DE3530245A1

DE3530245A1 - Verarbeitungsvorrichtung

Info

Publication number: DE3530245A1
Application number: DE19853530245
Authority: DE
Inventors: William Tucson Ariz. Hollman
Original assignee: Australian Biomedical Co Pty Ltd
Current assignee: Australian Biomedical Co Pty Ltd
Priority date: 1984-08-23
Filing date: 1985-08-23
Publication date: 1986-03-27
Also published as: GB2163568A; FR2569479A1; JPS61114745A; JPH0655279B2; US4688517A; FR2569479B1; GB8520823D0; AU571727B2; AU4629185A; GB2163568B

Description

Verarbeitungsvorrichtunp;

Die Erfindung bezieht sich auf eine Verarbeitungsvorrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art und insbesondere auf eine Verarbeitungsvorrichtung zur Verarbeitung von Proben und sie betrifft insbesondere Verarbeitungsvorrichtungen, die zur Verarbeitung von Gewebeproben verwendet werden können. Derartige Vorrichtungen werden beispielsweise in den pathologischen Abteilungen von Hospitälern und Laboratorien verwendet, um Proben für eine mikroskopische Untersuchung herzustellen, beispielsweise eine Untersuchung mit Hilfe eines Elektronenstrahlmikroskops. Beispiele für auf diese Weise hergestellte Proben sind Hautgewebe oder Gewebe aus Organen wie beispielsweise Leber, Nieren oder Herz. Es erscheint zweckmäßig, die Erfindung unter spezieller Bezugnahme auf eine Verarbeitungsvorrichtung für Gewebe zu beschreiben, doch ist es verständlich, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung auch andere Anwendungen aufweist. In dieser Hinsicht kann die Verarbeitungsvorrichtung für biologische und nichtbiologische Zwecke verwendet werden.

Verarbeitungsvorrichtungen dieser Art weisen allgemein einen komplizierten und aufwendigen Aufbau auf. Die Kosten für eine Verarbeitungsvorrichtung mit befriedigenden Eigenschaften sind tatsächlich so hoch, daß einige Organisationen weiterhin Gewebeproben manuell verarbeiten, wobei dieser Vorgang ein arbeitsaufwendiger und

zeitraubender Vorgang ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine relativ einfache Verarbeitungsvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die eine bequeme Verarbeitung einer Probe oder einer Vielzahl von Proben, insbesondere von Gewebeproben ermöglicht.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die erfindungsgemäße Verarbeitungsvorrichtung weist ein Karussell auf, das drehbar und in Richtung der Achse dieser Drehung hin- und herbewegbar ist, wobei ein Steuermechanismus vorgesehen ist, der die Drehung und die Axialbewegung des Karussells hervorruft. Der Steuermechanismus schließt einen Antriebsmotor ein, der sowohl in einer Vorwärts- als auch in einer Bückwärts-Betriebsart betrieben werden kann, und es sind Übertragungseinrichtungen vorgesehen, die das Karussell und den Antriebsmotor miteinander verbinden. Die Übertragungseinrichtungen sprechen auf den Betrieb des Motors in der einen Betriebsart an, um eine Drehung des Karussells hervorzurufen, während sie auf den Betrieb des Motors in der anderen Betriebsart ansprechen, um die Axialbewegung des Karussells hervorzurufen.

Durch diese Ausgestaltung der Erfindung benötigt die Verarbeitungsvorrichtung lediglich einen Antriebsmotor, um

eine Vielzahl von Funktionen durchzuführen.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist das Karussell auf einer senkrechtstehenden drehbaren Spindel befestigt, die eine schraubenlinienförmige Zweiweg-Wendel aufweist, die entlang der Spindel ausgebildet ist, und ein Folgeglied ist mit dem Karussell derart verbunden, daß es mit der Wendel in Eingriff kommt. Dieser Eingriff ist derart ausgebildet, daß sich das Karussell in Axialrichtung der Spindel bewegt, wenn eine Relativdrehung zwischen der Spindel und dem Karussell auftritt. Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die Antriebsverbindung zwischen dem Motor und der Spindel eine Einweg- oder Freilauf-Kupplung auf, die derart betrieben wird, daß sich die Spindel gegenüber dem Karussell in der einen Richtung drehen kann, während eine derartige Relativdrehung in der entgegengesetzten Richtung verhindert wird.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen noch näher erläutert.

In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine halb-schematische Ansicht einer Ausführungsform der Verarbeitungsvorrichtung,

Fig. 2 eine Ansicht entlang der Linie II-II nach Fig. 1,

Fig. 3 eine Seitenansicht eines Behälters oder einer

Phiole zur Verwendung mit der Ausführungsform der Verarbeitungsvorrichtung,

Fig. 4 eine schematische Ansicht lediglich eines

Teils der in der Mitte angeordneten Spindel der Ausführungsform der Vorrichtung nach Fig. 1,

Fig. 5 eine vergrößerte Querschnittsansicht entlang der Linie V-V nach Fig. 1,

Fig. 6 eine vergrößerte Querschnittsansicht entlang der Linie VI-VI nach Fig. 1,

Fig. 7 eine Querschnittsansicht entlang der Linie VII-VII nach Fig. 6.

Die in den Zeichnungen dargestellte Ausführungsform der Verarbeitungsvorrichtung schließt ein drehbares Karussell oder einen Tisch ein, der entweder die Probe oder die Proben oder zumindest einen Behälter trägt, in den die oder jede Probe eingetaucht werden soll. Bei der speziellen, in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsform ist der drehbare Tisch 1 so ausgebildet, daß er eine Vielzahl von Behältern oder Phiolen 2 tragt, jedoch können, wie weiter oben erwähnt, auch andere Anordnungen verwendet werden. Die Vorrichtung schließt weiterhin einen einzigen in seiner Drehrichtung umkehrenden Motor 3 ein, der so betrieben werden kann, daß er eine Drehung des Tisches während eines Teils der Betriebsfolge hervorrufen kann, während er während eines anderen Teils dieser

Betriebsfolge eine Axialbewegung des Tisches hervorruft.

Die in den Zeichnungen dargestellte Ausführungsform ist insbesondere für die Verarbeitung von Gewebeproben geeignet, und bei dieser Ausführungsform ist der drehbare Tisch kreisförmig und so ausgebildet, daß er eine Vielzahl von ein oberes offenes Ende aufweisenden Behältern oder Phiolen 2 trägt. Die Phiolen 2 sind auf einem Kreis angeordnet und sie können an dem Tisch 1 in irgendeiner Weise befestigt oder angebracht werden. Bei der speziellen dargestellten Ausführungsform schließt der Tisch 1 eine Vielzahl von Befestigungsstationen in Form von kreisförmigen Öffnungen 4 ein, die jeweils mit dem Umfang des Tisches über einen Kanal 5 verbunden sind, der eine Breite aufweist, die kleiner als der Durchmesser der öffnung 4 (Fig.2) ist. Wie dies in Fig. 3 gezeigt ist, weist jede Phiole 2 einen Halsteil 6 mit verringertem Durchmesser benachbart zum unteren Ende auf, und dieser Halsteil 6 weist einen derartigen Durchmesser auf, daß er straff in eine Öffnung 4 paßt. Der Kanal 5 ist jedoch schmaler als dieser Durchmesser und die Phiole 2 und/oder der Tisch 1 weisen eine ausreichende Elastizität oder Biegsamkeit auf, damit der Halsteil 6 durch den Kanal 5 hindurch in einen Einrasteingriff mit der Öffnung 4 gedrückt werden kann. Andere Anordnungen könnten zur Erzielung des gleichen Ergebnisses verwendet werden.

Wenn dies erwünscht ist, kann der Tisch 1 so ausgebildet werden, daß er zwei oder mehr konzentrische Kreise von Phiolen 2 trägt. Der Tisch Λ ist vorzugsweise auf einer aufrechtstehenden Säule 7 befestigt, wie dies weiter

unten noch näher erläutert wird. Bei anderen Anordnungen kann jedoch die Säule 7 auch unter einem Winkel angeordnet sein oder sie kann sich statt in Vertikalrichtung, wie gezeigt, in Horizontalrichtung erstrecken.

Ein Probenhalteteil 8 ist so angeordnet, daß es über dem Tisch 1 liegt und zumindest eine Probe derart tragen kann, daß sie in der erforderlichen Weise in eine Phiole 2 eingetaucht werden kann. Das Probenhalteteil 8 weist die Form einer plattenförmigen Abdeckung auf, die so befestigt ist, daß sie gegen eine Bewegung in irgendeiner Richtung festgehalten wird. Dennoch können Einrichtungen vorgesehen sein, die ein Trennen des Probenhalteteils 8 von der übrigen Vorrichtung ermöglichen, so daß die Entfernung und/oder Anordnung von Gewebeproben möglich ist. Weiterhin könnte bei anderen Ausführungsformen das Probenhalteteil 8 die Form eines Armes aufweisen, der über dem Tisch 1 hängt, und ein ,derartiger Arm könnte eine oder mehrere Proben tragen. Weiterhin kann bei einer speziellen Anordnung eine Vielzahl derartiger Arme vorgesehen sein, und in diesem Fall können die verschiedenen Arme gleiche Lange oder unterschiedliche Längen aufweisen, so daß sie mit dem gleichen Kreis oder mit unterschiedlichen Kreisen von Phiolen 2 zusammenwirken können.

Es kann irgendeine geeignete Einrichtung zur Befestigung der Proben an dem Probenhalteteil 8 vorgesehen sein. Bei der dargestellten Ausführungsform weist das Abdeckteil oder das Probenhalteteil 8 eine Vielzahl von Probenstationen 9 auf, die in ihrer Position und Anzahl den darunterliegenden Phiolen 2 entsprechen. Das heißt, daß

es möglich ist, daß eine Jeweilige Probe oberhalb jeder Phiole 2 angeordnet ist und in diese eingetaucht werden kann- Die Probenhalteeinrichtungen an irgendeiner Station 9 können in der dargestellten Weise einen Stab 10 einschließen, der von der unteren Oberfläche des Probenhalteteils 8 herabhängt, wobei ein Käfig oder Korb 11 an dem unteren Ende der Stange 10 befestigt ist und eine (nicht gezeigte) Gewebeprobe halten kann.

Vorzugsweise ist das obere Ende jeder Stange 10 an einer Kappe 12 befestigt, die in einer Bohrung angeordnet ist, die durch das Abdeck- oder Probenhalteteil 8 hindurch ausgebildet ist,und die von dieser Bohrung entfernbar ist, um das Anbringen oder Entfernen einer Probe an oder von dem jeweiligen Käfig oder Korb 11 zu ermöglichen. Das heißt, daß die Kappe 12 von der Oberseite des Abdeckteils 8 aus zugänglich ist, so daß der daran befestigte Probenhalter 10, 11 durch die zugehörige Bohrung nach oben hin herausgehoben und damit von dem Abdeckteil 8 getrennt werden kann.

Es ist ein Steuermechanismus vorgesehen, mit dessen Hilfe der Tisch 1 in Axialrichtung aufwärts und abwärts bewegt werden kann, um jeweils eine Probe in einer Phiole 2 anzuordnen, wie dies strichpunktiert in Fig. 1 gezeigt ist, und um die Phiole 2 von der Probe zu trennen, wie dies mit voll durchgezogenen Linien in Fig. 1 gezeigt ist. Bei einer abgeänderten Ausführungsform, die nicht gezeigt ist, könnte das Abdeckteil 8 in Richtung auf den Tisch 1 und von diesem fort bewegt werden, um das gleiche Ergebnis zu erzielen, doch wird die erstgenannte Anordnung bei der hier beschriebenen Ausführungsform der Vorrichtung

bevorzugt. Ein kreisringförmiges Kissen 13 aus elastischem Material wie beispielsweise Schwammgummi kann an der unteren Oberfläche des Abdeckteils 8 an jeder Probenstation 9 derart angeordnet sein, daß dieses Kissen gegen den Rand in Eingriff bringbar ist, der die offene Mündung 14 einer darunterliegenden Phiole 2 umgibt. Das heißt, daß dann, wenn der Tisch 1 in die Probeneintauchposition gebracht wird, die strichpunktiert in Fig. 1 dargestellt ist, der Rand jeder Phiole 2 mit einem jeweiligen Kissen 13 in Eingriff kommt, so daß die offene Mündung 14 der Phiole 2 im wesentlichen abgedichtet ist.

Zur Verarbeitung von Gewebeproben kann jede Phiole 2 der von dem Tisch 1 getragenen Gruppe eine unterschiedliche Lösung enthalten, in die die Probe aufeinanderfolgend eingetaucht wird. Es wird im allgemeinen bevorzugt, eine gewisse Bewegung oder ein Aufrühren der Probe und/oder des Inhaltes der Phiolen während des Eintauchens hervorzurufen, so daß sichergestellt wird, daß die Lösung eine maximale Wirkung auf die Probe hat. Dies kann durch die Verwendung eines Piezo-Kristalls erreicht werden, der an jeder Probenhaltestange 10 befestigt und so angeordnet ist, daß er mit Hilfe geeigneter (nicht gezeigter) Einrichtungen mit Energie versorgt wird. Die Rühreinrichtung kann jedoch auch andere Formen aufweisen und sie könnte beispielsweise irgendeine geeignete elektrische, elektromechanische oder elektromagnetische Einrichtung sein. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist jede Stange 10 an der jeweiligen Kappe 12 über einen derartigen Piezo-Kristall 15 befestigt.

Der Steuermechanismus für den Tisch 1 schließt den in

seiner Drehrichtung umkehrbaren Antriebsmotor 3 und Übertragungseinrichtungen ein, die den Antriebsmotor 3 und den Tisch 1 miteinander verbinden. Der Motor 3 arbeitet entweder in der Vorwärts-Betriebsweise oder einer Rückwärt s-Betriebsweise und die Übertragungseinrichtung ist so ausgebildet, daß sie auf eine Betriebsart anspricht, um eine Drehung des Tisches hervorzurufen, während sie auf die andere Betriebsart anspricht, um eine nach oben und nach unten gerichtete Bewegung des Tisches 1 hervorzurufen. Bei einer typischen Betriebsfolge wird der Tisch 1 bis zum Ende seines Aufwärts-Hubes angehoben und in dieser Position für eine geeignete Zeitperiode gehalten, worauf er abgesenkt und über eine vorgegebene Strecke gedreht wird, während er sich in der abgesenkten Position befindet, um ihn auf den Beginn einer weiteren Betriebsfolge vorzubereiten.

Bei der dargestellten speziellen Ausführungsform schließen die Übertragungseinrichtungen eine senkrechtstehende Spindel 7 niit einer darin ausgebildeten schraubenlinienförmigen Zweiweg-Vendel ein. Das heißt, daß die Wendel zwei einander schneidende schraubenlinienförmige Bahnen 16 und 17 einschließt, die sich entlang der Spindel 7 unter entgegengesetzten Winkeln gemäß Fig. 4 erstrecken. Ein Folgeglied 18 ist so ausgebildet, daß es jeweils mit einer der schraubenlinienförmigen Bahnen 16 oder 17 in Eingriff steht, und das Folgeglied ist an dem Tisch 1 befestigt oder bildet einen Teil hiervon. Die Spindel 7 bildet die oben erwähnte Tragsäule für den Tisch 1 und sie ist für eine Drehung gegenüber einer Halterungsstruktur befestigt, die die Grundplatte 19 der Vorrichtung einschließen oder an dieser befestigt sein kann. Wie dies

gezeigt ist, kann der untere Teil 20 der Spindel 7 nach unten durch eine Tragplatte 21 hindurch vorspringen, die oberhalb der Grundplatte 19 liegt, und die Spindel ist mit dieser Tragplatte 21 über ein geeignetes Lager verbunden. Der Antriebsmotor 3 kann direkt mit dem unteren Teil 20 der Spindel 7 in irgendeiner geeigneten Weise verbunden sein, doch schließt die dargestellte Verbindung einen Eiemen 22 und zusammenwirkende Riemenscheiben 23 und 24 ein, die an dem Motor 3 bzw. der Spindel 7 befestigt sind.

Wie dies in Fig. 5 gezeigt ist, ist bei der speziellen dargestellten Ausführungsform das Polgeglied 18 durch einen zylindrischen Körper 25 und einen ebenen Zungenteil 26 gebildet, der von einem Ende des Körpers 25 vorspringt. Der Körper 25 befindet sich in einer Bohrung 27 einer Hülse 28, die an dem Tisch 1 derart befestigt ist, daß sie sich mit dem Tisch 1 dreht, und der Zungenteil springt aus der Hülse 28 gemäß Fig. 1 vor, so daß er sich in einer der schraubenlinienförmigen Bahnen 16 und 17 befindet. Die Anordnung ist derart, daß sich der Körper 25 des Eolgegliedes um seine Längsachse gegenüber der Hülse 28 drehen kann, so daß sich der Zungenteil 26 selbst an die Neigung der speziellen Bahn 16 oder 17 anpassen kann, in der er sich befindet.

Die Übertragungseinrichtungen schließen weiterhin eine Antriebsverbindung zwischen dem Motor 3 und dem Tisch 1 ein, und diese Antriebsverbindung ist eine Einweg-Kupplung 29 (beispielsweise eine Hemmkeilkupplung), so daß der Tisch 1 in Drehung versetzt wird, wenn sich der Motor 3 in einer bestimmten Richtung dreht. Bei der speziellen

dargestellten Ausführungsform schließt diese Antriebsverbindung eine Antriebsplatte 30 ein, die einen Teil der drehbaren Befestigung der Spindel 7 auf der Tragplatte 21 bildet. Das heißt, daß die Antriebsplatte 30 niit der Tragplatte 21 über das genannte Lager verbunden ist und daß die Einweg-Kupplung 29 zwischen der Antriebsplatte 30 und der Spindel 7 angeordnet ist. Ein Drucklager kann zwischen der Spindel 7 und der Antriebsplatte 30 angeordnet sein, um eine Relativdrehung dieser Teile zu erleichtern und um die nach unten gerichtete Last der Spindel 7 aufzunehmen.

Zwischen der Antriebsplatte 30 und dem Tisch 1 sind Antriebseinrichtungen vorgesehen, durch die eine Drehbewegung der Antriebsplatte 30 auf den Tisch 1 übertragen wird. Diese Antriebseinrichtungen können infolge einer Axialbewegung des Tisches 1 gegenüber der Antriebsplatte

30 lösbar sein, doch bleiben sie bei der dargestellten Ausführungsform für alle Axialpositionen des Tisches wirksam. Bei der dargestellten Ausführungsform schließt die Antriebseinrichtung eine Kupplung ein, von der ein Teil durch eine Stange 31 gebildet ist, die an der Antriebsplatte 30 an einer Stelle befestigt ist, die radial nach außen von der Spindel 7 liegt, wobei sich die Stange

31 von der Antriebsplatte 30 aus nach oben in Richtung der Spindelachse erstreckt. Die Stange 31 ist verschiebbar in einem Kanal 35 angeordnet, der in der Hülse 28 des Tisches vorgesehen ist, so daß sich die Hülse 28 während der Bewegung des Tisches 1 in Aufwärts- und Abwärtsrichtung entlang der Spindel 7 entlang der Stange 31 bewegt. Es ist zu erkennen, daß die Vorrichtung weiterhin zwei oder mehr Stangen 31 anstelle der einen dargestellten

Stange aufweisen könnte.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der Motor ein impulsförmig betätigter Schrittmotor und die Betriebsweise des Motors wird über geeignete Schaltungen gesteuert, die beispielsweise einen Teil eines Mikroprozessors bilden können. Die Steuerschaltung ist so ausgebildet, daß sie die gewünschte Betriebsfolge und die Zeitverzögerung an den verschiedenen Stufen dieser Betriebsfolge bestimmt. Die Steuerschaltung kann weiterhin eine Überwachungsfunktion einschließen, um sicherzustellen, daß bestimmte Operationen vervollständigt werden, bevor die Vorrichtung zur Ausführung nachfolgender Stufen angesteuert wird.

Wenn sich der Tisch 1 in der abgesenkten Position befindet, kann er mit Hilfe von Rasteinrichtungen lösbar in einer bestimmten Drehposition gehalten werden. Wie dies gezeigt ist, kann für diesen Zweck eine federvorgespannte Rastkugel 32 verwendet werden, und diese Kugel 32 wird von der Halterungsstruktur getragen und ist so angeordnet, daß sie in eine einer Anzahl von Index-Ausnehmungen 33 einrastet, die in einer zylindrischen Oberfläche 3^ der Antriebsplatte 30 ausgebildet sind. Es ist möglich, Lagefestlegungseinrichtungen mit anderer Form als die Ausnehmungen 33 zu verwenden. Beispielsweise könnten diese Lagefestlegungseinrichtungen die Form von Umfangsschlitzen aufweisen. Die Anzahl der Ausnehmungen 33 und ihr Abstand werden so ausgewählt, daß sie zur Anzahl und Lage der Probenverarbeitungsstation der Vorrichtung passen. Beispielsweise können zwanzig Stationen vorgesehen sein, die unter gleichförmigen Abständen angeordnet

sind. Das "bedeutet, daß an jeder durch die Rastkugel 32 festgelegten Drehposition des Tisches 1 eine von dem Tisch 1 getragene Phiole 2 direkt unterhalb einer speziellen Probenstation 9 des Abdeckteils 8 liegt.

Es ist vorzuziehen, Einrichtungen vorzusehen, die in eindeutiger Weise verhindern, daß die Rastkugel 32 außer Eingriff mit einer Index- oder Rastausnehmung 33 kommt, während der Tisch 1 zwischen seiner angehobenen und seiner abgesenkten Position bewegt wird oder während die Probenverarbeitung tatsächlich erfolgt. Eine Möglichkeit der Erzielung dieses Festhaltens ist in den Fig. 6 und 7 gezeigt, wobei in dieser speziellen Ausführungsform eine Magnetspule 36 in eindeutiger Weise ein Zurückziehen der Rastkugel 32 aus der Ausnehmungs-Eingriffsposition verhindert, wie dies in Fig. 6 gezeigt ist.

In der Ausführungsform nach den Fig. 6 und 7 wird die Rastkugel 32 mit Hilfe eines Stößels 38 und einer zugehörigen Feder 39 aus ihrer Befestigung 37 heraus vorgespannt. Die Magnetspule 36 treibt ein Verriegelungsteil 40 in Richtung auf eine Umfangsausnehmung 41 an, die um den Stößel 38 herum angeordnet ist, wodurch ein Außer-Eingriff-kommen der Rastkugel 32 aus der Ausnehmung 33 verhindert wird. Bei der dargestellten Ausbildungsform ist die Magnetspule 36 in diese Verriegelungsstellung federvorgespannt, und wenn die Magnetspule 36 angesteuert wird, so zieht sie das Verriegelungsteil 40 aus der Rastkugel-Verriegelungsposition zurück, wodurch die Rastkugel 32 in Ausrückstellung bewegt werden kann.

Die Magnetspule 36 kann mit der Steuerschaltung der

Vorrichtung derart verbunden sein, daß sie die Rastkugel 32 zu geeigneten Zeitpunkten innerhalb einer Betriebsfolge verriegelt und freigibt. Betätigungsmeßeinrichtungen 4-5 sprechen auf die Bewegung der Magnetspule 36 derart an, daß eine Anzeige dafür geliefert wird, ob die Magnetspule 36 eine Verriegelung der Rastkugel bewirkt oder nicht. Selbstverständlich könnten auch andere Einrichtungen für den Zweck der Feststellung des Zustandes der Magnetspule verwendet werden.

Wenn der Antriebsmotor 3 angesteuert wird, um die Spindel 7 in der Kupplungsfreigaberichtung anzutreiben, so bewegt sich das Polgeglied 18 entlang beispielsweise der Wendelbahn 16 und hebt dadurch den Tisch 1 an. In diesem Zusammenhang wird die Antriebsplatte 30 durch die Rastkugel 32 gegen eine Drehung festgehalten, und entsprechend wird auch der Tisch 1 gegen eine Drehung festgehalten, während er sich in Axialrichtung die Spindel 7 hinaufbewegt. Der Betrieb des Motors 3 wird beendet, wenn der Tisch 1 den Grenzwert seiner nach oben gerichteten Bewegung erreicht, und zu diesem Zeitpunkt befindet sich die Probe an einer bestimmten Station 9 innerhalb einer jeweiligen Phiole 2.- In dieser Hinsicht ist festzustellen, daß Grenz schalter, die einen Teil der Motorsteuerung bilden, für eine Betätigung an den Enden der axialen Bewegung des Tisches 1 angeordnet sein können.

Bei der dargestellten Ausführungsform stellen optische Meßfühler 42 und 4-3 (Fig. 1) fest, ob sich der Tisch 1 in seiner vollständig abgesenkten bzw. vollständig angehobenen Position befindet. Zu diesem Zweck können die Meßfühler 4-2 und 4-3 auf eine Marke 44- ansprechen, die an der

Hülse 28 angeordnet ist. Ein weiterer (nicht gezeigter) optischer Meßfühler kann zur Überwachung der Drehpositionen des Tisches 1 dienen.

Es kann mehr als eine Probe in den Halteeinrichtungen 11 an einer oder mehreren der Stationen 9 angeordnet sein, doch ist es für den Zweck der vorliegenden Beschreibung zweckmäßig, lediglich auf eine Probe Bezug zu nehmen. Jede Phiole 2 enthält eine geeignete und jeweilige Lösung zur Verarbeitung der eingetauchten Probe, und eine unterschiedliche Eintauchperiode kann für einige der Lösungen und/oder Proben erforderlich sein. Die Steuerschaltung kann so ausgebildet sein, daß sie automatisch solche Unterschiede berücksichtigt, wahrend des Eintauchens werden die Piezo-Kristalle 15 angesteuert, um so eine geeignete Bewegung der zugehörigen Proben hervorzurufen.

Am Ende der Eintauchperiode wird die Steuerschaltung so betrieben, daß sie erneut den Motor 5 in der Kupplungsfreigaberichtung antreibt. Weil das Folgeglied 18 sich an. dem oberen Ende einer Bahn befindet, wird es auf die andere Wendelbahn 17 überführt, die dann auf das Folgeglied 18 und damit auf den Tisch 1 einwirkt, um diesen nach unten zu bewegen. Die Drehung des Motors 3 in der genannten Richtung wird beendet, wenn der Tisch 1 seine unterste Position erreicht, die durch das Zusammenwirken des Folgegliedes 18 und der schraubenlinienformigen Wendelbahn 17 festgelegt ist.

Wenn die Vorrichtung nur einen Teil der Verarbeitung einer Probe durchgeführt hat, so ist es erforderlich, den Tisch 1 zu drehen, während er sich in der abgesenkten

Position befindet, um die Phiole 2 unter eine andere Probenstation 9 zu bringen. Die Steuerschaltungen bewirken daher eine Bewegung des Motors 3 in der Kupplungseinrückrichtung, so daß die Antriebsplatte 30 der Drehung der Spindel 7 folgt. Die von der Spindel 7 auf die Antriebsplatte 30 ausgeübte Antriebskraft überwindet den Widerstand der Rastfeder 39» so daß die Kugel 32 aus der Ausnehmung 33 herausgedrückt wird, mit der sie in Eingriff stand. Die Rastkugel 32 folgt dann der zylindrischen Oberfläche 34- der Antriebsplatte 30 und rastet in eine weitere Ausnehmung 33 ein, um den Tisch 1 in der nächsten Probenstationsposition einzurasten, worauf die Betätigung des Antriebsmotors 3 beendet wird.

Wenn der Tisch 1 auf diese Weise in eine neue Indes- oder Drehstellung gebracht wurde, so löst die Steuerschaltung den Beginn einer weiteren Betriebsfolge aus, wie sie weiter oben beschrieben wurde.

Es ist aus der vorstehenden Beschreibung zu erkennen, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung eine relativ einfache und dennoch wirkungsvolle Vorrichtung zur Verarbeitung von Proben bildet. Die Verwendung eines einzigen Motors zvx Ausführung verschiedener Punktionen ist von besonderem Vorteil»

Bei einer typischen Anordnung ist lediglich ein Probenhalter 11 an dem Abdeckteil befestigt, der ein oder mehrere Proben trägt, die aufeinanderfolgend in jede der Phiolen eingetaucht werden sollen. In dieser Hinsicht kann der Tisch 1 die maximale Anzahl von Phiolen 2 tragen, die durch die Konstruktion des Tisches 1 bedingt

ist, oder der Tisch kann eine geringere Anzahl derartiger Phiolen 2 tragen, und zwar in Abhängigkeit von den Bedingungen einer speziellen Probe, die verarbeitet wird. Unter der Annahme, daß eine einzige kreisförmige Reihe von Probenstationen 9 vorgesehen ist, ist eine Vielzahl von Probenhaltern 11 in dieser Reihe unter geeigneten Abständen angeordnet, und jeder dieser Abstände überbrückt eine Anzahl von Stationen 9j die der maximalen Anzahl von Phiolen 2 entspricht, in die eine spezielle Probe eingetaucht werden soll. Wenn mehr als eine Reihe von Stationen 9 vorgesehen ist, so kann jede Reihe einen oder mehrere Probenhalter 11 einschließen, und zwar entsprechend der jeweiligen Anforderungen.

Bei einer abgeänderten Ausführungsform kann die Probe auf dem Tisch 1 befestigt sein und Lösungen zur Aufnahme dieser Proben könnten in irgendeiner geeigneten V/eise gegenüber dem Tisch 1 befestigt sein. Beispielsweise könnte ein Mechanismus vorgesehen sein, der so betätigbar ist, daß jede der verschiedenen Lösungen einer speziellen Probe dargeboten wird, während der Tisch stationär ist, und der Tisch wird dann gedreht, um eine Verarbeitung einer weiteren Probe in der gleichen Weise zu ermöglichen.

INSPECTED

Claims

Patentanwälte D:p.l, -Ing. Ctirt Wa11ach

Europäische Patentvertreter Dipl.-Ing. Günther Koch

European Patent Attorneys Dipl.-Phys. Dr.Tino Haibach

Dipl.-Ing. Rainer"Feldkamp

D-8000 München 2 · Kaufingerstraße 8 · Telefon (0 89) 2 60 80 78 · Telex 5 29 513 wakat d

_Datum: 23. August 1985

AUSTRALIAN BIOMEDICAL CORP. L T D. Unser zeichen: 18 184 F/Nu

Verajbeitungsvorrichtung;

Patentansprüche:

C 1 .y'Verarbeitungsvorrichtung für Proben, mit einem Karussell, das drehbar und in Richtung der Drehachse vor- und zurückbewegbar befestigt ist, und ^ mit einem Steuermechanismus, der die Drehung und \ die Axialbewegung des Karussells hervorrufen kann * und der einen Antriebsmotor und Ubertragungseinrichtungen einschließt, die das Karussell und den Antriebsmotor miteinander verbinden, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsmotor (3) sowohl in einer Vorwärtsais auch in einer Bückwärts-Betriebsart betreibbar ist und daß die Übertragungseinrichtungen (7, 22, 30) auf den Betrieb des Motors (3) in der einen Betriebsart ansprechen, um die Drehung des Karussells (1) hervorzurufen, während sie auf den Betrieb des Motors (3) in der anderen Betriebsart ansprechen, um die Axialbewegung des Karussells (1) hervorzurufen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch

gekennzeichnet , daß das Karussell (1) durch einen Tisch (1) gebildet ist, der zur Halterung einer Vielzahl von Behältern (2) ausgebildet ist, und daß ein Probenhalteteil (8) über dem Tisch (1) angeordnet und so ausgebildet ist, daß es zumindest eine Probe derart trägt, daß die Probe in den Behälter (2) eintauchbar ist, wenn sich der Tisch (1) in einer angehobenen Position befindet.

3· Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß das Probenhalteteil (8) die Form einer plattenförmigen Abdeckung (8) aufweist, die gegen eine Bewegung mit dem Tisch (1) festgehalten ist.

τ* 4-. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, daß das Karussell (1) auf einer aufrechtstehenden drehbaren Spindel (7) befestigt ist, die eine schraubenlinienförmige Zweiweg-Vendel (16, 17) entlang ihrer Länge aufweist, und daß ein mit dem Karussell (1) verbundenes Folgeglied (18) mit der schraubenlinienförmigen Zweiweg-Wendel (16, 17) derart in Eingriff steht, daß sie mit dieser zusammenwirkt und die Axialbewegung des Karussells (1) hervorruft.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4-, dadurch gekennzeichnet , daß die Übertragungseinrichtungen (7, 22, 30) eine Antriebsverbindung zwischen dem Motor (3) und dem Karussell (1) einschließen und daß die Antriebsverbindung die Spindel (7)

und eine Einweg-Kupplung (29) zwischen der Spindel (7) und dem Karussell (1) einschließt, die eine Drehung der Spindel (7) gegenüber dem Karussell (1) in einer Richtung zuläßt und eine Relativdrehung in der entgegengesetzten Richtung verhindert.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet , daß die Antriebsverbindung eine Antriebsplatte (30) und Kupplungseinrichtungen (31) einschließt, die die Antriebsplatte (30) und das Karussell (1) derart verbinden, daß eine Relativdrehung der Antriebsplatte (30) und des Karussells (1) verhindert wird, jedoch eine relative Axialbewegung ermöglicht wird, und daß die Einweg-Kupplung (29) zwischen der Spindel (7) und der An- \ triebsplatte (30) wirkt und die Spindel (7) sich in Abhängigkeit von der Betätigung des Motors (3) in. einer der Betriebsarten dreht.

7· Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Kupplungseinrichtungen (31) eine Stange (31) einschließen, die an der Antriebsplatte (30) an einer Stelle befestigt ist, die radial außerhalb der Spindel (7) liegt, daß sich die Stange (31) im wesentlichen in Axialrichtung der Spindel (7) erstreckt und daß die Stange (31) in Gleiteingriff mit dem Karussell (1) steht.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Halteeinrichtungen (32) das Karussell (1) gegen eine

Drehung mit der Spindel (7) festhalten, wenn der Motor (3) in der anderen Betriebsart betrieben wird.

9· Vorrichtung nach Anspruch 8 in Verbindung mit Anspruch 6 oder 7» dadurch gekennzeichnet , daß die Halteeinrichtungen (32) ein federbelastetes Rastelement (32) einschließen, das mit einer einer Vielzahl von Index-Lagefestlegung seinrichtungen (33) in Eingriff bringbar ist, die um die Antriebsplatte (30) herum angeordnet sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet , daß eine Magnetspule (36) zum Festhalten der Rasteinrichtungen (32) gegen ein Trennen von den Lagefestlegungseinrichtungen (33) vorgesehen ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet , daß Meßfühlereinrichtungen (45) vorgesehen sind, die feststellen, ob die Magnetspule (36) eingeschaltet oder ausgeschaltet ist.

12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß optische Meßfühlereinrichtungen (42, 43) zur Feststellung sowohl der Dreh- als auch der Axial-Positionen des Karussells (1) vorgesehen sind.

13· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß Riihreinrichtungen (15) zur Erzielung einer Bewegung der Probe im eingetauchten Zustand in dem Behälter (2) vorgesehen sind.