DE7009374U - Vorrichtung zum bearbeiten von objektbloecken fuer mikrotome, insbesondere ultramikrotome. - Google Patents

Description

DIpL-Iy. W. PΛAP
Dipl.-Ing. H. MiTSCHERlICH
Dip!— fcs- K- GU Κ SCH "IA51 S

Di. ΐίΐ. r.si. V/. KÖΓ;3ER .

liÖKCHEIi Ti, SiiiniJoilsir·. ¹⁰

13. Wir ζ 1970

C. Reicher υ Optische f«erke /litiensesellschaft in Wien (Österreich^ H_Crnalaor Hauptstraße 219

ichttmn svn BGurbei"ben von Ob^ekfblöcken für Llikrotome, in sbc s onäere Ul trnnikr ct oro.e

betrii^t eine Vorriclitnmg siin exakten und p e^rcci.teti von O"bo^e^ten₅ insoesondere nacn

w der Binristtrjsig: in luairten Sims-ustoffen, Ti5r eine nacnfolgende

psj?3iHLon en einss Llikrotom, "instiesondera TJltraaikro

erden viele Objekte für licht- imd elek-

siKKiTsss^ea nach dem heutigen Stand der "ollsti2äc5.g esssZisseri; xtnd danach mit einem zur BiI-

fes bestissrfcen IsonoEer durchgehend im,— c3.eses"^>2OiiaB2r nater· hiefiir geeigneten Eecön_s ^rIa "Sarss, -iufc^-avloletter Bestrahltrng_t Zusatz von Katalysatorsa iissr-» poi^serlslero wird. Sach dieser Pol^sorisatios, die baisaielsöeise ±n e±nea iHasge^äS, in einer Gelatinekapsel j einem SärastsSojEfbshBltgg od.dgl, durchgeführt

werden kcxsn, ist dos Objekt in einer gut schneidbsren, ä aoisSQ2ss sehr harte» Hasse eingeschlossen. !Die Forn des GdfäSes sacht es in des meisten fällen notwendig, da3 das Objekt vor den Schneiden entsprechend vorbereitet r/erden muß, Kunststoff, der sich über der: Cb.jekt befindet, nuß abgetragen werden Moses Abtragen suS in einer Weise Vörgeaonnnsn werden, die eine pisse Oberfläche liefert imd eise Kontrolle darüber sülärs, wie tief hie"boi in das Ob^elit eingeschnitten wird. Die in diesem ArbeitsßKig hergestellte plane /jischnittfläche eatspricat der späteren Gchnittflache, Sie weist neben Partien, welche von Od- äelzt "bc-doc>t cind, auch Partien auf, die lediglich objektfreies Sinbettunss^editm entiialten· Jiit Rücksicht auf den Schneidevorcang an KaJcrotoia, insbesondere mtranifcrotoin, muß vor den Schneiden die ztmächst hergestellte Anschnittfläche auf aen Bereich des Objektes einseengt werden, indea man die an das Objekt grenzenden Partien der Fläche, welche lediglich freies Si2i5sttü2SS5Sul^ asraaltea, durch seitliches Be^ohrLriden entfernt, meses Begrenzen der Jtosclmittiläcne soll Su senosaen vrerden, da£ im Hinblick auf das Herstellen von Serienschnitten as üikrotoa, insbesondere ülfcrasilcrotoiP., mindestens sroei ¥jantfm der Sahn-s -trfc-n^

Is -/erlauf der spateren Arbeit werden diese Eaatsa des Objeiites parallel s^s? i^sras$ras.ae OxIeOMs^, so äaS ein Scnnittband entsteht, welches senkrecht zur Ifesserschneiäe vorgeschoben TTird und aus gut aneinander haftenden Schnitten bssteht. ähnlich T/ie bei Objekten, die in harten ZunstsfcoiXeaa edsgebettet sind, aauS bei Sdaneiaeobj^tes v-erfa^sa werden, ei© von Hatnr aus eine große Härte a-oTiseisen ^nd daher sieht besonders eingebettet werden iaSssen. Dies gilt ±ns"besonSere für !harte anor- , ganische Hateriallen soaie für Metalle· Zn alles genannten Hallen ist es schwierig, ohne e±ae spezielle ¥orr±cl&nng iait einer Eikli von Band aus eine esskt definierte Jnschnittflä-

il

che der beschriebenen Έοτέι herzustellen, veil hieoei ia den meisten Fällen eine Genaiiigkeit in der SroSenordn-ang von 0,5 Eia oder darunter ezireiehl; i^er

■ " ι.

Keine der bisher bekannt cov/ordenen Vorrichtungen snn

J Bearbeiten der Obgcktblöcko vor dem Schneiden entspricht allen Forderungen, die im Hinblick auf einfache und o~3kte Ar-■ boit heute gestellt v/erden müssen. Im einfachsten JTall uird nach den ntand der Technik dor Objcktblcck am ITikrotom oder

f ültramikroton seibat bzw. cn einem entsprechend adaptierton

Stereomikroskop unter mikroskopischer Kontrolle nit einer I.!o-

tallklingo bearbeitet. Es int dabei noist nicht nöglich, die Anschnittfläche hinreichend eben sov7ie zwei Kanten der Anschnitt fläche hinreichend, parallel zu erhalten. Diener llangel f kann durch, verschiedenartige mechanische ITührusgon der Lüotall-QP klinge in bekannter \7eise beseitigt werden. Demgegenüber ist es aber nicht möglich, die rasche Bildung von Scharten an Ketal!klingen beim Bearbeiten harter Kunststoffe oder Objekte zu verhindern. Dadurch ist das Abtragen größerer Bereiche vom Ob.jektblock eine mühsame und äußerst zeitraubende Beschäftig^tag, Dies gilt in noch größeren Umfang für das Bearbeiten von Objektblöcken mit den gängigen Glasmessern as ültranikrotom oder einen anderen Schneidegerät.

JLn letzter Zeit vruräe eine spezielle Anordnung "beschrieben, die zum Bearbeiten des Objektes eine Drehbank "bsw. c-inon Schlagzahn vorsieht- Hiebei ist zwar das Bearbeiten mehrerer ^ Blöcke mit einem einsigen Schneidenerkzeug ohne nachschleifen möglich, es bleibt aber mit verschiedenen Nachteilen verbunden. So ist beispielsv/eise die mikroskopische Kontrolle eines rotierenden Blockes "bei stehendem Messer auf der Drehbank schwierig. Ein Schlagzahnwerkzeug ist für Ungeübte schwer und nicht olme Sisiko zxi bedienen. Des weiteren rnirden zisa Abtragen des überschüssigen Materials auch handelsübliche Schleifvorrichtungen vorgeschlagen. Diese liefern ge&och ratöie Oberflächen und führen liänfig dazu, daß harte Körner des Schleif materials in den Kunststoff eindringen nnd nachträglich beia Schneiden dio - 3 üGssersclniei&e des Glas— oder Diamaiitmessers "beschädigen. Ti

4- -

3lc der vorliegenden !Teuerung ist es, das Bearbeiten von Objektblöcken für die Jlikrotonie, insbesondere Ultramikrctorile, unter Vermeidung der vorgenannten Nachteile zu erleichtern. Die llsuerung geht dabei von den Gedanken aus, die Bearbeitung mit den seitlichen Schneiden eines j^räswerlczeuges durchzuführen, wobei ein und dasselbe Werkzeug sowohl 312m Herstellen, wie auch zum exakt reproduzierbaren Begrenzen der An— Schnittfläche dienen kann und außerdem bei einfachster Handhabung gewährleisten soll, da3 zwei Kanten der Anschnittflache geradlinig und parallel zueinander verlaufen, wogegen die anderen Kanten nach den jeweilig vorliegenden Bedürfnissen in beliebiger Ueisa gewählt v/erden können.

Bio neuerungsgerrißo Vorrichtung ist somit dadurch gekenns^ichnet, daß ein ZTräsr/erkzeug und der von einen Objekthalter getragene Objektblcck in bezug aufeinander derart angeordnet sind, daß das Präsiverkzeug und/oder der Obnekfblock in. stjgI Eichtungen senkrecht zur Längeachse des EräswerkZeuges geradlinig bewegbar (verschiebbar) sind und daß der Objektblock um eine senkrecht zur Längsachse des Eräswerkzeuges verlaufende Achse drehbar, insbesondere verschwenkbar ausgebildet ist, so daß mit den seitlichen Schneiden des Sräswerkzeuges in eines ersten Arbeitsgang eine plane Anschnittflache an dem Obgek* erzeugt und in weiteren Arboitsgängen mit denselben Schneiden des üräswerkzeuges auf das gewünschte Haß begrenzt werden kann.

G-eaäß einer bevorzugten Ausführungsfora der Heuerung ist

j zum Drehen bzw. Verschwenken des öbjektblockes ein an sich.

. bekanntes System vorgesehen, das ein wahlweises Verschwenken

f vsä fest' (z.B. auf 180°) eingestellte oder "beliebig wählbare

Winkelbeträge erlaubt.

Die !Teuerung wird nachfolgend an Hand eines nicht !beschränkenden Ausführungsbeispieles unter gleichzeitiger Besugnahme auf die angeschlossene Zeichnung weiter erläutert*

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ψ/ί

dieser zeigt;

3?ig. 1 die neuerangsgeiaäBe /.nordming wahrend de? Herstellung der Ans ehnittf lache, in sehesatischer üarstelltsng, -and.

Sig. 2 dieselbe^ ünordrrang S7~>:?end der 3rzeiis*«2iS einer geradlinigen Begrcns-ongckorite der .Anschnittflilche , ebenfalls schesatiscb. dargestellt. /-

3?ig. 3 zeigt den sit derneuerungsgeioäßen Vorrichtung fertig "bearbeiteten Cboektblock is ßehaubild.

Bei der Srseugusg der planen Anselmittflache gesäß S 'iiird ein von einem Jlotor angetriebeaes lirasTrericzeiig, insbesondere ein XcnglocMräser eingesetzt, dessen Seitensclmeiden ztsm Bearbeiten dos Obgelrtes flienen. Dieser !"raser ist a-af einer geraden Bahn cenlzzcchi au seiner Längsachse so verscliiebbar ane;Gor-dnot, öa£ an den Cb j Ostblock ztmäclist eine ebone AaßclinittfläciiG FJ?¹ erzeugt wird. In der Zeiclmimg ist der !Fräser i so dargestellt, daß seine Längsachse senkrecht zxny Bildebene vorlirait raid seine Drehrichtiuig dem Pfeil entspricht. Die Bewegungsrichtung des üräsers 1, der über eine Halterinig 2 mit der Abtriebsnelle eines Liotors 3 verbisnden ist, verläuft genr.ß der Zeichnung waagrecht Ton links nach rechts in Pfeilriciitv.ng· Das Objekt 5 ist in einem Kunststoff block 4 in bekanntor T7eise eingebettet und in einem Ob^ekthalter 6 montiert« Sie Halterung des Liotors 5 einschließlich, der Vorrichtung zum Verschieben des !Fräsers sowie die Halterung des Objektes 5 einschließlich der gängigen Jujstiervorricht-angen ist in der Zeichnung nicht dargestellt. Die Lsge der Fläche EF' kann dadurch festgelegt werden, daß man den Block 4- mit dem Objekt 5 in seinem Halter 6 Kittels einer entsprechenden ITerstellvorrich-■frung vertikal im Sinne des Doppelpfeiles bewegt. Δη die Stelle einer Bswegimg des Objektblocks 4- in vertikaler Richtung kann, chns dabei den Hahmen der Scfindimg zu verlassen, eine den voll gezeichneten Poppelpfeil fib? die Objekthalterung entsprechende Bewegung des Eräswerkzeuses Λ treten, die bei diesen durch einen strichliert dargestellten, ebenfalls vertikal verlaufenden Doppelpfeil angedeutet ist·

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— Ό —

Send es β.03 Herstelle" der ül

kasn das 3egrezi3en der erseu£t.?ii PläcJie TJ?¹ nach. IFfLg* 2 erfol— gen, ohne daS dafür zusätslic^e Torrlcrvinsgen notwendig T7Ö2?o:2» Su dieses 2~ecke v*lrd der CiiQektlif.lter 6 *2ittels cles? "bes^eflisis e^ivälinues yersteHvoT2?ieL1n2S£ anc^-io"bo3 ind caraiiirilii das fräswerkzeug Ί enieiii; ia Pfellriclitrons ".?asserac]r& segan den Gb^c&ij Mock 4 "bewegt. Hiebe! entstellt a=i Slock 5 eine sylinörisclio Släclie, öle Sen Haälus des li-äsrerJrs rages auf^eisi; 12nd sdt; der ersten /-Jiscimlttflaftho T¹F¹ eine gercdlinige liants "bilöei;.

I?3c2i fies Zlerntellea dieser er-stes sjli^idslsclKSCü 5¹IaOiIS äsr Block 4 siittöls einer Sci^jezürrcrrielittüis ten öle /:Ciiss AA.¹ des Objektlialters 6 gedreht τ-eräen. Ä&ese lirelsiES kasHi i2it Hilfe ein^s bek?iiri"Sen GyGte~-3Gj ηοΐ5ρ1θ1&"·75ΐββ raiio^ KlisZiG is Yerbindiing sit einGH SshritracL, ira iixo T^ilrÄslOofeäse, s.3. ßziGlc 180°, erfolgen, ϊτπ letstgena^nto.u Pall -ird sjisclilioSem eine sneite zylindrische Plilcbo ers^jgt;, äer-en i?cboittkante -sit der /i32schn5.t'frf^ple.c>i© IT* i3^ri ~*er>rlltnifa r-u der XTisz?ßt 3iorgosteilten Eante e::a!st parallel verD-äuft, z.zi7. (nacjb. 5¹Ig. 5) la A'ostand a.

Durch v/iederiioltes Dreiien des Blockes ira die* AcIisg AA.* können v/eitere zylindrische flächen t>sv/. Krmten erzeigt wsz-den Hiedurca erhält raan sclilieSlich gen'iS Pig· 5 eine pl&ns /Jischnittflache pa₉ die allseits durch geradlnjiigo Kanten begrenzt wird. Mesa KantenausMldung koisat dadurch, anstände, daß mehrere Zylinder flächen, nämlich 4-a, 4-ΐ», 4c tmd 4d genÜB Pig. 3, in der boschrietienen TJeise hergestellt werden·

Zine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindtüig besteht darin, daß Skalen oder andere Einstellhilfen vorgesehen sind, mittels weicher die Translations- und/oder des Fräsern "bz?;. öb^skthalters, welche für die Arbeit notwendig sind, hinsichtlich Längen und/oder \7inkeIg^aden gemessen und kontrolliert so^rie reproduziert nerden können.

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Us erweist sich srac'n als günstig, wenn dor Gbgektblock derart ^ustierbar augeordist; lsi;, daß die raicaliciie Lage der läelie an C"b.1e=kfhloek nach Bedarf variiert T?erden

Eiae i/eitere, in diesen Zusazineiihans sehr vorteilliafte siialtinig der lie-ueiiTmg "oesielit sicJi darauf^ daB die Halterungs7oi=ric]ituag für den O^äekuOlock so ausgebildet sein kann, daB die Cbfi elrt halt er, cog3b£nen£alls auch die gegenwärtig allgez^sin üoliclien Dclr7o:i!~.^röri?ie?ituiisen s'oa Justieren der Cfo^elct-Sialter aa Ultraaikrotos in einer solchen Weise mit Hilfe von /idapterelenenten oder- Srrisclieastüclreii oefestist τ/eräen köimezi, die es ge~äl2rleistet» daß die Gb^elrtlialoerungen Tersoliisdener ■Öltrai2ikro1;©ntjpes an ein- imd denselben Gerät olme ündernns oder susStzllcli'5 Ausctatinris desselben "befestigt werden können

r anderen sefcasinton Tcrriclitmigen ^eist das neue-Sjsteti den Vorteil a-af, daß die JiistiervorgSnge ετύ£ ein ÜZiniiausi "beschränkt -erden können imd daß z-ur Bsarbeiirung des Blockes die gssa-ütä Seitenscaneids dos 3?räsi?erkzenges verwendet: i'/erden it&nn· Auf diese üeisö ist die Justierung des Blockes "bztr, gegsbenenfalls des Sräsi7erkzei2ges lediglicn in einer ra,ch±m>g notwendig, die entsprechend der Darstellung in ?ig· i leid 2 der ZeicSsrnng einea? vertikalen YerscMelnaag ent^ spricjit* Eine genaue Justierung ia den "beiden daau senkrecht stehenden Sichtungen ist Meat errorderlich. Ba die gessiate Ssiterischneide des irästrerkzetzges aio? Terfiigung steht, kaxm zudem von einer relativ langen Standzeit des Uer&zeuges Gebrauch gemacht werden. Die genannten Vorzüge des neuorungsgesfaßen »^stones erlauben daher im Tergleich zu anderen spanabhebenden Bearbeitungsvorrichtungen eine relativ einfache _t betriebssichere Sonstruktion und eine sehr einfache Bedienung, wobei trotzdem höchste Präzision gewährleistet T7ird und eine durchgehende Beobachtung des Vorganges, z.B. ait einer vergrößernden Einrichtung, möglich ist.

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SIe neuerungsgt.^ I£e Vorrichtung harm, in verschiedenen Varianten gefertigt v/erden, oline dabei —on Hainen der Iienerung ebzmreieiien. Saoei ist es nicht entscheidend, ob die verschiedenen, iia Echsen der Arbeit notwendigen !Translations- und _Rctationsbe??S2i2ng3n nur ait dea Qbjektblock (voller und striclilierter Poppelpfeil, Fig. 1), oder nur nit dea 3?rSser (waagreclater Pfeil, sbriclilierter vertikaler Doppelpfeil, Pig· 1) oder sua Teil alt des öb^ektblock und zxm Teil ait dam Sräs— iv&rksauG ausgeführt r/erden. Sbenso kann das ]?raswerkzeT2S 2öi versekLeöenan Γοι-Ξΐ^η, insbesondere mit einer verschiedenen An— zaljl von Seitsnsclmeiden, ausgebildet sein sowie aus verschie— denen Hater-ialien bestehen, v/elchs jeweils des Objekt angepaSt sind, Der istrisb dos j^räs^erkze-uges kann direkt oder über ein geeignetes Tri-msHissionseleTnsnt, a.3» einen iransaissionsrie- · •««a odsr sine flexible "Teile erfolgen. Auen, die Objekthalterung aa Stativ sov;ie die Yorrlchtpiäs aim IJrelien des Gb^ektfolocks für das Bsgrsnaen der Ansolmittflache können nacli Belieben ausgebildet serin.

Schließlich kann ein vergrößerndes optisches 3ysten, das zum Beobachten des Objektes vor, während βοέΙο nach den Bsaibeiten iait dem Präswerkzeug dient _$ wie es insbesondere zuia Bsarbeitsn von Blöcken für die TJltraaikrotoaie benötigt v;ird, an Basisgerät angebracht sein· Dieses Vergroßeruzigssysteia kann in den verschiedensten V/eisen ausgebildet v/erden, wobei laan vorteilhaft eine sam. Beleuchten des Objektes "bestirnte Lichtquelle 3it desi Easisgerät verbinden kann·

7ÜÜ9374 29.10.7Q

Claims (1)

1. S c h u t ζ a η s ρ r r c h e :

   1. Vorrichtung zvjz Eearbeiten von Objektblöcken für lSi!~rotoine, 5_nsbssondere TTltranikrotone , dadurch gekennzej daß ein ZTräswerlrzeug und-der von einen Objckthalter· getragene Objektblock in besug aitfeinanäer derart angeordnet sind» daß dati JPp'asvejyyizeng -düd/odor der Ob^elrtbloclc in zviei Sichirungen

   senkrecht sur Längsachse des .^räs^erkzeuges geradlinig bev/egbar (verscJaiebbar) sind vnd. daß der Objektblock vjn eine senkrecht zur Lsngsachsc des Et»äsT7crkseuges verlaufende Achse drehbar, ^k insbesondere verschwenkbnr ausgebildet ist, so daß mit den seitlichen Schneiden des Frästrerkzeuges in einem ersten -Arbeitsgang; eine plane Anschnittiläche an aem. Objekt erzeugt und in weiteren Arbeite gangen mit denselben Schneiden des Präs^erkz?ij.ges au? das gevriinschte Maß begrenzt worden kc

   2. Vorrichtung nach Anspruch. 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Drehen bzv7- Verschwenken des Objelctblockes ein an sich bekanntes System dient, das ein wahlweises Verschwenken um iest (z.3. auf 180°) eingestellte oder beliebig wählbare üink elbsträge er 1 ai\bt.

   5· Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2_t gekennzeichnet durch Skalen od.dgl. Sinstellmittel zur Messung und Eontrolle bzw. zwz Reproduzieren der Oiranslations- und/oder Rotationsbewegungen das I?räswerkze'ages bzw· Objekthalters.

   4·· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Objektblock derart justierbar angeordnet ist, daß die räumliche Lage der Anschnittflache am Objektblock variiert werden kann-

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   5* Torrichfcust, ^cIi Anstich 4, dadurch g da3 snn Justice*·! ess Gb.jeifbloelres öle an einen JÜkrotosi, insTjGsonSore ultrasi'r^oto-, sin 3l£s1;sl!en der relativen Lage des QbpoVoCij s-at* J'esssrsciLiisldo ceuisSliclis JustlertiizÄGil; rorgeselisii ist.

   daß al β J-ar/^lsrelnho^'G vn& gsso'oeneniallH o fvT don Co.jÄtolocl: eine ublieiie Prc.paratJhaliermis ^"^ verscliie3.8zie ΙΟΖζτο^ο^.-, Insbesondere ülorcislkrouost^pea in 7er-"bisä-ani"· ^d.t ontcprecicnd ausgebildeten Adapierteilen 1>ζτ7· Ζ*τ1-scnsnctückon dient. '

   7. Tc-3?rlcliin2iLS ^^cli eiiiein 'der Ansprüciie 1 Ms 6, äad-urcli go^ceirasaicimol;, daß "ein TergroBemdes optisches System, das zvEi Secbaehton des Objektes τοί?, Tjäiirend sovtIo nacn dea Bear-"beiijen i25_t deta ITräsv/ex-kseiig dient, aia Basisgerat a2ge"bracli1;

   ι 8. Vorrichtung nacli JmsBrucli 7« dadurcJb. gekeiinzeaclmet, ^?

   da.B eine zna SsleiiciitGii des Objektes "bestiiaete liicixtQiielle Hxt f·

   des Sasingerät verbunden ist. I

   Der Patentiaßiv

   Dr.Pi/Kü 10.3.1970

   Ti ^ ~

   Γ4 23.113.70