DE7902261U1 - Gerät zur graphischen Darstellung räumlicher Objekte mit Hilfe durchsichtiger Folien und durchsichtiger Platten als Glas-modell - Google Patents

Description

Peter wlichalowsky .'*.·♦'

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Schweigen-Rechtenb&shi

Deutsches Patentamt

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Gerät zur graphischen Darstellung räumlicher Objekte mit Hilfe durcnsichtiger Folien und durchsichtiger Platten als "Glas"-modell.

I.Bekannter Stand der Technik.

Zur Anfertigung histologischer Modelle wird heute haupt= (, sächlich die //achs-Rekonstruktionsinethode nach horn verv/enaet. Häufig wird das Wachs durch moderne Materialien ersetzt.Der Nach= teil dieser undurchsichtigen Rekonstruktionen ist,daß oie nur ι die äußeren Strukturen der nachgebildeten Objekte wiedergeben. Die innere Organisation - z.B. der Verlauf von flerven und Blut= gefäßenA in einem Lebewesen - bleibt dem Betrachter verborgen. Trotz dieser .Nachteile hat sicn noch keine methode zur Her= ?■ stellung durchsichtiger Modelle durchgesetzt.ßomeis erwähnt in seiner beKannten"Mikroskopischen Technik"(1)nur zwei Ar bei ten, die eine von Thomee(2),die andere von RolsJhoven(3)· In deai sonst auf Vollständigkeit bedachten Werk von Romeis wer= den andere Techniken nicht erwähnt .Auch Thoniee und Rolshoven

kennen keine anderen Methoden.Jeder der beiaen Autoren schildert^ f S

*" eine typische Bauweise durchsichtiger, räumlicher Jodelle. 1

Den Methoden von Thomee und Rolshoven ist folgendes gemeinsam! Das zu rekonstruierende Objekt wird auf einem alikrotom in Schnitt te zerlegt.Die Schnitte werden vergrößert und auf einen durch= | sichtigen Zeichnungsträger übertragen unter Hervorhebung des ί

esentiichen..Naeh dem Zusammenfügen der Zeicnnungsträger in der richtigen Reihenfolge ist das Modell fertig.

Die beiden RekonstruKtionsmethoden von Ihomee und Rolsnoven unterscheiden sich durch axe Art der Zeichnungsträger.In der Tat ist es sehr schwierig, ein Jodeil zu beKomaen, dessen Durcnsichtigiceit gotisch einwandfrei ist. Dies rToblem ist noch immer nicat auf einfache Art und Weise gelöst .Deshalb^ sind beide· Rekonstruütionsverfahren in Vergessenheit geraten«

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Rolshoven verwendet als Zeichnung träger Zeliophanfoliev die er auf einfallsreiche Art und //eise zusammenfügt (siehe Zeich= nung aus der Arbeit). Das Modell besteht aus zwei Eisenrahmen A und B. In jeden der Rahaien sind mehrere folien gespannt (in der Zeichnung eine rote und eine blaue).Die beiden Rahmen sind zu= sammenscniebbar.In zusammengeschobenem Zustand würden die blaue und die rote Folie gleichzeitig sichtbar.

Vorteile des Verfahrens von Rolshoven:

1- Die .»löslichkeit, zv/ei Foliensätze dem Betrachter nacheinander vorzuführen(d.h.das Auseinander-oder Ineinanderschieben der beiden Rahmen),erhöht die Verständlichkeit des Modells.Es entsteht kein Liniengev/irr.

2- Das Folienmaterial ist preiswert.

ftach^eile d^n Verfahrens von Rclchoven:

1- Das fehlerfreie Spannen der Folie ist sehr schwierig.Unsach= gemäße -Bedienung kann das Modell sehr leicht beschädigen.

2- Das Folienmaterial ist von Luft umgeben.Fügt man viele Folien zusammen,erscheint das Modell trüb-weißlich bis undurchsich= tig(Totalrei^£ktion an der Oberfläche der Folie).In diesem Punkte gleicht Rclshovens Rekonstruktion den viel älteren Typen,die durch Aufeinanderlegen von Paus-oder Ölpapier entstanden(vor 1893)·

Thomee legt besonderen Wert auf die optische (Qualität seiner RekonstruKtion.Sr verwendet als Zeichnungsträger Glasplatten von passender Stärke und legt diese einfach aufeinander.Er immer= giert das Paket in Benzol,das wie Glas einen Brechungsindex von n=3/2 hat.

Vorteile des Verfahrens von Thomee:Der mecnanische Aufbau ist sehr einfach.Die optiscne Qualität war bestimmt einwandfrei

Nachteile des Verfahrens von Thomee:

1- Benzol ist Karzinogen.Heute „vurde ein solches Modell für den Gebrauch in Schulen gar nicht zugelassen.Benzol läßt die Verwendung von preiswertemJFolienmaterial nicht zu.

2 - Das Glas ist zu scnwer und empfindlich.

3 - Man kann das Modell nicht als Schiebemodell benutzen.

4 -Soli die Einrichtung zur Darstellung mehrerer Objekte benutzt

werden,mu3 man entweder für jedes Objekt einen Glasplatten= satz kaufen oder durch Stereofotografie das jeweilige Modell festhalten und die Glasplatten wieder säubern.Die Stereo=

fotografie ist natürlich ein unvollkommener Behelf .'.Vie wäre sonst der große Erfolg der ffacnsmodelle zu erklären? Beiden Methoden haften also schwerwiegende x^acnteile an.

II. Die Wesenszüge der Erfindung.

Ich habe versucht,ein ..lodell zu bauen,das die Vorzüge der ivlethouen von Rolshoven und Thomee vereinigt.Es soll also bei guter optischer Qualität die Vorteile des Scniebemodells bieten.

- 1. Der mechanische Aufbau(siehe auch Zeichnung!)

.Aus Kostengründen habe ich das Folienprinzip beibehalten. Um die Folien auf einfache,sichere und präzise Art und .Veise in richtigen Abstand voneinander anzuordnen,habe ich die Rekon= struktion wie eine Art elektrostatischen Kondensator aufgeoaut, d.h. eine durchsichtige Platte hält den abstand zwischen zwei Folien(über das material siehe 2.).Um ein Schieoemodell zu erhalten,haoe ich die Platten vertikal angeordnet .Um es zu ermöglichen,die Folien zwischen die Platten zu schieoen, wende ich folgende neue Methoden an:

-a.Die Platten werden durch unterlegscheibenartige Folien=

stücke auseinandergehalten.
-b.Die oberen Kanten der Platten sind abgeschrägt.Dies ermöglicht,beim Einführen der Folien auf Anhieb den rieh= tigen Spalt zu treffen.

-c.Die oberen Kanten der Platten sowie die Ecken der Folien sind gefärbt.Dies erleichtert das Auffinden der Spalten, besonders wenn man, wie unter 2. beschrieben,das Modell in ein Medium mit höherem r>rechungsindex imaiergiert.

- 2.Die optischen Merkmale.

Glas bot sich als Plattenmaterial an. Es ist jedoch schwer, zerbrechlich und schimmert grünlich, wenn man nicht teure Spitzexifabrikate nimmt. Außerdem ist die Verarbeitung von Glas (Löcher bohren, abschrägen...)mit großen Schwierigkeiten verbund« Aus diesem Grunde habe ich mich für Plexiglasplatten entschie= den.Sie haben eine größere Lichtdurchlässigkeit als Glas.Unter den Folien(A5.etat,Hostaphan,ÖVC) erwies sich Genotherm Xi 100 (Hart-PVC o,1mm stark) als besonders lichtdurchlässig.Die Folie ist außerdem sehr steif.Man kann sie also gut in las

Modell einführen,Doe Folien können mit Overhead-ProjeKtions-Sciften und -Füllern leicht selbst beschriftet werden.Wie Thomee immergiere ich das Modell in eine Flüssigkeit mit höherem Brecnungsindex,um die Totalreflektion auszuschalten.Der brechungsindex der Flüssigkeit muß dem des Plexiglases (n='l<49) mö_olicnst nahe kommen.Für Arbeiten mit etwa 15 Folien genügt iVasser(xi=1,33) .Es ist Drauchuar bis etwa 30 Folien.Dieses Ergebnii könnte .nan mit Glasplatten als Abstandhalter statt Plexiglas = platten nicht erreichen.Verwendet man mehr (bis zu 50) Folien, muß ;nan den idealen brechungsindex erreichen.Eine solche FlüssigKeit ist z.B. eine wässrige Fructose-Lösung.Es gibt natürlich auch noch andere Möglichkeiten,etwa Salzlösungen.

> III.

Vorteile des Verfahrens:

- 1.Niedrige Anschaf f un-:skos ten. Eine Plexiglaskasten mit Platten

verursacht zirka 300.- DM Materialkosten.Trotz dieser KosLen ist das S^öiXSM System billig.Ein Foliensatz kostet nur ein paar wiark.Es ist also viel rentabler ,eine Sammlung Foliensätze mit Plexiglaskasten anzuschaffen als viele

fe einzelne Wachsrekonstruktionen(durchschnittlicher Preis

f einer BachsreKonstruktion z?irka 100.- DM). Die Flüssigkeit

ξ ist ebenfalls recht billig.

_i - 2. Variabilität. Der Vorführende kann die Folien in beliebiger

Zahl unü beliebiger Seihenfolge einschieben.Das gibt ihm ' ' noch mehr Möglichkeiten, als er bei Rolshoven hätte.

- 3·Die Platten sind zusammengeschraubt.Es kann also keine

verlorengehen.

- 4.Geringer Piatzbedarf.Die FOliensätze finden in einem kleinen Fach Platz,während eine Rekonstruktionssemmlung

mehrere Schränke beansprucht.

-5· PraKtische Handhabung.Das Zurechtbauen der RekonstruKticn (z.B. für UnterrichtszwecKe) beansprucht wenig Zeit und ist einfach,da sich die Folien leicht einfuhren lassen* «Vasser als Z#ischenflüssigkeit ist angenehm im Umgang. Auch die Verwendung von Salzlösungen ist praKtisch, man

braucht nur nach Gebrauch die Folien kurz in vvasser einzulegen, um sis wieder zu säubern.In der -lenrzahl der Fälle ist jedoch sit big zu 30 Folien eine gute Sekons tratet ion au erreichen. Salzlösungen sind also nur für spezielle Fälle nötig. IV.
Das öffentliche und wirtschaftliche Interesse.

Dieses RekonstruKtionsverfahren eignet sich besonders gut als Lehrmittel..abnehmer wären also Schulen oder Institute.Auf dem Lehruiittelmarkt werden keine durcnsichti_,en Modelle angeboten. Dxese Lücke Kann nun geschlossen werden.B^e Produzenten könnten außer den Leerfolien und Plexiglas-Kästen bedruckte Folien liefern.Die Linien der bedruckten Folien wären außerdem noch kontrastreicher als die der selbstbeschrifteten.Der Wert des Lehrmittels wird dadurch vergrößert,daß Schüler auch selbst rekonstruieren können.In der Tat ist das Äbzeicnnen von Z.B.30 Scnnitten(= eine Rekonstruktion) von einem kurs schnell erledigt,wenn jeder Teilnehmer eine Folie beschriftet.Früher konnte man das Rekonstruieren nicht unterrichten,weil das Wacns-iiekonstruktions-Verfahrenjwenn es gute Resultat liefern sollte, viel zu zeitraubend ist.

Bibliographie:

1. Benno Romeis ,Mikroskopische I'echnik 16.Auf 1. R. Oldenburg Verlag

.Jünchen/V/ien 1968 S.218 §890
2,Stig l'homee "über GlasrekonstruKtion" , zeitschrift für wissenschaftliche wiikroskopie^

2.350 -373 (1928)
3.Ernst Rolshoven "Rekonstruktion nistologischer Objekte auf durcnsicnti^en 7/erkstcff en" , Zeitschrift für wissenscMf tliche mikroskopie 54 3.328 -338 (1937)

Anlagen:

^eionxiun^ voni Plexiglas-Schiebemodeli

r'otoKopie aus de.n Aufsatz von Rolshoven

Claims (1)

1. Peter Michalowsky '· *,;, . : : *. . .* *..;

   Sosenstraße 5 '" '' '"''' ^: "" 674-9 Schweigen-Re^ntenbach

   Schut zansprüche

   1. Gerät zur graphischen Darstellung räumlicher ObjeKte, gekennzeichnet durch folgenden .Aufbau: a-Konstruktionselemente

   I. η - rechtecKige oder quadratische ,durcnsichtige öildträger( η ist eine natürliche Zahl) ;

   II. (n + 1) rechteckige oder quadratische ,durchsicntige

   Platten oder (n + 1) Pakete von durchsichtigen Platten (z.B. Pakete aus 3 Platten, aus M- Platten

   b- KoiiSt.ruK.tion des Gerätes

   -D Die Platten b%w. die Plattenpakete werden in einem durch= sichtigenr quaderförmigen Kasten parallel zueinander hfntereinandergesteilt.Die Platten stehen senkrecht auf dem KastenboJen.Zwischen den Platten (bzw.den Plattenpaketen) befinden sic'i Zwischenräume (siehe Un.ter-anspr-j.eh 4). j)iie Lage der Platten zueinander im Raum wird fixiert (siehe Unteranspruch 3 und 4- ).

   Die Lage des Plattenaggregats (Platten unu Zwischenräume) im Kasten ist beliebig.

   II.Die "ilatie der Platten, der Zwiscnenräume una des Kastens werden von Eigenart und Groie des darzustellenden Objektes und von der Larstellun--sabsicht bestimmt.Lie Abmessungen des Gerätes sind in allen Stücken variabel.

   2. Gerät nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet ,daii der Kasten und die Platten aus ^cryl.jlas ,die ßilaträger ü'olien sind.

   Gerät nach Anspruch 1 gekennzeichnet dadurch,daii die durchsichtigen Platten durch AosLanunalter auseinandergehe It exi werden.

   M-. Gerät nach Anspruch 1 unu 3₅ gekennzeichnet dadurch,da.i aie Platten mit Löchern versehen sind,aie ein aufreihen der Platten auf Stangen ermöglichen, und dadurch, da ti der Abstand zwischen den rlotten auf folgende ./eise ervielt wird: man"J.«g'tj :zwi'sc^it>n 'di4 Platten und Uin die stangen

   4*.

   imterlegschelbenartig^* Z;viscne*xStucke x.i± passender Dicke.

   5.Modell nach, Anspruch 1 und 3, gekennzeichnet dadurch,aaß das Auffinuen der Schlitze z.visohen den aufrecht stehenden Platten dadurch erleic.cert .vira, da_ts cie L-etrefi'en.üen i\ ten der .Platten abgeschrägt sind.

   6.Modell nach Anspruch Ί, ^er.aan^eichriet dadurch,caa aie Gesajitheit der Folien ui-ü .matten zwecüs erhöhter lurchsiehtigKeit in eine 1 lasai^Keit inuier^iert wira (erhöhter ireciiun~sindex).