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Mikron ohm Die Erfindung bezieht sich auf ein Mikrotom mit einem
um seine Schneidkante schwenkbaren Messer und einem einstellbaren Objektträger.
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Ein Mikrotom mit einem um seine Schneidkante schwenkbaren Messer und
einem einstellbaren Objektträger gehört bereits zum Stande der Technik. Bei diesem
bekannten Gerät ist das Messer von einem drehbar gelagerten und innerhalb eines
konstruktiv vorgegebenen Drehwinkelbereichs in beliebigen Drehwinkellagen feststellbaren
Messerhalter derart aufgenommen, daß die Schneide des Messers mit der Drehachse
des
Messerhalters zusammenfällt. Der Messeranstell- bzw. Messerfreiwinkel
kann somit verändert werden ohne daß dadurch eine Änderung der Schnittdickeneinstellung
eintritt.
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Bekanntlich bedarf es zur Erzielung guter Schnittbedingungen der Einstellung
des Messerfreiwinkels in Abhängigkeit von der Beschaffenheit des jeweiligen Objekts.
Dieser Forderung genügt das bekannte Gerät. Darüber hinaus gewährleistet die gleichfalls
realisierte Einstellbarkeit des Objektträgers eine begrenzte Schnittlageneinstellung.
Das bekannte Gerät ist jedoch nur - in Übereinstimmung mit dem übrigen Stande der
Technik - für einen durchaus eng begrenzten Anwendungsbereich ausgelegt und nur
innerhalb dieses Bereichs können die von der Praxis geforderten Schnittqualitäten
errecht werden.
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Demgemäß besteht die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe in der
Verbesserung des bekannten Mikrotoms, insbesondere im Hinblick auf dessen universellere
Verwendbarkeit bei gleichzeitiger Gewährleistung optimaler Schnittbedingungen im
gesamten Anwendungsbereich. Ausgehend von einem Mikrotom der eingangs beschriebenen
Art3 mit einem zwecks Einstellung des Messerfreiwinkels auf Art und Beschaffenheit
des jeweiligen Objekts um seine Schneidkante schwenkbaren Messer und mit einem einstellbaren
Objektträger, ist die erfindungsgemäße
Lösung der gestellten Aufgabe
durch Schrägeinstellbarkeit des Messers in der Schneidebene sowie durch allseitig
schwenkbare Lagerung des Objektträgers gekennzeichnet.
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Erfindungsgemäß handelt es sich somit darum, daß zu der bekannten
Schwenkbarkeit des Messers um seine in der Schneidebene liegende Schneidkante dessen
Schrägeinstellbarkeit hinzutritt. Durch diese Maßnahme sind insoweit in weitesten
Grenzen optimale Schnittbedingungen realisierbar, als durch die genannte Schrägeinstellung
des Messers bei jeweils günstigster Einstellung des Messerfreiwinkels ziehende Schnitte
verwirklicht sind. Hierdurch wird eine bisher für unmöglich gehaltene Schneidqualität
erreicht. Darüber hinaus ermöglicht die erfindungsgemäß verwirklichte allseitige
Schwenkbarkeit des Objektträgers innerhalb weitester Grenzen die Einstellung des
Objekts in die gewünschte Schnittlage.
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In zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung kann die Schrägeinstellung
des Messers in der Schneidebene mittels einer Kreisbogenführung realisiert sein,
deren Krümmungsmittelpunkt auf der Schneidkante des Messers liegt. Selbstverständlich
kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung die Schrägeinstellbarkeit auch mit jedweden
anderen, dem Fachmanne geläufigen Mitteln verwirklicht werden. Um jedoch bei der
Schrägeinstellung des Messers zur Verwirklichung ziehender Schnitte
ein
seitliches Auswandern des Messers auszuschließen, hat sich die Kreisbogenführung,
der natürlich Mittel zur Feststellung in beliebigen Schrägeinstellagen zugeordnet
sind, mit auf der Schneidkante liegendem Krümmungsmittelpunkt als besonders einfache
und zweckmäßige Lösung erwiesen.
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Nach einem weiteren Erfindungsmerkmal kann zur Erhaltung einer konstanten
Lage der Schneidkante des Messers auch eine am Messerrücken angreifende Einstellvorrichtung,
beispielsweise eine Einstellschraube, vorgesehen sein, die in einfacher Weise eine
Feineinstellung des Messers derart ermöglicht, daß die Messerschneidkante auch bei
nachgeschliffenem Messer immer in der Drehachse des Messerhalters liegt.
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Schließlich hat es sich, gleichfalls in weiterer Ausgestaltung der
Erfindung, als zweckmäßig erwiesen, den Objektträger mit einer Schnellspannvorrichtung
für das Objekt zu versehen, die beispielsweise als Klemmvorrichtung ausgestaltet
sein kann.
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Weitere Besonderheiten und Vorteile der Erfindung sollen anhand eines
in der beigefügten Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert werden,
jedoch ohne insoweit eine Beschränkung der Erfindung auf die gezeigte Ausführungsform
zu begründen. Es zeigen:
Fig. 1 den Objektträger und Messerhalter
eines Mikrotoms im Vertikalschnitt und Fig. 2 eine Ansicht auf den Messerhalter
in Richtung des Pfeils A in Fig. 1, wobei zur besseren Verdeutlichung verschiedene
Partien in Schnittansichten dargestellt sind.
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Das hinsichtlich der hier interessierenden Teile in Fig. 1 dargestellte
Mikrotom besitzt eine Grundplatte 10, auf der ein in seiner Gesamtheit mit 11 bezeichneter
Messerhalter sowie ein Gehäuse 12 angeordnet sind. Das Gehäuse 12 nimmt einen Zylinder
13 auf, mit dem der eigentliche Objektträger 14 verbunden ist. Der Zylinder 13 ist
mittels nicht weiter dargestellter Mittel in Richtung der Doppelpfeile 15, 16 bewegbar
gelagert, wobei dem Zylinder entsprechende, gleichfalls nicht dargestellte, Antriebsmittel
für die auf- und abwärts gerichtete Arbeitßbewegugg des Objekts (in Richtung des
Doppelpfeils 15) und die Zu- bzw. Rückstellbewegung (in Richtung des Doppelpfeils
16) zugeordnet sind.
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Der in seiner Gesamtheit mit 14 bezeichnete Objektträger besteht im
wesentlichen aus einer sogenannten Objektklammer 17 und einem mit dem im Gehäuse
12 bewegbar geführten Zylinder 12 verschraubten Lagerteil 18. Der Lagerteil 18 nimmt
die Objektklammer mit einem kugelförmig gestalteten Lagerabschnitt 19 in einer entsprechend
hohlkugelförmig ausgebildeten Lagerfläche 20 aus. Durch den Lagerteil 18 und den
dem
Lagerteil benachbarten Abschnitt der Objektklammer 17 erstreckt sich ein Bolzen
21 hindurch, der einerseits mittels eines vom Zylinder 13 aufgenommenen Kolbens
22 gesichert ist und sich unter Zwischenlage eines Federringes 23 mit seinem rückwärtigen
Bund an dem genannten Kolben begrenzt elastisch federnd abstützt, der andererseits
an seinem von dem genannten Bund entfernten vorderen Ende eine aufgeschraubte und
in bekannter Weise gesicherte Kugelmutter 24 besitzt, die in eine hohSugelfdrmige
Ausnehmung der Objektklammer eingreift und so die Objektklammer mit ihrem kugelförmigen
Lagerabschnitt 19 in die hohlkugelförmige Lagerfläche 20 des Lagerteils 18 drückt.
Zur Festklemmung der Objektklammer dient ein Druckbolzen 25 der sich schräg durch
den Lagerteil 18 hindurcherstreckt und über den vom Zylinder 13 aufgenommenen Kolben
22, den Federring 23 und den Gewindebolzen 21 mit der an seinem vorderen Ende befindlichen
Kugelmutter eine Spannkraft auf die Objektklammer ausübt. Im übrigen besitzt die
Objektklammer einen zylindrischen Fortsatz, der sich von der kugelförmigen Lagerfläche
19 fort- und in eine entsprechende Mittelbohrung des Lagerteils 18 hineinerstreckt.
Die genannte Mittelbohrung des Lagerteils 18 weist einen gegenüber dem zylindrischen
Fortsatz der Objektklammer vergrößerten Durchmesser auf, so daß innerhalb der durch
die Wahl der Durchmesser bestimmten konstruktiven Grenzen eine allseitige Verschwenkbarkeit
der Objektklammergegeben
ist. Zur Einstellung der Objektklammer
dienen Einstellschrauben 26, die von entsprechenden Gewindebohrungen im Lagerteil
18 aufgenommen und in vorzugsweise gleichen Winkelabständen (900) angeordnet sind.
Die Einstellschrauben greifen an dem zylindrischen Fortsatz der Objektklammer an.
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Die Rückstellung der Objektklammer in die Normallage (wie gezeichnet)
erfolgt mittels einer nicht weiter dargestellten Rückstellfeder.
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Zum Zwecke der Objekteinstellung bedarf es zunächst der Lösung des
Druckbolzens 18, wodurch die über den Kolben 22 aufgebrachte Spannkraft zumindest
so weitgehend aufgehoben wird, daß eine Verschwenkung der Spannklammer durch entsprechende
Einstellung der Einstellschrauben 26 bewirkt werden kann. Die Verspannung in der
neuen Einstellage erfolgt dann durch erneutes Anziehen des DRuckbolzens 25.
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Die Objektklammer ist im übrigen in der Art einer Spannzange mit einem
festen Spannbacken 27 und einem bewegbaren Spannbacken 28 ausgerüstet, die das Objekt
29 (beispelsweise in einer Kunststoffummantelung eingebettetes Präparat) zwischen
sich aufnehmen. Die Betätigung des bewegbaren Spannbackens erfolgt durch eine Schnellspannvorrichtung
30, die im vorliegenden Falle als Klemmvorrichtung ausgestaltet ist.
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I)er Messerhalter 11 besteht im wesentlichen aus einem Unterteil 32,
C1(IfI agerkörp(r 33 unti dem lilesserträger 34 mit
dem in der Art
eines an beiden Enden eingespannten Balkens träger gelagerten Messer 35. Der Messers
34 34 ist in unten noch näher zu beschreibender Weise mittels einer Kreisbogenführung
derart vom Lagerkörper 33 aufgenommen, daß dessen Verschwenkung gegenüber dem Lagerkörper
um die Messerschneide 36 als Drehachse erfolgen kann. Der Lagerkörper ist seinervits
vom Unterteil 32 aufgenommen, und zwar gleichfalls mittels einer noch näher zu beschreibenden
Kreisbogenführung, die gegenüber der den Messerträger aufnehmenden Kreisbogenführung
um 900 versetzt ist, deren Drehachse also im rechten Winkel zu der mit der Messerschneide
zusammenfallenden Drehachse der den Messerträger aufnehmenden Kreisbogenführung
verläuft. Die den Lagerkörper aufnehmende Kreisbogenführung des Unterteils ist dabei
so ausgelegt, daß die zugeordnete Drehachse die Schneidkante des Messers in der
Mitte seiner Breitenerstreckung (in Fig. 2 ist dieser Punkt mit 37 bezeichnet) schneidet.
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Mit anderen Worten: die beiden Kreisbogenführungen des Messerhalters
stellen eine kardanische Lagerung des Messers dar.
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Der Messerträger 34 ist, wie insbesondere Fig. 2 zeigt, gabelförmig
ausgestaltet und besitzt im Abstand voneinander zwei Tragarme 38 mit je einer planen
Lagerfläche 39 zur Aufnahme der Messerenden. Zur Festspannung des Messers dienen
Druckstücke 40, die mittels von Gewindebohrungen im Messerträger aufgenommenen Spannschrauben
111 festspannbar sind und die von den Lagerflächen 39 der gabelförmigen Tragarme
38 des Messerträgers aufgenommenen Messerenden
gegen die genannten
Lagerflächen drücken und das Messer so infolge Klemmung festlegen. Die Lager der
Messerschneide ist eindeutig durch Schneidkantenseitige Abdeckungen 42 der die Messerenden
aufnehmenden Tragarme 38 gewährleistet, in dem beim Einbau des Messers dessen Schneide
im Bereich der Messerenden in Anlage mit den Abdeckungen gebracht wird und dann
die Festklemmung des Messers durch Anziehen der Spannschrauben 41 erfolgt. Um eine
eindeutige Anlage der Messerschneide im Bereich der beiden Messerenden an den genannten
Abdeckungen 42 und damit eine eindeutige Lage des Messers beim Einbau in den Messerträger
zu gewährleisten, sind von Gewindebohrungen im Messerträger aufgenommene Einstellachrauben
43 vorgesehen, die am Messerrücken angreifen und den Einbau des Messers in einer
mehr oder weniger vorgeschobenen Lage sicherstellen. Der Einbau des Messers kann
beispielsweise so erfolgen, daß das Messer zunächst in seine Aufnahme eingesetzt,
dann die Abdeckungen 42 angebracht und danach durch Drehung der Einstellschrauben
43 in ihren Aufnahmegewinden das Messer soweit vorgeschoben wird, daß dessen Schneide
im Bereich der beiden Messerenden zur Anlage an den Abdeckungen 42 kommt. Danach
bedarf es nur noch der Festklemmung des Messers in der oben bereits beschriebenen
Weise. Erwähnt sei an dieser Stelle, daß die vorstehend erläuterte Konstruktion
der Messeraufnahme die Verwendung der bei Mikrotomen üblichen Standardmesser ermöglicht.
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Die Kreisbogenführung des Messerträgers 34 zur Einstellung des Messerfreiwinkels
besteht aus je einer Lagerfläche 44, 45 des Messerträgers unc des Lagerkörpers,
die - im Vertikalschnitt gemäß Fig. 1 gesehen - die Form von Kreisbogenstücken mit
auf der Messerschneide 36 liegenden Krümmungszentren haben. Die Lagerfläche 45 des
Lagerkörpers 33 ist von einem quer zur Messerschneide verlaufenden Langloch 46 durchbrochen,
durch das sich ein von einer Bohrung im Messerträger aufgenommener Führungsbolzen
47 hindurcherstreckt, der zugleieh als Spannmittel zum Festlegen des Messerträgers
gegenüber dem Lagerkörper mittels Klemmung ausgelegt ist. Insoweit ist am unteren
Ende auf den Führungsbolzcn ein mittels Kontermuttern 48 gesichertes DruckstZok
49 ar.gesrdne as as der Rückseite der Lagerfläche 4 die Ränder des von dem Führungsbolzen
47 durchsetzten Langloches 46 beidseitig übergreift.
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In dem von einer Bohrung des Messertt;Egers aufgenommenen Teil des
Führungsbolzens 47 befinde zur eine Querbohrung, in die der Exzenter 90 eines von
einer schräg im Messerträger verlaufenden Führungsbohrung aufgenommenen Exzenterbolzens
51 eingreift. Der Exzenterbolzen 51 ist mittels eines seitlich über den Messerträger
hinaus ragenden Griffes 52 zwischen der in den Fig. 1 und 2 gezeigten Spannlage
und einer die Verstellung des Messerträgers gegenüber dem Lagerkörper ermöglichenden
Entriegelungslage betätigbar.
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Die weitere Kreisbogenführung des Messerhalters zur Lagerung des Lagerkörpers
33 im Unterteil 32 besitzt gleichfalls einander
angepaßte Lagerflächen
54av 55a und 54b, 55b, die gegenüber den Lagerflächen 44, 45 um 900 versetzt sind
und deren Krümmungszentren auf einer die Messerschneide in dem mit 37 bezeichneten
Punkt in der Mitte ihrer Breitenerstreckung kreuzenden Linie liegen. Diese Lagerflächen
erstrecken sich nur über eine geringe Breite im Bereich der Seitenkanten des Unterteils
(vgl. Fig. 1) und nehmen in dem Zwischenraum weitere Mittel zur Führung und Klemmung
des Lagerkörpers bzw. des Unterteils auf. So erstreckt sich vom Lagerkörper 33 ein
mit diesem verbundener FUhrungsSlansch 56 nach unten, der mit einer Führungsfaäche
57 an einer inneren Führungsfläche 58 des Unterteils 32 anliegt und auf der anderen
Seite eine hinterschnittene Teilfläche 59 aufweist, mit der eine angepaßte Keilfläche
60 eines Klemmstücks 61 zusammenwirkt. In eine Aufnahmebohrung des Klemmstücks 61
greift der Exzenter 62 eines Exzenterbolzens 63 ein, der drehbar von einer Bohrung
im Unterteil aufgenommen und mittels eines seitlich über das Unterteil hinausragenden
Griffes 611 zwischen der in den Fig. 1 und 2 gezeigten Klemmlage und einer die Verschwenkung
des Lagerkörpers gegenüber dem Unterteil ermöglichenden Lage bewegbar ist.
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Zwischen dem Klemmstück 61 und der Kreisbogenführung 55b des Unterteils
und unter der genannten Kreisbogenführung liegend ist ein weiteres Klemmstück 66
angeordnet, das an seiner Unterseite Führungsnuten 67 zur Aufnahme der Flanschen
68
einer mit der Grundplatte 10 des Mikrotoms fest verbundenen
Führungsschiene 69 besitzt. In gleicher Weise wie beim Klemmstück 61 nimmt eine
Bohrung den Exzenter 70 eines im Unterteil drehbar gelagerten Exzenterbolzens 71
auf, der mittels eines seitlich über das Unterteil hinausragenden Griffes 72 zwischen
der in den Figuren gezeigten Klemmlage und einer Entriegelungslage bewegbar ist.
In Fig. 1 ist der Messerhalter in einer zurückgezogenen Lage dargestellt. Die Einstellung
in die Betriebslage erfolgt durch Verschieben in Richtung des Pfeils 73, wobei die
Flanschen 68 der Führungsschiene 69 in die Aufnahmenuten 67 des Klemmstücks 66 eingreifen.
Sobald der Messerhalter seine Betriebslage erreicht hat, erfolgt dessen Festlegung
durch Drehen des Exzenterbolzens 71 mittels des Betätigungsgriffes 72. Nach dem
Lösen der genannten Klemmung kann der Messerhalter entgegen der durch Pfeil 73 angezeigten
Richtung wieder in die in Fig. 1 dargestellte Lage zurückgezogen werden, beispielsweise
zum Zwecke des Messeraustausches.