DE3347238C1 - Rotationsmikrotom - Google Patents

Description

• Die Andrückeinrichtung, welche als Hebel ausgebil- det sein kann, weist bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung mindestens ein elastisch federndes Element auf, das den Hebel gegen das Kurvenelement drückt. Ein derartiges elastisch-federndes Element, das aus einer Zugfeder, einer Druckfeder oder einem anderen bekannten, beispielsweise pneumatischen, elastisch federnden Element bestehen kann, hat den besonderen Vorteil, daß es in Verbindung mit der Kurvenscheibe eine veränderbare Länge und somit eine veränderbare Kraft ausübt, mit welcher es gegen die Kurvenscheibe drückt. Aus dieser in Abhängigkeit von der Stellung des Kurbelgetriebes veränderbaren Kraft und dem der jeweiligen Stellung der Kurvenscheibe entsprechenden Radius ergibt sich ein veränderbares Drehmoment der Massenausgleichseinrichtung, das dem Drehmoment der beweglichen Massen derart überlagert werden kann, daß das Gesamtdrehmoment über den gesamten Drehwinkel konstant ist.
• Dabei ist es auch möglich, daß die Vorspannung des elastisch federnden Elementes einstellbar ist. Damit kann in einfacher Weise die Druckkraft der Andrückeinrichtung und damit das dieser Druckkraft proportionale Drehmoment den jeweiligen Gegebenheiten bezüglich der Masse der jeweils verwendeten Objektspanneinrichtungen (Standard-Objektklammer, Flachpräparateklammer, Kassettenspannklammer u. a) angepaßt werden.
• Anstelle eines elastisch federnden Elementes kann der schwenkbare Hebel bei einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Rotationsmikrotoms ein Gegengewicht aufweisen, das den Hebel gegen das Kurvenelement drückt. Bei einer solchen Ausführungsform ist zwar die gegen das Kurvenelement drückende Kraft konstant; das dieser Druckkraft und dem jeweiligen, durch die Kurvenscheibe gegebenen Hebelarm proportionale Drehmoment ist jedoch infolge des durch das Kurvenelement veränderbaren Hebelarmes entsprechend veränderbar, so daß sich ein guter Ausgleich des durch die beweglichen Massen des Rotationsmikrotomes gegebenen Drehmomentes ergibt, wenn das Gegengewicht eine ausreichende Größe aufweist.
• Zur Angleichung des Antriebsdrehmomentes des Handrades beispielsweise an das Material der dünn zu schneidenden Probe kann das Gegengewicht auf dem Hebel verschiebbar angeordnet sein.
• Um den Verschleiß zwischen der Andrückeinrichtung und dem Kurvenelement möglichst klein zu halten, kann der Hebel eine Stützrolle aufweisen, mit welcher er am Kurvenelement anliegt.
• Unabhängig von der gewählten Ausführungsform ergibt sich erfindungsgemäß ein Rotationsmikrotom, bei dem die Massenausgleichseinrichtung bei einer sehr guten Wirksamkeit nur wenig Platz benötigt, so daß das Rotationsmikrotom insgesamt kleiner sein kann, als ein Rotationsmikrotom mit einer bekannten Massenausgleichseinrichtung in Form eines am Handrad installierten Ausgleichsgewichtes.
• Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles der Erfindung. Es zeigt F i g. 1 eine schematische Darstellung des mechanischen Aufbaues eines Kreuz-Schub-Kurbelgetriebes eines Rotationsmikrotoms, F i g. 2 eine schematische Darstellung der entlang der Bahn der Kurbel des Kurbelgetriebes wirkenden Massenkräfte und der entlang dieser Bahn erforderlichen Antriebskräfte der zu bewegenden Massen des Rota- tionsmikrotoms, F i g. 3 eine auf der Antriebswelle des Kurbelgetriebes gemäß Fig.2 befestigte Kurvenscheibe und eine schematische Darstellung des schwenkbaren Hebels, F i g. 4 eine Frontansicht einer Massenausgleichseinrichtung und Fig. 5 einen Schnitt durch eine Massenausgleichseinrichtung entlang der Schnittlinie V-V aus F i g. 4.
• Die Fig 1 zeigt schematisch einen Teil eines Rotationsmikrotoms mit einem Kurbelgetriebe zum Antrieb einer in einer vertikalen Bahn auf- und abbewegbaren Spanneinrichtung 2 für eine Dünnschnittprobe, wobei das Kurbelgetriebe einen um eine Antriebswelle 4 drehbaren Kurbelhebel 6 aufweist, an dessen der Antriebswelle 4 gegenüberliegendem Ende ein Gleitstein 8 angeordnet ist.
• Der Gleitstein 8 gleitet in einer länglichen Rille 10 der auszugleichenden Massen 12 des Rotationsmikrotoms.
• Durch Drehung eines in dieser Figur nicht dargestellten Handrades, das auf der Antriebswelle 4 befestigt ist, dreht sich der Kurbelhebel 6 und damit der Gleitstein 8 entlang einer Kreisbahn 14, die in dieser Figur strichpunktiert dargestellt ist und bewegen sich die auszugleichenden Massen 12 des Rotationsmikrotoms entlang den Führungen 16 in vertikaler Richtung auf und ab.
• Die F i g. 2 zeigt in einer schematischen Darstellung die konstanten Massenkräfte Min verschiedenen Winkelstellungen 97 des um die Welle 4 drehbaren Kurbelhebels 6. Diese Figur zeigt außerdem die diesen Massenkräften Min den verschiedenen Winkelstellungen 97 entsprechenden, auf der Kreisbahn 14 tangential ausgerichteten Kraftkomponenten Tf in Abhängigkeit vom Winkel 7, wobei gilt: T=M- sinP In dieser Figur sind ferner die einigen Winkeln f entsprechenden Kraftkomponenten K eingetragen, die in diesen Winkelstellungen des Hebels 6 erforderlich sind, um auf dem Kurbelhebel 6, d. h. am Handrad ein konstantes Antriebsdrehmoment zu erhalten. Trägt man diese Kraftkomponenten Kr in einem polaren Koordinatensystem ein, so ergibt sich eine in der F i g. 3 dargestellte Kurve 15, welche die Form einer Herzkurve hat.
• Bildet man das Kurvenelement 18 der erfindungsgemäßen Massenausgleichseinrichtung als eine solche Herzkurve aus, die zur Antriebswelle 4 jedoch spiegelbildlich angeordnet werden muß, so kann mit einer derartigen Massenausgleichseinrichtung, die eine Andrückeinrichtung 20 aufweist, das veränderliche Drehmoment der Massenkräfte in einfacher Weise dadurch ausgeglichen werden, daß der um eine Achse 22 schwenkbare Hebel 24, der stets gegen die Kurvenscheibe 18 andrückt, mehr oder weniger um die Achse 22 schwenkt, wodurch das federnde Element 26 mehr oder weniger gespannt wird. Diesen verschiedenen Spannungen des Federelementes 26 entsprechen unterschiedliche Kräfte, mit welchen die Andrückeinrichtung gegen das Kurvenelement 18 gedrückt wird und diese unterschiedlichen Kräfte sind wiederum entsprechenden Drehmomenten proportional. Auf diese Weise können den in F i g. 4 auf der rechten Bahnhälfte auftretenden kleinen Massenkräften große Andrückkräfte und können den in Fig.4 auf der linken Bahnhälfte auftretenden großen Massenkräften kleine Andrückkräfte überlagert werden, so daß sich insgesamt in vorteilhafter Weise ein konstantes Antriebsdrehmoment ergibt.
• Die Fig. 4 zeigt eine Frontansicht einer Massenausgleichseinrichtung in Form einer auf der Welle 4 befestigten Kurvenscheibe 18 und einer stets gegen die Kurvenscheibe 18 drückenden Andrückeinrichtung 20, die einen um eine Drehachse 22 schwenkbaren Hebel 24 aufweist. Der schwenkbare Hebel 24 drückt mittels mindestens eines elastisch federnden Elementes 26 gegen die Kurvenscheibe 18. Aus Gründen einer besseren Übersichtlichkeit ist in dieser Figur der Hebel 24 von der Kurvenscheibe 18 entfernt dargestellt In vorteilhafter Weise kann die Vorspannung des elastisch federnden Elementes 26, welches eine Zugfeder sein kann, einstellbar sein. An den Hebel 22 kann eine Stange 28 anfedern, die einen Antrieb für den Schnitt-Transport bildet.
• Die F i g. 5 zeigt einen Schnitt durch die Massenausgleichseinrichtung gemäß F i g. 4, die aus einer auf der Antriebswelle 4 des Kurbelgetriebes befestigten Kurvenscheibe 18 mit einer stets gegen die Kurvenscheibe 18 drückenden Andrückeinrichtung 20 aufgebaut ist In dieser Figur ist die Andrückeinrichtung 20 der besseren Übersichtlichkeit wegen von der Kurvenscheibe 18 getrennt dargestellt. Auf dem Endstummel 30 der Antriebswelle 4 ist ein Handrad befestigt, das in dieser Figur nicht eingezeichnet ist.
• Die Andrückeinrichtung 20 weist einen Hebel 24 auf, der um eine Achse 22 schwenkbar gelagert ist. Die Achse 22 ist selbst zwischen zwei seitlichen Laschen 32 gelagert. Der schwenkbare Hebel 24 weist ein elastisch federndes Element 26 in Form zweier nebeneinander parallel angeordneter Zugfedern auf, deren Vorspannung einstellbar sein kann. Der Hebel 24 weist eine Stützrolle 34 auf, mit welcher er an der Kurvenscheibe 18 in jeder Winkelstellung anliegt

Claims (1)

1. Patentansprüche: 1. Rotationsmikrotom mit einem Kurbelgetriebe zum Antrieb einer in einer vertikalen Bahn auf- und abbewegbaren Einrichtung, insbesondere einer Spanneinrichtung für eine Dünnschnittprobe, wobei das Kurbelgetriebe mit einer die beweglichen Massen ausgleichenden Massenausgleichseinrichtung versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Massenausgleichseinrichtung ein auf der Antriebswelle (4) des Kurbelgetriebes befestigtes Kurvenelement (18) mit einer stets gegen das Kurvenelement (18) drückenden Andrückeinrichtung (20) aufweist,- wobei die Druckkraft der Andrückeinrichtung (20) ein Drehmoment erzeugt, das dem Drehmoment der Massenkräfte (M) der zu bewegenden Massen überlagert ist 2. Rotationsmikrotom nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kurvenelement (18) eine Kurvenscheibe ist und die Andrückeinrichtung (20) einen um eine Drehachse (22) schwenkbaren Hebel (24) aufweist.

   3. Rotationsmikrotom nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Andrückeinrichtung (20) mindestens ein elastisch federndes Element (26) aufweist, das sie gegen das Kurvenelement (18) drückt.

   4. Rotationsmikrotom nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannung des elastisch federnden Elementes (26) einstellbar ist 5. Rotationsmikrotom nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der schwenkbare Hebel (24) ein Gegengewicht aufweist, das den Hebel (24) gegen das Kurvenelement (18) drückt.

   6. Rotationsmikrotom nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Gegengewicht auf dem Hebel (24) verschiebbar angeordnet ist 7. Rotationsmikrotom nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Andrückeinrichtung (20) eine Stützrolle (34) aufweist, mit welcher es am Kurvenelement (18) anliegt.

   Die Erfindung betrifft ein Rotationsmikrotom mit einem Kurbelgetriebe zum Antrieb einer in einer vertikalen Bahn auf- und abbewegbaren Einrichtung, insbesondere einer Spanneinrichtung für eine Dünnschnittprobe, wobei das Kurbelgetriebe mit einer die beweglichen Massen ausgleichenden Massenausgleichseinrichtung versehen ist.

   Die Steuerung der vertikalen Schnittbewegung erfolgt bei bekannten Rotationsmikrotomen in der Regel über ein Kurbelgetriebe, das mit einem Handrad angetrieben wird. Ein solches Kurbelgetriebe wandelt die Drehbewegung des Handrades in eine vertikal auf- und abgehende Bewegung der Spanneinrichtung für eine Dünnschnittprobe um, d. h. es müssen die im Rotationsmikrotom vorhandenen beweglichen Massen abwechselnd beschleunigt und wieder verzögert werden, wobei während einer halben Drehung des Handrades die Gravitation die beweglichen Massen beschleunigt und während der zweiten Halbdrehung des Handrades die Gravitation die beweglichen Massen verzögert, so daß während der ersten Halbdrehung jeweils nur eine kleine und während der zweiten Halbdrehung jeweils eine sehr große Kraft erforderlich ist, um die beweglichen Massen entsprechend der auf- und abgehenden Bewegung anzutreiben.

   Zum Ausgleich dieser unerwünschten Beschleunigungen und Verzögerungen der beweglichen Massen, die während der Bedienung des Handrades spürbar sind.

   sind Massenausgleichseinrichtungen bekannt, die aus einem Ausgleichsgewicht bestehen, welches in das Handrad integriert ist. Bei relativ großen beweglichen Massen muß das Ausgleichsgewicht entsprechend groß sein.

   um ein statisches Gleichgewicht herzustellen. Ein derartiges großes Ausgleichsgewicht benötigt jedoch einen großen Platzbedarf und führt zu einem großen Gerätevolumen eines solchen bekannten Rotationsmikrotoms.

   Deshalb liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Rotationsmikrotom der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem der Ausgleich der beweglichen Massen des Rotationsmikrotoms nur einen kleinen Platzbedarf hat.

   Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Massenausgleichseinrichtung ein auf der Antriebswelle des Kurbelgetriebes befestigtes Kurvenelement mit einer stets gegen das Kurvenelement drückenden Andrückeinrichtung aufweist, wobei die Druckkraft der Andrückeinrichtung ein Drehmoment erzeugt, das dem Drehmoment der Massenkräfte der zu bewegenden Massen überlagert ist.

   Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß das von der Andrückeinrichtung erzeugte Drehmoment von der jeweiligen Stellung des Kurvenelementes abhängig ist. Auf diese Weise ist es möglich, daß das von der Andrückeinrichtung erzeugte Drehmoment zum Drehmoment der beweglichen Massen in jeder beliebigen Stellung des Kurbelgetriebes umgekehrt proportional ist. Damit ergeben die beiden überlagerten Drehmomente, d. h. das Drehmoment der beweglichen Massen des Rotationsmikrotoms und das Drehmoment der Massenausgleichseinrichtung ein resultierendes Drehmoment, das über den gesamten Drehwinkel des Handrades konstant ist, so daß das Handrad sehr gleichmäßig betätigt werden kann, ohne daß es beim Bedienungspersonal zu Ermüdungserscheinungen kommt. Ein erheblicher Vorteil besteht auch darin, daß auch zum Ausgleich relativ großer zu bewegender Massen die erfindungsgemäße Massenausgleichseinrichtung nur einen vergleichsweise kleinen Platzbedarf hat, und daß auch das Handrad zum Antrieb des Rotationsmikrotoms wesentlich kleiner ausgebildet sein kann als bei einem bekannten Rotationsmikrotom mit einer Ausgleichsmasse beispielsweise aus Blei.

   Durch ein derartiges kleineres Handrad ist es in vorteilhafter Weise auch möglich, die Gesamtbreite und insbesondere das Gesamtgewicht des Rotationsmikrotoms zu reduzieren. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß das Handrad zum Teil in das Gehäuse des Rotationsmikrotoms integriert sein kann.

   Das Kurvenelement kann eine Kurvenscheibe sein und die Andrückeinrichtung kann einen um eine Drehachse schwenkbaren Hebel aufweisen. Damit ergibt sich der besondere Vorteil, daß eine von der Andrückeinrichtung ausgehende Druckkraft mittels des Hebels verstärkt und in jeder Stellung des Handrades während der Drehung desselben über die Kurvenscheibe ein Drehmoment gebildet werden kann, das dem Drehmoment der Massenkräfte überlagert ist und das Drehmoment der beweglichen Massen bei kleinem Platzbedarf ausgleicht.