welche den Sterilteil des Mikroskopes von der nicht von Flüssigkeit berührten Optik trennt. Schutzansprüche

1.) Vorrichtung zur optischen Untersuchung einer in einem Fermentationsbehälter befindlichen Flüssigkeit, gekennzeichnet durcl ein an der Behälterwand (5) druck- und Flüssigkeitsdicht befestigtes Traggestell O), ein aus Objektiv (1) und Okular

(2) zusammengesetztes Mikroskop, einen mit dem optischen Teil in die Flüssigkeit hineinragenden Kondensor-Beleuchtungs apparat und einer zwischen dem Objektiv (1) und Kondensor-Beleuchtungsapparat (3) liegenden, mit dem Raum des Behälters (5) verbundenen Flüssigkeitskammer ' (8).

2.) Torrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Objektivträger (9) und am Beleuchtungsapparat (3) ebene Glasscheiben (6,7) angeordnet sind, welche durch eine von außen bedienbare Einrichtung (10,11) einander genähert werden können, um eine Küvette zu bilden, deren Schichtdicke durch die Höhe einer ringförmigen Randfläche bestimmt ist.

3.) Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die den Küvettenraum umfassende Handfläche durch einen eine der Planscheiben (6,7) umgebenden vorspringenden ■ Ring (12) gebildet ist.

4.) Torrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die den Küvettenraum umfassende Randfläche durch einen zwischen das Objektiv (1) und den Beleuchtungsapparat -(3.) einführbaren Ringkörper (16) gebildet wird.

5.) Torrichtung nach Anspruch 4-, dadurch gekennzeichnet, daß der Hingkörper (16) auf einem, mittels einer von außen zu betätigenden Einrichtung einschwenkbaren Organ angeordnet ist, welches außer dem Ringteil noch eine Scheibenwischeinrichtung (17) trägt.

6.) Torrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die von außen zu betätigende Einrichtung zwangläufig gesteuert ist und die Scheibenwischeinrichtung (17) vor jeder Einführung des Ringteiles (16) an den Planflächen (6,7) vorbeigeführt wird.

7.) Vorrichtung nach den Ansprüchen 2, 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigung der Scheibenwiseheinrichtung ("17! das Einschwenken des Ringteiles (16) zwischen die "beiden am Ob.jektivteil und Beleuchtungsapparat angeordneten Planscheiben (6,7) und die Axialbewegung des Objektivteiles (9) zwangläufig durch eine Programmsteuerung bewirkt wird, durch welche anschließend die Belichtung in einer dem Mikroskop aufgesetzten photographischen Kamera ausgelöst wird.