DE2246853C3 - Mikrotom, insbesondere Ultramikrotom - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Mikrotom, insbesondere ein Ultramikrotom, mit einem gemeinsamen Träger für eine Vorschubeinrichtung, eine Messer- und Objekthalterung und gegebenenfalls eine Einrichtung zur Objekthubsteuerung.

Die bekannten Mikrotome der vorstehend geschilderten Art weisen durchwegs einen stabilen Sockel oder ein stabiles Gehäuse auf, auf bzw. in dem die genannten Einrichtungen gelagert sind. Dieser Sockel bzw. das Gehäuse ist selbst auf schwingungsdämpfenden elastischen Elementen, z. B. Gummipuffern, auf einem Tisch od.dgl. abgestützt (vgl. z.B. US-PS 34 96 819; GB-PS 43 477). Das Objekt wird dabei durch Drehen einer in dem Sockel oder Gehäuse gelagerten Antriebswelle mittels eines Handrades oder eines elektrischen Motors bewegt. Bei Ultramikrotomen ist im allgemeinen zusätzlich eine vergrößernde Beobachtungseinrichtung, z. B. ein Stereomikroskop, mit einer Lichtquelle vorgesehen, die ebenfalls am Sockel oder am Gehäuse, zweckmäßigerweise aber zur Vermeidung von Erschütterungen außerhalb des Ultramikrotoms mittels eines Stativs gelagert ist.

Den bisher bekanntgewordenen Mikrotomen und Ultramikrotomen der vorstehend geschilderten Art ist der Nachteil gemeinsam, daß die für die Durchführung des Dünnschnittes maßgeblichen Einrichtungen, nämlich die Objekt-Vorschubeinrichtung, die Messer- und Objekthalterung und gegebenenfalls die Einrichtung zur Obiekthubsteuerung, in ihrer gegenseitigen Lage und ihren Abmessungen äußeren thermischen und Krafteinflüssen ausgesetzt sind, die die Erzielung genauer und gleichmäßiger Feinschnitte sehr erschweren. Treten nämlich infolge von Stellkräften an den Bedienungselementen, von Gewichtsverlagerungen infoige einer Lageänderung der Beobachtungs- oder Beleuchtungseinrichtung oder infolge der vom Antrieb übertragenen Betätigungskräfte Belastungen auf, so führen diese zu Verwindungen und Durchbiegungen des gemeinsamen ίο Trägers für die den Dünnschnitt ausführenden Einrichtungen. Obwohl diese Verformungen nur sehr gering sind, wirken sie sich nachteilig auf die Qualität der durchgeführten Feinschnitte und Ultrafeinschnitte aus, da zu berücksichtigen ist, daß in der Ultramikrotomie ■ 5 der Schnittdickenbercich in der Größenordnung von 0,05 bis 0,5 μ liegt.

Es hat sich auch herausgestellt, daß ungleichmäßige Temperaturverteilungen in dem Sockel bzw. Gehäuse eine nachteilige Rolle spielen. Ungleichmäßige Tempe-

raturverteilungen lassen sich in den meisten Fällen aber kaum vermeiden, da die Geräte bereits auf ungleichmäßige Sonneneinstrahlung, auf die Wärmeausstrahlung der Bedienungsperson, auf Lichtquellen und auf bewegte Luftströme empfindlich reagieren.

Man hat zwar bereits versucht, anstelle der Abstützung des Sockels oder Gehäuses mittels einzelner Gummipuffer das Mikrotom oder Ultramikrotom über eine durchgehende elastische Platte auf einer Metallplatte abzustützen, die erst auf Gummipuffern steht. Dies hat jedoch nur teilweise Verbesserungen gebracht.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, die bekannten Mikrotome der eingangs geschilderten Art so zu verbessern, daß die für die Genauigkeit verantwortlichen Einrichtungen von äußeren Temperatur- und Krafteinflüssen weitgehend freigehalten werden, so daß ihre Bedienung wegen des Wegfalls besonderer Rücksichtnahmen auf Eigenarten des Geräts wesentlich erleichtert wird.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Träger von mindestens einem schalenförmigen Bauteil umschlossen und in diesem über elastische und thermisch isolierende Mittel abgestützt ist.

Das schalenförmige Bauteil, das beispielsweise das Gehäuse selbst darstellt, übernimmt die gegebenenfalls bei der Bedienung des Mikrotoms aufgebrachten äußeren Kräfte, ohne sie über die elastischen Mittel auf den Träger für die empfindlichen Einrichtungen des Mikrotoms weiterzuleiten. Auch kann dieses schalenförmige Bauteil selbst Temperaturfelder mit größeren Gradienten enthalten, ohne dadurch die Genauigkeit des Schneidevorganges zu beeinträchtigen, weil die empfindlichen Einrichtungen auch thermisch isoliert vom schalenförmigen Bauteil abgestützt sind.

Vorteilhafterweise können nunmehr alle Bedienungselemente für die auf dem Träger angeordneten Einrichtungen an dem schalenförmigen Bauteil gelagert werden, so daß Bedienungskräfte von diesem aufgenommen werden.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß die an dem schalenförmigen Bauteil gelagerten Bedienungselemente über elastische Zwischenstücke mit den am Träger angeordneten Einrichiungen verbunden sind. Hierdurch ist ein weiterer Schutz dieser Einrichtungen vor Rück- und Stoßkräften, z. B. durch unsorgfältige Handhabung, gegeben.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung

rpeben sich aus den Unteransprüchen 4 und 5. Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. In der Zeichnung zeig)

ρ j g. 1 teilweise geschnitten eine Seitenansicht eines s Mikrotoms nach der Erfindung und
F i g. 2 eine weitere Ausführungsform. Gemäß den Zeichnungen ruht ein schalenförmiger Bauteil 1 satt und allseitig auf einer elastischen, als Platte ausgebildeten Unterlage 2 auf und lagen in ihrem unteren Bereich ein in mehrere Teile gegliedertes Bedienungselement 3, 4, 5 und 6. Am Wellenteil 6 ist eine Riemenscheibe 7 angeordnet, welche dem Antrieb dient welcher im vorliegenden Fall sowohl mechanisch betätigbar sein kann als auch als elektromotorischer Antrieb denkbar ist. Am Wellenteil 3 ist ein Handrad 8 vorgesehen, welches zusätzlich zur Riemenscheibe 7 angeordnet, dazu dient, daß jede Einstellung mit von Hand aus durchführbarer abschnittsweise Schneidebewegung überprüft und beobachtet werden kann, wobei etwaige Korrekturen in jeder Phase der Schneidebewegung noch durchführbar sind.

Die beiden Wellenteile 4 und 5 sind in einem konsolenartigen Lagerkörper 9, welcher seinerseits an einem Träger 16 angeordnet ist, jeweils gelagert und tragen gemeinsam einen exzentrisch ausgeführten Anlenkung 10, welcher am unteren Ende eines Hebels 11 angeordnet, dazu dient, den Hebel 11 mit der Antriebswelle zu verbinden. Jeweils zwischen den Wellenteilen 3 und 4 sowie 5 und 6 sind flexible, bewegungsübertragende elastische Zwischenstücke 12 vorgesehen und mit den jeweiligen Wellenteilen verbunden. Diese Zwischenstücke 12 sind als Metall-Faltenbälge oder Schwingmetallkupplungen ausgebildet bzw. auch aus Kunststoff, Gummi oder deren Kombination oder aber auch als Drehfeder- bzw. Hülsenfederkupplung od. dgl.

Diese Maßnahme schafft eine Pufferzone im Verlauf der Antriebswelle, so daß jede Erschütterung bzw. jeder Stoß seitens des Antriebes durch eines der beiden Zwischenstücke 12 aufgenommen und somit vom Hebel 11 ferngehalten wird.

Die Sockelschale 1 trägt weiter - entsprechend der Schalenbauweise - eine Abdeckschale 13, welche die Präzisionsteile für den Vorschub bzw. die entsprechen den Lagerstellen u.dgl. gegen äußere Einflüsse abschirmt Diese Abdeckschale 13 ist selbsttragend ausgebildet und trägt die vergrößernde Beobachtungseinrichtung, welche in vorliegendem Falle aus einem Stereomikroskop 14 samt einer Beleuchtungseinrichtung 15 besteht. Innerhalb des von der Sockelschale gebildeten Hohlraumes ist ferner der Träger angeordnet, welche in seiner Form als runde bzw. mehreckige Platte - je nach Form der Sockelschale ausgebildet sein kann. Der Träger 16 ist mittelbar über dämpfende bzw. Schwingungen absorbierende Mittel, wie ζ B mittels eines Profilgummirahmens 17, an der Sockelschale 1 befestigt und lagert seinerseits, völlig unabhängig von den tragenden Schalenbauteilen, einen Kreuzsupport 18 mit einer Messerhalterung 10, welche ein Messer 20 trägt. Weiter ist ein Zwischenstück 21 mit einem Hebel 22, an welchem ein Präparatträgerarm angelenkt ist, am Träger »6 gelagert. Im vorderen ~ -.ι. J=- D.s.nroi)_rgirpr9rtm>( 23 wird schließlich von einer verstellbaren Präparathalterung 24 ein Präparat 25 aufgenommen.

Der Träger 16 samt den daran angeordneten ist somit innerhalb der Sockelschale und Abdeckschale derart elastisch gelagert, daß keine direkte starre Verbindung zu einem dieser Schalenbauteile besteht, wobei die elastische Lagerung auch aus einzelnen Gummielementen, Kunststoffstützen bzw. Metallfedern oder Metallbälgen, insbesondere Faltenbälgen, bestehen kann, welche den Träger 16 zur Gänze oder zumindest teilweise umschließen, !tu Falle eines Profilgummirahmens kann die Verbindung Träger/Profilgummi beispielsweise entweder durch Verschrauben oder aber auch durch Vulkanisieren hergestellt werden. Durch diese elastische, unabhängige Lagerung des Trägers 16 innerhalb der Schalenbauteile 1 und 13 werden sämtliche unkontrollierbaren Kräfte, welche beispielsweise vom Antrieb her kommen und wirken, von der Sockelschale 1 aufgenommen und abgeleitet, bzw. werden Krafteinflüsse, welche über das Stereomikroskop 14 oder über die Abdeckschale direkt aufgrund von Manipulationen wirken, ebenfalls auf die Sockelschale 1 abgeleitet und von dieser aufgenommen. Ein allfälliges Verwinden oder Durchbiegen der Sockelschale 1 bleibt außerdem ohne Einfluß auf den Träger 16, wodurch der Schneidevorgang vor äußeren Einflüssen weitgehend geschützt durchgeführt werden kann.

Gemäß F i g. 2, welche ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt, ist der Träger 16 als Profilträger ausgebildet, welcher über mehrere elastische Elemente 26 mit der Sockelschale in Verbindung steht, welche ihrerseits auf einer elastischen Unterlage 2 ruht, welche zusätzlich noch auf einer schweren mittels weiteren Dämpfungselementen 27 ausgestatteten Grundplatte 28 aufruht.

In der Sockelschale 1 ist außerdem eine nicht unterteilte Antriebswelle 29 gelagert, welche die Riemenscheibe 7 trägt und von einem Motor 30 angetrieben wird, welcher über elastische Zwischenglieder 31 an der Sockelschale 1 gelagert ist.

Ein wesentliches Merkmal des Trägers 16 besteht darin, daß er aus einem Material mit besonders geringer Wärmeausdehnung und hohem spezifischem Gewicht besteht und daß er allseitig von einer thermischen Isolierschicht 32, wie z. B. Asbest, Kunststoff, Holz u.dgl., umgeben ist. Die Messerhalterung 19 und die Einrichtung für einen z. B. thermischen Präparatvorschub 33 sind mittels ebenfalls wärmeisolierend ausgeführten Zwischenlagen 34 auf diesem Träger befestigt.

Durch diese isolierende Anordnung wird der Wärmefluß zwischen der Messerhalterung 19, dem Träger sowie der Einrichtung für den thermischen Präparatvorschub 33 verhindert, so daß der Schneidevorgang in seiner Gleichmäßigkeit nicht infolge von unterschiedlichen Wärmeausdehnungen beeinflußt wird.

Ebenso sind die Triebspindeln für den Kreuzsupport der Messerhalterung 19 über flexible Zwischenstücke mit Bedienungselementen (Achsbolzen) 36 verbunden, wobei die Achsbolzen 36 in der Sockelschale 1 gelagert sind und an ihrem freien Ende eine Handhabe, Rändel od. dgl. aufweisen. Dadurch wird erreicht, daß alle Ki aftkomponenten, welche nicht ausschließlich der Drehung der Spindel dienen, über das Stativ abgeleitet werden und somit nicht auf den Träger 16 einwirken

können.

Ferner werden alle Bedienungsknöpfe, Bedienungselemente 37 od. dgl. in derselben vorstehend beschriebenen Art und Weise an der vorderen, der Bedienungsperson zugewendeten Seite der Sockelschale 1 elastisch gelagert angeordnet.

Es kann auch beispielsweise der Träger als Hohl-,

Kasten- oder Formträger ausgebildet sein und kann auch, anstatt allseitig von wärmeisolierendem Material umgeben zu sein, selbst aus solch einem Material bestehen. Ferner kann durch entsprechende Auslegung bzw. Bestimmung der Relation LA die Verwindungsund Verbiegungssteifigkeit des Trägers 16 gegenüber der Sockelschale 1 wesentlich beeinflußt werden.

Weiter ist es durchaus denkbar, die Anzahl der Schalenbauteile, nicht wie beispielsweise gezeigt, au zwei zu beschränken, sondern es können durchaus meh als zwei zum Aufbau vorgesehen werden. Als Verbin dung zwischen den einzelnen Schalenbauteilen dienei Steck-, Schraub- oder Klemmverbindungen bzw. kön nen formschlüssige Verbindungen wie Nut und Fede od. dgl. vorgesehen sein.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Mikrotom, insbesondere Ultramikrotom, mit einem gemeinsamen Träger für eine Vorschubeinrichtung, eine Messer- und Objekthalterung und gegebenenfalls eine Einrichtung zur Objekthubsteuerung, dadurch gekennzeichnet, daß der T'räger (16) von mindestens einem schalenförmigen Bauteil (1, 13) umschlossen und in diesem über elastische und thermisch isolierende Mittel (17, 26) abgestützt ist

2. Mikrotom nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß an dem schalenfö'-migen Bauteil (1,13) die Bedienungselemente (3, 6; 36, 37) für den Vorschub, die Messerhalterung (19) und die Objekthubsteuerung sowie eine vergrößernde Beobachtungseinrichtung (4) unabhängig vom Träger (16) gelagert sind.

3. Mikrotom nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die am schalenförmigen Bauteil (1,13) gelagerten Bedienungselemente (3, 6; 36) über elastische Zwischenstücke (12, 35) mit den am Träger (16) angeordneten Einrichtungen verbunden sind.

4. Mikrotom nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (16) allseitig von einer thermischen Isolierschicht (32) umgeben ist und daß die am Träger (16) angeordneten Einrichtungen jeweils einzeln über thermisch isolierende Zwischenlagen (34) befestigt sind.

5. Mikrotom nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß an dem schalenförmigen Bauteil (1) zumindest Teile eines elektrischen Antriebes mit einem Elektromotor (30) elastisch gelagert sind.