DE3144120A1

DE3144120A1 - Schlittenmikrotom

Info

Publication number: DE3144120A1
Application number: DE19813144120
Authority: DE
Inventors: Winfried Ing.(grad.) 6334 Aßlar Kraft; Gerhard 6336 Solms Pfeifer; Artur 6330 Wetzlar Reichel; Kurt 6332 Ehringshausen Richter
Original assignee: Ernst Leitz Wetzlar GmbH
Current assignee: Ernst Leitz Wetzlar GmbH
Priority date: 1981-11-06
Filing date: 1981-11-06
Publication date: 1983-05-19
Also published as: JPS5887442A; GB2109125A; FR2516241A1; GB2109125B; US4455910A

Description

Schlittenmikrotom

Die Erfindung betrifft ein Schiittenmikrotom mit einem auf einem Grundbett verstellbar befestigten Messerhalter für ein einstellbares Messer sowie mit eimern Schlitten, der auf Führungsbahnen zur Durchführung der Schneidbewegung gegenüber dem Grundbett verschiebbar gelagert ist und einen Objekthalter trägt.

Es sind bereits Schlittenmikrotome dieser Art bekannt, bei denen der Schlitten an seiner Unterseite Flansche aufweist, mit denen er auf Gleitschienen einer Basis oder eines Grundbettes geführt ist. Da die Art der Schlittenführung von wesentlicher Bedeutung für die Güte der Schnitte ist, erfordert die Herstellung derartiger Gleitlager ein hohes Maß an Präzision. Dennoch ist der für die Bewegung des Schlittens aufzubringende Kraftaufwand mitunter beträchtlich, was zu ungleichförmigen Bewegungsgeschwindigkeiten des Schlittens und damit zu Schnitten minderer Qualität führt. Auch der Aufwand an Wartung

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der Verschleiß teile sowie Schmierung dieser Gleitlager ist relativ groß. Ein Verkratzen der Führungsbahnen durch im. Schmiermittel enthaltene Staubteilchen ist dabei ebensowenig zu verhindern wie eine Verschmutzung durch ein Gemisch von Schmiermittel, Schnittresten und Einbettungsmaterial.

Aus der DE-OS 1 925 364 ist ein Mikrotom bekannt, dessen Schlitten mittels Kugelbüchsen auf Rundstangen geführt ist. Eine ständige Wartung ist hier nicht erforderlich, da die Führungen mit einer Dauerschmierung versehen sind. Diese ist in nicht näher beschriebener Weise vakuumdicht ausgebildet und dementsprechend aufwendig. Der Kraftaufwand zum Verschieben des Schlittens ist bei diesem bekannten Mikrotom zwar gering, da anstel-Ie der Gleitreibung eine rollende Reibung verwendet ist. Zum Abbremsen des Schlittens ist jedoch ein verhältnismäßig großer Kraftaufwand erforderlich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Mikrotom der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem der Kraftaufwand sowohl zum Bewegen als auch zum Anhalten des Schlittens an beliebigen Stellen der Führungsbahnen minimal ist, letztere frei von jeglichen Schmiermitteln sind und der Schlitten dennoch im Ruhzustand, d. h. bei außer Betrieb befindlichem Mikrotom, nicht bewegt werden kann.

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Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß zwischen dem Schlitten und dem Grundbett mittels Luftlagerelementen Lagerspalte bildbar und längs der Führungsbahnen Magnete angeordnet sind. Durch die Luftlagerung ergibt sich eine äußerst geringe Reibung^ wobei auch beim Übergang vom Ruhezustand in den Zustand der Bewegung aufgrund der geringen dynamischen Zähigkeit der Luft keine erhöhte Auflaufreibung auftritt. Der Kraftaufwand zum Bewegen des Schlittens beschränkt sich praktisch auf die Überwindung seines Massenträgheitsmomentes. Andererseits kann der Schlitten lediglich durch Unterbrechung der Vorschubskraft an beliebiger $telle angehalten werden, da die Magnetkräfte gewissermaßen als Bremse wirken und dem Druck der aus den Luftlagerelmeaten ausströmenden Luft entgegengerichtet sind. Wird die Luftzufuhr unterbrochen, ist ein Verschieben des Schlittens nicht mehr möglich, da dieser mittels der Magnete mit relativ großer Kraft auf die Führungsbahnen gezogen wird. Schmiermittel sind bei dieser erfindungsgemäßen Anordnung nicht mehr erforderlich, und Schnittreste sowie Staub werden durch die entweichende Luft weggeblasen.

Eine fertigungstechnisch besonders einfache Lösung ergibt sich, wenn in weiterer Ausgestaltung der Erfindung sowohl die Luftlagerelemente als auch die Magnete zwisehen den Luftlagerelementen am Schlitten angeordnet sind. In manchen Fällen, beispielsweise wenn Elektromagnete verwendet werden sollen, kann es vorteilhaft sein, sowohl die Luftlagerelemente als auch die Magnete zwischen den Luftlagerelementen am Grundbett oder auch

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die Luftlagereiemente und die Magnete zwischen denselben wechselseitig am Schlitten bzw. am Grundbett anzuordnen. Als zweckmäßig hat es sich ferner erwiesen, daß die Luftlagerelemente am Schlitten pendelnd aufgehängt und verstellbar montiert sind. Auf diese Weise kann die jeweils optimale Anpassung der Luftlagerelemente an die Oberfläche der Führungsbahnen erreicht und sichergestellt werden, daß die Luftlagerelemente sämtlich in einer Ebene liegen. Mit Vorteil können äLs Magnete zylinderförmige Permanentmagnete vorgesehen sein, welche axial verstellbar befestigt sind. Es versteht sich jedoch, daß bei entsprechend ausgerüsteten Mikrotomen auch Elektromagnete verwendet werden können, wie bereits erwähnt wurde.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Mikrotoms schematisch dargestellt. Es zeigen

Fig. 1 eine Vorderansicht des Mikrotoms im Schnitt, wobei sämtliche erfindungsunwesentlichen Teile weggelassen sind,

Fig. 2 eine vereinfachte perspektivische Ansich des Schlittens mit den Luftlagerelementen- und den Magneten,

Fig. 3 einen Längsschnitt durch ein einzel-" nes Luftlagerelement nebst seiner Be

festigung und

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Fig. 4 einen Längsschnitt durch einen Magneten und dessen Montage.

Das in Fig. 1 dargestellte Mikrotom besteht im wesentlichen aus einem kastenförmigen Grundbett 10 mit seitlich montierten plattenförmigen Trägern 11, auf welchen ein verstellbarer Messerhalter 12 gelagert ist, sowie einem Schlitten 13, der auf seiner Oberseite einen Ob~ jekthalter 14 mit darin eingespanntem Objekt 15 trägt» Im parallel zur Schnittebene in der Längsrichtung des Grundbettes 10 verstellbaren Messerhalter 12 ist in bekannter Weise ein hinsichtlich des Schnittwinkels einstellbares Messer 16 befestigt. Zur Durchführung des Schneidvorganges wird der Schlitten 13 samt Objekthalter 1 4 und Objekt 15 gegen das feststehende Messer 16 verschoben, wobei nach jedem Schnitt automatisch ein Objekthub entsprechend der gewünschten, eingestellten Schnittdicke stattfindet.

Das Grundbett 10 weist eine kastenförmige Vertiefung 17 auf, wodurch horizontale und vertikale Flächen gebildet sind, welche mit feingeschliffenen Stahlschienen versehen als Führungsbahnen 18,18' für den Schlitten 13 dienen. Der etwa in Form eines T-Trägers-gestaltete Schlitten 13 ist an den vier Ecken der Unterseite seines horizontalen Balkens sowie an den beiden Enden einer vertikalen Längsfläche 19 mit kastenförmigen Ausspar/ungen 20,20' versehen, wie insbesondere Fig. 2 zeigt. Die Ausspar/ungen 20,20' dienen der Aufnahme von Luftlagerelementen 21,21'. Zwischen den einzelnen Luft-

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lagerelementen 21,21' sind zylinderförmige Permanentmagnete 22,22' vorgesehen, welche den Schlitten 13 auf die Führungsbahnen 18,18' ziehen.

Das in Fig. 3 gezeigte Luftlagerelement 21 ist pendelnd aufgehängt und verstellbar befestigt. Dazu ist in einer Gewindebohrung 23 des Schlittens 13 eine Einstellschraube 24 eingelassen, die an ihrem dem Luftlagerelement 21 zugewandten Ende kalottenförmig ausgebildet ist und mit-

so tels eines Sprengringes 25 das Luftlagerelement 21 hält, daß es in Richtung der Pfeile 27,27' bewegbar ist. Das Luftlagerelement 21 weist eine Anzahl von zylindrischen Luftzuführungen 28 auf, von denen hier nur zwei gezeigt sind. Durch diese wird Druckluft über Drosselstellen 29 auf die Führungsbahnen 18 gepreßt und ein Lagerspalt 30 zwischen den Luftlagerelementen 21 und den Führungsbahnen 18 gebildet. Auf diese Weise wird der Schlitten 13 bei Luftzufuhr von den Führungsbahnen 18 des Grundbettes 10 abgehoben, wobei das Eigengewicht des Schlittens 13 und die Anzugskräfte der Permanentmagnete 22,22' dem Druck der Luft entgegenwirken. Entsprechend entsteht ein Lagerspalt 30' zwischen den Luftlagerelementen 21' an der Längsfläche 19 des Schlittens 13 und der vertikalen Führungsbahn 18'. Die Dicke der Lagerspalte liegt zweckmäßig im Bereich von wenigen Jim. Sie kann durch geeignete Dimensionierung des Luftdruckes, der Einströmöffnungen, der Anzugskraft der Magnete usw. in bekannter Weise entsprechend eingestellt werden. Der Schlitten 13 kann bei Luftzufuhr durch eine minimale Krafteinwirkung des Benutzers nahezu reibungsfrei mühelos in Bewegung gesetzt

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werden und behält diese nur bei, solange diese Kraft auf ihn einwirkt, da anderenfalls die Anziehungskräfte der Permanentmagnete 22,22' gewissermaßen als Bremse wirken und so ein sanftes, aber sofortiges Anhalten des Schiittens 13 an beliebiger Stelle der Führungsbahnen 18, 18° bewirken. Nach Unterbrechung der Luftzufuhr wird der Schlitten 13 nicht nur durch seine Masse auf den Führungsbahnen 18 festgelegt, sondern zusätzlich durch die Magnetkräfte fixiert. Eine Verschiebung des Schlittens 13 ist dann nicht mehr möglich.

Der in Fig. 4 dargestellte zylinderförmige Permanentmagnet 22 ist an einer Stellschraube 31 befestigt, die in einem durchgehenden Muttergewinde 32 des Schlittens 13 axial verstellbar ist. Zwischen dem Permanentmagneten 22 und der jeweiligen Führungsbahn 18 des Grundbettes 10 ist ein Abstand 33 gegeben, dessen Größe je nach dem gewünschten Anzugsmoment des Magneten durch axiale Verstellung desselben einstellbar.ist. Dabei steht die plane Grundfläche des Permanentmagneten 22 jeweils geringfügig den unteren Flächen der Luftlagerelemente 21 zurück, um beim Aufsetzen des Schlittens 13 durch Unterbrechnung der Luftzufuhr eine Beschädigung der Führungsbahnen 18 zu vermeiden.

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Bezugszeichenliste

10	Grundbett
11	Träger
12	Messerhalter
13	Schlitten
14	Objekthalter
15	Ob j ekt
16	Messer
17	Vertiefung
18,18'	Führungsbahn ·
19	Längsfläche
20,20'	Aussparung
21,21'	Luftlagerelement
22,22'	Permanentmagnet
23	Gewindebohrung
24	Einstellschraube
25	Sprengring
27,27'	Pfeil
28	Luftzuführung
29	Drosselstelle
30,30*	Eagerspalt
31	Stellschraube
32	Muttergewinde
33	Luftspalt

Claims

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Ansprüche

^ 1Λ Schlittenmikrotom mit einem auf einem Grundbett verstellbar befestigten Messerhalter für ein einstellbares Messer sowie mit einem Schlitten, der auf Führungsbahnen zur Durchführung der Schneidbewegung gegenüber dem Grundbett verschiebbar gelagert ist und einen Objekthalter trägt, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Schlitten (13) und dem Grundbett (10) mittels Luftlagereiementen (21,21') Lagerspalte (30,30^s) bildbar und längs der Führungsbähnen (18,18") Magnete (22,22') angeordnet sind.

2, Schlittenmikrotom nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die Luftlagerelemente (21_y2l") als auch die Magnete (22,22') zwischen den Luftlagerelementen (21,21') am Schlitten (13) angeordnet sind.

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3. Schlittenmikrotom nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die Luftlagerelemente (21,21') als auch die Magnete (22,22') zwischen den Luftlagerelementen (21,21') am Grundbett (10) angeordnet sind.

4. Schlittenmikrotom nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftlagerelemente (21,2I¹) und die Magnete (22,22') zwischen den Luftlagerelementen (21,21') wechselseitig am Schlitten (13) bzw. am Grundbett (10) angeordnet sind.

5. Schlittenmikrotom nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftlagerelemente (2l) pendelnd aufgehängt und in ihrer Höhenlage verstellbar befestigt sind.

6. Schlittenmikrotom nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Magnete (22,22') zylinderförmige Permanentmagnete vorgesehen sind.

7. Schlittenmikrotom nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnete (22) axial'verstellbar montiert sind.^,