DE6603654U - Mikrotom. - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Mikrotom, welches aus einem Messer, einem mittels eines Hauptschlittens in Schneidrichtung hin- und herbeweglichen Präparat-Halter und einer Vorschubeinrichtung besteht, welche nach jedem Schneidvorgang den Präparat-Halter um einen bestimmten, einstellbaren Vorschubbetrag gegenüber dem Messer schrittweise zustellt.

Man verwendet bei Mikrotomen bereits Vorschubeinrichtungen, welche beispielsweise nach Art einer Freilaufkupplung ausgebildet oder mit einem Ausdehnungsstab ausgerüstet sind. Derartige Einrichtungen haben jedoch den Nachteil eines nur beschränkten Vorschubbereiches bzw. einer starken Abhängigkeit von thermischen Schwankungen. Es ist nun Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nachteile der bekannten Bauarten zu vermeiden und die Vorschubeinrichtung des Mikrotoms derart zu gestalten, daß auch kleine Schnittdicken, z.B. in der Größenordnung von 1µ und darunter, über einem sehr großen Bereich mit der gewünschten Genauigkeit und Gleichmäßigkeit erreicht werden. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Vorschubeinrichtung einen sich in Schneidrichtung erstreckenden Keil umfaßt, auf dessen Keilfläche ein Vorsprung des im Hauptschlitten verstellbar gelagerten Präparat-Halters kraftschlüssig aufliegt, während eine durch einen Anschlag gesteuerte und mit dem Keil getriebemäßig gekuppelte Schrittschalteinrichtung eine Verstellung des Keiles in Schneidrichtung und somit einen Vorschub des Präparat-Halters gegenüber dem Messer bewirkt.

Bei der bevorzugten Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes ist gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung die Anordnung in der Weise getroffen, daß der Keil mit seiner Schrittschalteinrichtung an einem in Vorschubrichtung des Präparat-Halters am Hauptschlitten verstellbar gelagerten Zusatzschlitten angeordnet ist, welcher mittels eines weiteren, mit einer Gegenfläche des Zusatzschlittens zusammenarbeitenden und sich mit seiner Keilfläche an einer am Hauptschlitten angeordneten Stützfläche aufliegenden Zusatzkeiles und einer mit demselben zusammenarbeitenden, ebenfalls im Zusatzschlitten angeordneten, weiteren Schrittschalteinrichtung verschiebbar ist, so daß infolge Addition der beiden Keilvorschübe eine Gesamtverschiebung des Präparat-Halters gegenüber dem Messer bewirkt wird.

Es ist dabei von Vorteil, die Steigung der beiden Keile verschieden groß zu halten, so daß man den einen Keil zur Grobzustellung und den anderen Keil zur Feineinstellung des schrittweisen Vorschubs vom Präparat-Halter verwenden kann.

Es ist außerdem zweckdienlich, den mit der Schrittschalteinrichtung zusammenarbeitenden Anschlag einstellbar zu gestalten, so daß die Größe der jeweiligen mittels des Keiles erreichten Vorschubbewegung des Präparat-Halters veränderbar ist.

In der nachstehenden Beschreibung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert: Es zeigen:

Fig. 1 das Mikrotom in schematischer Ansicht, Fig. 2 eine Einzelheit zu Fig. 1 in Draufsicht, Fig. 3 das Mikrotom in einer anderen Betriebsstellung, und Fig. 4 eine Einzelheit zu Fig. 3 ebenfalls in Draufsicht.

Das Mikrotom ist auf einer Grundplatte 10 aufgebaut, welche einen nur schematisch angedeuteten Halter 12 für das Messer 14 trägt. Der Messerhalter ist dabei vorzugsweise nach allen Richtungen verstellbar und in der eingestellten Lage feststellbar, so daß die Schneide des Messers in die zum Schneiden des Präparates günstigste Stellung bringbar ist.

Das Präparat 16 ist in einem zylindrischen Mantel 16a, z.B. Kunststoff eingegossen, welcher mit Hilfe von nicht näher dargestellten Spannmitteln in einem Präparat-Halter 18 eingesetzt ist. Dieser Halter hat beispielsweise die Gestalt eines Schlittens, welcher in Rollen-Führungen 20a eines Hauptschlittens 20 in waagrechter Richtung verschiebbar gelagert ist. Der Hauptschlitten selbst ist auf einer senkrechten Wand 10a der Grundplatte 10 in einer Geradführung 10b derart verstellbar, daß er in senkrechter Richtung bewegt werden kann. Es sind hierbei nicht dargestellte Rückstellfedern vorgesehen, welche bekannt sind, den Hauptschlitten 20 in seine obere Endlage zu bewegen. Durch einen geeigneten Antrieb, z.B. durch eine motorisch angetriebene und den Hauptschlitten 20 entgegen den Rückstellfedern nach unten in Schneidrichtung treibende,
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Kurvenscheibe, z.B. eine Herzkurve, wird eine Auf- und Abbewegung des Hauptschlittens 20 mit konstanter Geschwindigkeit und konstantem Hub erzielt. Auf diese Weise wird
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von mehreren Präparat-Scheiben erforderliche stetige Auf- und Abbewegung des Präparat-Halters 16 gegenüber dem feststehenden Messer 14 erzielt.

Am Hauptschlitten 20 ist ein Zusatzschlitten 22 in waagrechter Richtung mittels Führungsrollen 24 oder dergleichen verschiebbar geführt. Eine in senkrechter Richtung sich erstreckende und am Zusatzschlitten 22 befestigte Leiste 26 hat zwei zueinander parallel verlaufende Auflageflächen 26a und 26b. Ferner sind zwei sich ebenfalls senkrecht erstreckende Keile 28 und 30 vorgesehen, die sich in der dargestellten Weise mit ihren Geradflächen 28a und 30a beiderseits an der Leiste 26 abstützen. Der Keil 30 liegt mit seiner Keilfläche 30b außerdem an einer am Hauptschlitten 20 befestigten Gegenleiste 32 auf, deren Abstützfläche 32a einen der Steigung des Keiles 30 entsprechenden Gegenanstieg aufweist. Der Keil 28 ist dagegen mit seiner Keilfläche 28b dem Präparat-Halter 18 zugewandt, so daß ein axialer Vorsprung 18a desselben auf der Keilfläche 28b gleiten kann. Eine am Hauptschlitten 20 und am Präparat-Halter 18 angreifende Feder 34 sichert die Anlage zwischen Vorsprung 18a und Keil 28. Diese Feder sichert dadurch außerdem die kraftschlüssige Anlage der Keile 28 und 30 mit den ihnen zugeordneten Abstützflächen. Die Steigung der beiden Keile ist - wie aus der Zeichnung bereits ersichtlich - sehr gering, so daß eine Selbsthemmung zwischen den Keilen und den ihnen zugeordneten Abstützflächen herrscht. Die Keile können also unter Wirkung der Feder 34 nicht verstellt werden.

Mit dem Keil 28 ist eine Gewindemutter 36 fest verbunden, in welche eine mit entsprechendem Gewinde versehene Leitspindel 38 eingreift. Es sind dabei nicht dargestellte Mittel vorgesehen, welche diese Leitspindel am Zusatzschlitten 22 derart verankern, daß sie gegenüber demselben nur um ihre Längsachse verdrehbar ist. Am glatten Ende der Leitspindel 38 ist ein Schaltrad oder Sperrad 40 befestigt, in welches eine Schalt-Klinke 42 unter dem Druck einer nicht dargestellten Feder eingreift. Diese Klinke ist dabei an einem Zapfen 44 schwenkbar gelagert, der in einem Segment 46 festsitzt. Dieses Segment ist wiederum an das Ende der Leitspindel 38 frei drehbar gelagert und trägt am Umfang eine Schrägverzahnung, welche mit einer entsprechenden Schrägverzahnung eines Schaltschiebers 48 in Eingriff steht. Mit seinen zwei Führungsaugen ist der Schaltschieber 48 an einer mit dem Zusatzschlitten 22 fest verbundenen Führungsstange 30 in senkrechter Richtung verschiebbar geführt. Mit seiner oberen Endfläche liegt der Schaltschieber 48 in der unteren Endlage des Hauptschlittens 20 an einem ortsfesten Anschlag 52 der Grundplatte 10a auf. Die obere Endfläche des Schaltschiebers 48 arbeitet dagegen mit einem Steueranschlag 54 zusammen, welcher am oberen Ende der Grundplatte 10a einstellbar angeordnet ist, um eine frühere oder spätere Begrenzung für die Bewegung des Schaltschiebers 48 während der Aufwärts- bzw. Rücklaufbewegung des Schlittens 20 zu erreichen. Zu diesem Einstellzwecke ist der Steueranschlag 54 darstellungsgemäß mittels eines Schrittschaltstellknopfes 56 in Richtung auf den Schaltschieber 48 axial verschiebbar. Es könnten selbstverständlich anstelle einer solchen Ausbildung des Steueranschlags mehrere, abgestufte Steueranschläge vorgesehen sein, welche durch Verschiebung oder Verdrehung eines Stellknopfes wahlweise in die zur Zusammenarbeit mit dem Schaltschieber erforderliche Einstellage gebracht werden. In jedem Falle ist es jedoch zweckdienlich, dem Stellknopf 56 für den Steueranschlag 54 eine Einstellskala zuzuordnen.

Es ist vorstehend die aus den Elementen 36 bis 54 bestehende Schrittschalteinrichtung für den Keil 28 beschrieben. Dem anderen Keil 30 ist eine ähnlich aufgebaute Schrittschalteinrichtung zugeordnet, so daß es sich aus Gründen der Einfachheit erübrigen dürfte, den analogen Aufbau dieser weiteren Schrittschalteinrichtung im einzelnen nochmals zu beschreiben. Um jedoch einen übersichtlichen Vergleich zu ermöglichen, sind die entsprechenden Elemente dieser weiteren Schrittschalteinrichtung mit den gleichen Bezugszahlen wie die Elemente (36 und 54) der erstbeschriebenen Schrittschalteinrichtung versehen, mit aber dem Zusatz "a".

Die beiden Keile 28 und 30 weisen verschiedene Steigungen an ihren Keilflächen auf. Der Keil 28 hat, wie schon die Zeichnung erkennen lässt, einen kleineren Steigungswinkel und wird deshalb zur Feineinstellung des Vorschubs benutzt. Der Keil 30 besitzt dagegen einen stärkeren Steigungswinkel und dient so zur Grobeinstellung.

Das beschriebene Mikrotom arbeitet in folgender Weise:

Es sei zunächst unterstellt, daß im Darstellungsfalle mittels der Stellknöpfe 56 und 56a sowohl der Fein- als auch der Grobeinstellbetrag für den Präparat-Halter 18 eingestellt wurde. Es werden also demgemäß beide Keile 28 und 30 zum Vorschub
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der Vorschub-Gesamtbetrag ergibt sich aus der Addition der beiden einzelnen Keilvorschübe.

In der Stellung nach Fig. 1 und 2 sind die Elemente des Mikrotoms nach einem eben durchgeführten Schneidvorgang in der untersten Stellung des Hauptschlittens 20 dargestellt. In diese Stellung wurde der Schlitten 20 durch den ansteigenden Bereich der erwähnten Antriebs-Kurve und entgegen der Kraft der Rückstellrichtung von oben nach unten bewegt. Nach Beendigung dieser Schneidbewegung kommt der absteigende Bereich der sich kontinuierlich
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Antriebs-Kurve zur Wirkung und unter dem Einfluß der Rückstellfedern wird nunmehr der Hauptschlitten aus der Stellung nach Fig. 1 wieder senkrecht nach oben bewegt. Über die Führungen 20a und 24 werden vom Hauptschlitten 20 auch der Zusatzschlitten 22 und der Präparat-Halter 18 in der gleichen senkrechten Richtung mitgenommen. Mit dem Zusatzschlitten 22 bewegen sich außerdem auch die Elemente der beiden Schrittschalteinrichtungen einschließlich der über Reibung in der Schrägverzahnung mitgeschleppten Schaltschieber 48 und 48a nach oben.

Es sei nun angenommen, daß bei dieser Aufwärtsbewegung der Schlitten 18, 20 und 22 der Schaltschieber 48a auf den ihm zugeordneten Steueranschlag 54a auftrifft und daher an einer weiteren Aufwärtsbewegung gehindert wird, die genannten Schlitten dagegen ihre Aufwärtsbewegung bis in die oberste Endstellung des Hauptschlittens 20 fortsetzen. Die Schrägverzahnung des nach oben getriebenen Segments 46a wird sich daher in der Schrägverzahnung des ortsfest angehaltenen Schaltschiebers 48a abwälzen, was eine entgegen dem Uhrzeigersinne gerichtete Drehbewegung des Segments 46a während seiner Aufwärtsbewegung verursacht (Fig. 4). Die mit dem Segment 46a verbundene Klinke 42a wird infolgedessen das Sperrad 44a und somit auch die Leitspindel 38a entgegen dem Uhrzeigersinne drehen, was wiederum eine nach unten gerichtete Verstellung des Keiles 30 relativ zum Zusatzschlitten 22 zur Folge hat. Der Keil 30 wird also in Richtung des in Fig. 3 eingetragenen Pfeiles verstellt und gleitet dabei auf der Gegenfläche 32a der Abstützleiste 32. Diese Bewegung verursacht wiederum, daß durch die Geradfläche 30a des Keiles 30 die Mittelleiste 26 und somit auch der sie tragende Zusatzschlitten 22 (zusammen mit allen von ihm getragenen Elementen) geringfügig seitlich,
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in waagrechter Richtung relativ zum Hauptschlitten 20 verschoben wird. Es ist einleuchtend, daß während dieser seitlichen Verschiebung des Zusatzschlittens 22 der Keil 23 ebenfalls seitlich mitbewegt wird und über den Vorsprung 18a den Präparat-Halter um den eingestellten Grob-Betrag gegen das Messer 14 verstellt.

Es sei nun unterstellt, dass der Schaltschieber 48 eine starre Zeitspanne nach diesem Grobvorschub ebenfalls auf seinen Anschlag 54 während der Aufwärtsbewegung des Hauptschlittens 20 auftrifft. Die Schrittschalteinrichtung 36 bis 52 wird nun in analoger Weise in Tätigkeit treten und den anderen Keil 28 geringfügig gegenüber dem nun seitlich unbeweglichen Zusatzschlitten 22 nach oben verstellen (siehe den in Fig. 3 eingetragenen Pfeil). Über die ansteigende Keilfläche 28b wird dabei der Vorsprung 18a samt Präparat-Halter 18 seitlich, also waagrecht gegen das Messer verstellt und somit auch der Feinvorschub bewerkstelligt.

Diese eben erläuterten Schaltvorgänge für den Vorschub des Präparat-Halters gegen das Messer werden während der Endphase der Aufwärtsbewegung des Hauptschlittens 20 abgewickelt, so daß in der obersten, in Fig. 3 dargestellten Endlage der Mikrotom-Elemente sowohl Grob- als auch Feinvorschub durchgeführt sind, falls beide Schrittschalteinrichtungen durch die Stellknöpfe 56 bzw. 56a eingestellt sind. Man kann natürlich auch jeden der beiden Stellknöpfe wahlweise auf "Null" stellen, was zur Folge hat, daß der ihm zugeordnete Schaltschieber während der Aufwärtsbewegung des Hauptschlittens nicht angehalten wird. In diesem Falle bestimmt nur derjenige Keil den Vorschub (Fein- oder Grobvorschub), der eben mittels seines Stellknopfes in Tätigkeit gesetzt ist.

Nach Beendigung der Aufwärtsbewegung des Hauptschlittens 20 und somit auch der Vorschubbewegung wird anschließend der Abwärtshub des Hauptschlittens 20 der Schneidvorgang am Präparat 16 vorgenommen. Gegen Ende dieser Abwärts- bzw. Schneidbewegung treffen die Schaltschieber 48 und 48a wieder auf ihre ortsfesten Gegenanschläge 52 bzw. 52a auf und werden bei noch laufenden Schlitten 18, 20, 22 angehalten. Es folgt daraus eine Relativbewegung der Schaltschieber 48 bzw. 48a gegenüber ihren Segmenten 46 bzw. 46a, was eine Rückverdrehung dieser Segmente im Uhrzeigersinn also entgegen den in Fig. 4 eingetragenen Pfeilen erzeugt. Die Klinke 42 bzw. 42a wird dabei außer Eingriff mit dem zugeordneten Sperrad 40 bzw. 40a gebracht und bei unverdrehbarer Leitspindel 38 bzw. 38a leer in eine neue Ausgangsstellung ähnlich Fig. 2 gebracht.

Aus dem vorstehenden ergibt sich klar, daß bei der erfindungsgemäßen, mit mindestens einem Vorschubkeil ausgerüsteten Vorschubschrittschaltung des Mikrotoms infolge der geringen Steigung des Keiles auch ein nur sehr geringfügiger Vorschub (Feinvorschub) ohne Schwierigkeiten erreichbar und somit das Schneiden von Präparat-Scheiben von geringer Dicke, z.B. 1µ und darunter mit der erforderlichen Genauigkeit und Konstanz möglich ist. Durch Zuordnung eines weiteren, der Grobzustellung dienenden Keiles lassen sich außerdem infolge Addition der beiden Vorschübe im Bedarfsfalle auch größere Scheiben-Dicken erreichen, oder eine Entfernung der unerwünschten Präparat-Partien mit Hilfe von groben Scheiben in rascher Weise bewerkstelligen.

Claims (5)

1. Mikrotom, bestehend aus einem Messer, einem mittels eines Hauptschlittens in Schneidrichtung hin- und herbeweglichen Präparat-Halter und einer Vorschubeinrichtung, welche bei jedem Schneidvorgang den Präparat-Halter um einen bestimmten einstellbaren Vorschubbetrag gegenüber dem Messer schrittweise zustellt, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorschubeinrichtung einen sich in Schneidrichtung erstreckenden Keil (28) umfaßt, auf dessen Keilfläche (28b) ein Vorsprung (18a) des im Hauptschlitten (20) verschiebbar gelagerten Präparat-Halters (16) kraftschlüssig aufliegt, während eine durch einen
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(56) gesteuerte und mit dem Keil getriebemäßig gekuppelte Schrittschalteinrichtung (40 bis 50) eine Verstellung des Keiles in Schneidrichtung und somit einen Vorschub des Präparat-Halters (16) gegenüber dem Messer (14) bewirkt.

2. Mikrotom nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Keil (28) mit seiner Schrittschalteinrichtung (40 bis 50) an einem in Vorschubrichtung des Präparat-Halters (16) am Hauptschlitten (20) verschiebbar gelagerten Zusatzschlitten (26) angeordnet ist, welcher mittels eines weiteren, mit einer Gegenfläche (26b) des Zusatzschlittens zusammenarbeitenden und sich mit seiner Keilfläche (30b) an einer am Hauptschlitten angeordneten Stützfläche (32a) abstützenden Zusatzkeiles (30) und einer mit denselben zusammenarbeitenden, ebenfalls im Zusatzschlitten angeordneten weiteren Schrittschalteinrichtung (40a bis 50a) verschiebbar ist, sodaß infolge Addition der beiden Keilvorschübe eine Gesamtverschiebung des Präparat-Halters gegenüber dem Messer erreicht wird.

3. Mikrotom nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steigung der beiden Keile (28, 30) verschieden groß ist.

4. Mikrotom nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Keil (28) zur Feineinstellung und der andere Keil (30) zur Grobeinstellung des schrittweisen Vorschubs vom Präparat-Halter (16) dient.

5. Mikrotom nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der mit der Schrittschalteinrichtung (40 bis 50 bzw. 40a bis 50a) zusammenarbeitende Anschlag (56 bzw. 56a) einstellbar ist, so daß die Größe der jeweiligen
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des Keiles (28 bzw. 30) erreichten Vorschubbewegung vom Präparat-Halter (16) veränderbar ist.