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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Mikrotom, dessen Präparathalter
auf einem gegenüber dem Messer verstellbaren Vorschubschlitten angeordnet ist, dessen
schrittweiser Vorschub mit Hilfe eines ersten an ihm angreifenden und eine bestimmte
Steigung aufweisenden Keiles und einer demselben zugeordneten Schrittschalteinrichtung
erzeugt wird.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, den Schnittbereich des
Mikrotoms zu erweitern und seine Anwendung über Grob- und Feinschnitte hinaus auch
noch auf Ultrafeinschnitte auszudehnen, ohne zugleich die Anzahl der Schrittschalteinrichtungen
erh§-hen und die Keileabmessungen vergrößern zu mlissen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß parallel zu
dem ersten Keil mindestens ein zusätzlicher Keil mit abweichender Steigung vorgesehen
ist, der mit der gleichen Schrittschalteinrich tung zusammenarbeitet, und daß eine
Umsçhaltein, richtung vorgesehen ist zum wahlweisen Ineingriffbringen eines der
Keile mit dem Vorschubschlitten.
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Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Anordnung
derart getroffen, daß jeder der beiden Keile über einen auf seiner Keilfläche aufliegenden
Vorschubstift auf den Vorschubschlitten einwirken kann und daß mittels der Schalteinrichtung
wahlweise einer der beiden Vorschubstifte zur Wirkung bringbar ist.
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Ein weiteres Merkmal der Erfindung sieht vor, daß die beiden Keile
mit ihren Keilflächen in Schneidrichtung nebeneinander angeordnet sind und die beiden
Vorschubstifte quer zur Schneidrichtung und parallel zueinander liegen und durch
eine wahlweise einstellbare Umschaltwelle mit zwei hintereinander liegenden Schaltnocken
abwechselnd zur Wirkung bringbar sind.
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Ferner ist es nach einem anderen Merkmal der Erfindung von Vorteil,
einen am Ende der Umschaltwelle sitzenden, mittels einer Rasteinrichtung in einer
der verschiedenen Schaltstellungen feststellbaren Schalthebel vorzusehen. Nach einem
weiteren Merkmal der Erfindung ist es verteilhaft, daß außer dem ersten und dem
zusätzlichen Keil ein weiterer Keil mit einer eigenen Schrittschalteinrichtung derart
vorgesehen ist, daß infolge Addition der Keilvorschübe des ersten und des weiteren
Keiles einer Gesamtverschiebung des Präparathalters gegenüber dem Messer erreicht
wird.
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In der nachstehenden Beschreibung ist ein Ausführungsbeispiel der
Erfindung an Hand von Zeiehnun gen näher erläutert. Es zeigt F i g. 1 das Mikrotom
in schematischer Ansicht, F i g. 2 eine Einzelheit zu F i g. 1 im vergrößerten Maßstab,
F i g. 3 einen Querschnitt nach LinieTII-III der Fig. 2, und Fig. 4 bis 7 Querschnitte
durch die Schaltwelle nach Linie a-a bzw. b-b der F i g. 3 in vergrößertem Maßstab
und verschiedenen Betriebsstellungen.
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Das in der Fig. 1 gezeigte Mikrotom besitzt den in der deutschen
Auslegeschrift 1 246 272 beschriebenen Aufbau, so daß nachstehend auf Erläuterung
diesbezüglicher Einzelheiten verzichtet wird. Es werden lediglich die wesentlichsten
Teile beschrieben, welche zum Verständnis der vorliegenden Erfindung notwendig sind.
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Das Mikrotom besitzt einen Halter 12 für das Messer 14, einen das
Präparat 16 aufnehmenden Halter
18 sowie einen Haupt- und Zusatzschlitten 20 bzw.
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22. Eine in senkrechter Richtung sich erstreckende und am Zusatzsehlitten
22 befestigte Leiste 26 hat zwei zueinander parallel verlaufende Auflageflächen
26a und 26 b, wobei sich an der Fläche 26a ein Keil 28 und an der Fläche 26b ein
Keil 30 abstützt. Der Keil30 liegt mit seiner Keilfläche 30b an einer am Hauptschlitten
20 befestigten Keilleiste 32 auf. Der Keil 28 ist dagegen derart gestaltet, daß
er an seiner dem Präparathalter 18 zugewandten Seite zwei Keilflächen 28 b und 128
b aufweist, die durch eine AusfraSsung 8 c getrennt sind. Dabei weist die Keilfläche
28 b eine steilere Steigung als die Keilfläche 128 b auf. Darstellungsgemäß (F i
g. 3) steht die Keilfläche 128 b mit einem Stift 118 a im Eingriff, während die
Keilfläche 28 b mit einem weiteren Stift 18 a in Eingriff bringbar ist.
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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 oberen Ende der Leitspindel 38 ist ein Schaltrad oder Sperrad 40 befestigt,
in welches eine Schaltklinke 42 unter dem Druck einer nicht dargestellten Feder
eingreift. Die Klinke 42 ist auf einem Segment 46 schwenkbar gelagert, welches wiederum
um das Ende der Leitspindel 38 frei drehbar gelagert ist und am Umfang eine Schrägverzahnung
trägt, welche mit einer entsprechenden Schrägverzahnung eines Schaltschiebers 48
im Eingriff steht. Derselbe arbeitet mit einem Steueranschlag 54, 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 Einstellzweck ist der Steueranschlag 54
mittels eines Gewindeeinstellknopfes 56 in Richtung auf den SchaltscZljeber 48 axial
verschiebbar.
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Es ist vorstehend die aus den Elementen 36 bis 56 bestehende Vorschubeinriehtung
für den Keil 28 bzw. dessen Keilflächen 28 b bzw. 128 b beschrieben. Dem Keil 30
ist eine analog aufgebaute Vorschubeinrichtung 36 a bis 56 a zugeordnet.
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Die Stifte 18 a und 118 a sind im Präparatschlitten 18 nicht fest
angeordnet, sondern als Schieber ausgebildet, die in entsprechenden Führungen 18
b und 118 b in waagerechter, zum Vorschub paralleler Richtung verschiebbar sind
(F i g. 3). In einer weiteren, querliegenden Führung 18 c des Schlittens 18 ist
eine zylindrische Schaltwelle 130 drehbar eingesetzt, die zwei hintereinanderliegende
Schaltnocken 132 und 134 besitzt, wobei die Schaltnocke 132 mit dem Stift 118a und
die Schultnocke 134 mit dem Stift 18 a zusammenwirkt. Die Außendurchmesser der Schaltnocken
132 bzw. 134 sind gleich groß und entsprechen dem Innendurchmesser der Bohrung 18
c. Die Schaltnocke 132 besitzt Abflachungen 132a, 132b und 132c und die Schaltnocke
134 die Abflachungen 134a und 134b. Zum besseren Verständnis sind in den Fig. 4
bis 7 die Querschnitte a-a und b-b der Schaltnocken 132 und 134 untereinander gezeigt,
um die Betriebsstellungen derselben bei einer bestimmten Lage der Schaltwelle 130
besser verfolgen zu können.
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Auf der Schaltwelle 130 ist eine Scheibe 136 lose angesetzt, die einen
Schaltstift 136 a trägt, welcher mit zwei am Gestell 10 a des Mikrotoms befestigten
Anschlägen
64 und 66 zusammenarbeitet. Außerdem weist die Scheibe
zwei um 900 zueinander versetzte Rastkerben 136 b und 136 c und einen Schlitz 136
d auf, in welchem ein am Halter 18 befestigter Begrenzungstift 138 eingreift.
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Mit der Welle 130 ist ein Schalthebel 140 auf Drehbewegung fest verbunden,
welcher vorderhalb der Scheibe 136 liegt. Ein am Hebel 140 verschiebbar angeordneter
Kupplungsdrücker 142 ragt durch eine Ausnehmung 140a des Hebels 140 hervor, wobei
ein Kupplungszahn 142a des unter der Kraft einer Feder 144 stehenden Drückers 142
mit einer der Rastkerben 136b bzw. 136e in Eingriff bringbar ist.
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Das beschriebene Mikrotom arbeitet in folgender Weise: In Fig. 1
ist das Mikrotom zum Schneiden von ultrafeinen Scheiben, also Scheiben mit konstanter
Schnittstärke von z. B. 0,01 11 eingerichtet. Der Einstellknopf 56 ist dementsprechend
auf diesem Vorschubwert eingestellt, und die zusätzliche Keilfläche 128 b steht
mit dem Stift 118 a im Eingriff. Die andere Keilfläche 28 b und der Stift 18 a sind
außer Funktion.
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Der Einstellknopf 56 a ist auf Nullwert gestellt. so daß der Grobkeil
30 und die damit gekuppelte Schalteinrichtung 36a bis 48a wirkungslos sind. Bei
jedem einzelnen Schneidvorgang eines Schneidzyklus führt der Präparathalter 18 eine
Bewegung durch, welche in F i g. 1 mit den Punkten 1 bis V schematisch angedeutet
ist.
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In der obersten Stellung, also in der Ausgangsstellung (Punkt 1)
liegt der Stift 118a einerseits an der Keilfläche 128 b und andererseits an der
zylindrischen Umfangsfläche der Schaltnocke 132 auf (Fig.4).
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Aus dieser Ausgangsstellung wird der Halter 18 nach unten bewegt,
wobei das Messer 14 vom Präparat 16 eine Scheibe abschneidet. Gegen Ende der nach
unten gehenden Schneidbewegung erreicht der Halter 18 die mit Punkt II gekennzeichnete
Stellung, in welcher der Schaltstift 136 a auf den unteren ortsfesten Anschlag 64
trifft und hierbei samt Scheibe 136 entgegen dem Uhrzeigersinn verschwenkt wird
(strichpunktierte Stellung in F i g. 2). Über den Kupplungseingriff i36b, 142a führt
die Schaltwelle 130 eine gleichsinnige Drehbewegung wie die Scheibe 136 durch, so
daß die Abflachung 132a der Schaltnocke 132 mit dem Stift 118 a in Eingriff kommt
(F i g. 5).
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Im Zuge dieser Drehbewegung wird nun der Präparatschlitten 18 unter
Einfluß der Feder 34 um ein geringes Maß aus der Schneidebene (I-II) zurückgezogen.
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Nach dem Schneidvorgang und dem anschließenden Rückziehen des Präparathalters
erreichen dann die Mikrotomelemente die mit Punkt III bezeichnete unterste Stellung.
Aus dieser Lage bewegt sich der Halter 18 sodann senkrecht so weit nach oben, bis
der Schaltstift 136 a schließlich auf den oberen Anschlag 66 auftrifft (Punkt),
so daß der Schaltstiftl36a samt Scheibe 136 wieder im Uhrzeigersinn verschwenkt
wird. Die Schaltwelle 130 und ihre Schaltnocken 132, 134 nehmen wieder die in Fig.
4 gezeigte Lage ein.
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Da während des Aufwärtshubes vom Halter 18 auch die Schnittschaltung
36-54 wirksam wird und den Vorschub um den Vorschubbetrag 0,01. Ft bewirkt, bewegt
sich der Schlitten 18 demzufolge von Punkt IV in Punkt V nach vorn, also gegen das
Messer 14, so daß eine neue Ausgangsstellung für den nächsten Schneidvorgang erreicht
ist.
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Mit dem Keili28b lassen sich Schnittdicken von 0,01 bis 0.15 Ft erreichen.
Sollen dagegen die von Prä-
parat 16 abzuschneidenden Scheiben dicker als 0,15 F
sein, so muß das Mikrotom aus der in F i g. 1 bis 3 gezeigten Einstellage umgeschaltet
werden. Dies geschieht in der Weise, daß der Kupplungsdrücker 142 betätigt und sein
Kupplungszahn 142 a von der Kerbe 136 b ausgehoben wird. Durch Verschwenken des
Schalthebels 140 im Uhrzeigersinn wird die Schaltwelle 130 so weit mitverschwenkt,
bis der Rastzahn 142 a in die Kerbe 136 c einschnappen kann (strichpunktierte Lage
in Fig. 2). Die Schaltnocken 132 und 134 werden bei dieser Umschaltbewegung aus
der in F i g. 4 gezeigten Stellung in die Stellung nach F i g. 6 übergeführt. Dabei
vollzieht sich die Umschaltung von der Keilfläche 128 b auf die etwas steilere Keilfläche
28 b, wobei nun der Stift 18 a zur Wirkung kommt und der Stift 18 a außer Funktion
gesetzt ist.
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Das Überwechseln vom flachen Keil 128 b auf den steileren Keil 28
b hat zur Folge, daß der Halter 18 bis zum Anliegen seines Stiftes 18 a an der Keilfläche
28 b (F i g. 6) durch die Feder 34 nach rechts gezogen wird. Es wird somit das Präparat
16 um das gleiche Maß vom Messer 14 weggerückt. Dies bedingt eine geringfügige Nacheinstellung,
wobei entweder das Messer 14 zum Präparat 16 neu eingestellt we?-den muß, oder man
beläßt das Messer 14 in seiner Einstellage und nimmt einige leere Bewegungen in
Kauf.
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Bei Benutzung des Keiles 28 b arbeitet die gleiche Schalteinrichtung
36 bis 48 wie bei Benutzung des Keiles 128 b. Auch der Knopf 56 mit Anschlagstift
54 wird zur Einstellung herangezogen. Diese Maßnahmen sind nur deshalb möglich,
weil die Steigungen der Keilflächen 28b bzw. 128 b derart abgestimmt sind, daß die
erreichten Vorschube sich nun in der Dezimalstelle unterscheiden, also 0,1 Z an
Stelle 0,01 011l.
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Demzufolge können gleiche Skalenwerte am Knopf 56 benutzt werden.
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Der Schneidzyklus bei Benutzung des Keiles 28b ist derselbe wie vorstehend
beschrieben (Punkt I bis V, F i g. 1), so daß auf eine nochmalige Erläuterung verzichtet
wird. Lediglich das Abheben des Halters 18 aus der Schneidebene und die nachfolgende
Zustellung desselben wird nun von der Schaltnocke 134 und deren Abflachung 134 b
bewirkt, wie aus Fig. 6 und 7 ersichtlich ist. Die andere Schaltnocke 132 führt
die gleichen Drehbewegungen durch wie die Schaltnocke 134, bleibt aber in Bezug
auf ein Zusammenwirken mit dem Stift 118a wirkungslos, weil die Abflachungen 132b
und 132c entsprechend tief gehalten sind.
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Es werden auch Scheiben mit größerer Dicke zu schneiden sein, die
einen Vorschub von 2 bis 30 R erfordern. In diesem Falle setzt man den Grobkeil
30 und den Feinkeil 28b mit den ihnen zugeordneten Schrittschaltungen 36a-54a bzw.
36-54 ein, wie in der deutschen Auslegeschrift 1 246 272 erläutert ist.
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Demgemäß sind beide Keile 28b und 30 zum Vorschub wirksam, wobei sich
der Vorschubgesamtbetrag aus der Addition der beiden einzelnen Keilvorschübe ergibt.
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Die beschriebene Einrichtung mit einem einzigen, zwei Keilflächen
28 b, 128 b aufweisenden Keil 28 hat folgende Vorteile: a) Der Bereichswechsel,
also das Überwechseln von Keilfläche 28 b auf die Keilfläche 128 b (oder umgekehrt),
ist ohne Keilaustausch möglich, sc daß ein Bereichswechsel z. B. von 0,1 auf 0,01
ss (oder umgekehrt) ohne Umbau möglich ist.
b) Ein großer Bereich
»Fein« bis »Ultrafein« (0,1 bis 0,01 1) läßt sich mit einem verhältnismäßig kurzen
Keil mit zwei parallel zueinanderliegenden Keilflächen28b, 128 b erreichen. Die
gedrungene Bauhöhe des Mikrotoms kann trotz Bereichserweiterung beibehalten werden.
c) Durch die beiden nebeneinanderliegenden Keilflächen wird nur die Keildicke beeinflußt,
was aber nur die Stabilität des Keiles erhöht. Bei einem kurzen, stabilen Keil ist
die Herstellungsgenauigkeit der Keilflächen jedoch höher, was sich wiederum in die
Schnittkonstanz positiv auswirkt.