DE19652339A1 - Vorrichtung zur Behandlung von Objekten - Google Patents
Vorrichtung zur Behandlung von ObjektenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Behandlung von
Objekten mit einer Mehrzahl Behandlungsstationen darstellenden
Behandlungsbehältern. Die Behandlungsbehälter sind dabei zur
Aufnahme einer Behandlungslösung für die Objekte vorgesehen.
Derartige Vorrichtungen werden insbesondere zum Färben
histologischer oder zytologischer Präparate oder zum Einbetten
histologisch oder zytologischer Präparate in ein Einbettmedium
eingesetzt.
Färbeautomaten mit in einem kreuzgitterartigen Array
angeordneten Behandlungsbädern sind beispielsweise aus der
JP 63-208761, EP-B1 0 586 494, WO 93/23732 und der US-A 4,738,824
bekannt. Diese Vorrichtungen weisen eine Transportvorrichtung
auf, mittels der die zu behandelnden Objekte von einer
Behandlungsstation zu der programmgemäßen nächsten Behandlungs
station transportiert und in dieser nächsten Behandlungsstation
für die vorgesehene Behandlungszeit abgesetzt und nachfolgend
wieder entnommen werden. Die Steuerung des Programmablaufs
erfolgt über eingebaute Prozessoren oder über einen PC mit
angeschlossener Tastatur und Display vollautomatisch. Die
Behandlungsprogramme können eingegeben und gespeichert werden;
nachfolgend wird bei Bedarf das gewünschte Behandlungsprogramm
ausgewählt, aufgerufen und automatisch ausgeführt. Dabei sind
zum Teil auch Parallelausführungen von verschiedenen
gespeicherten Behandlungsprogrammen möglich.
Zur Vermeidung von Gesundheitsbeeinträchtigungen durch
entstehende Dampfprodukte der verwendeten Lösungsmit
tel - vorwiegend Äthanol und Xylol - weist ein Teil der bekannten
Vorrichtungen eine haubenartige Geräteabdeckung auf, aus der
die in den Geräten entstehenden Lösungsmitteldämpfe über Filter
abgesaugt werden. Zum Teil werden zu den Vorrichtungen
zusätzlich Badabdeckungen für Bäder oder Bädergruppen
angeboten, die außerhalb der Betriebszeiten manuell auf die
Bäder oder Bädergruppen aufgelegt werden, um unnötige
Verdampfungsmengen zu verhindern.
Ein generelles Problem bei derartigen Behandlungsvorrichtungen
ist die Verhinderung von Flüssigkeitsverschleppungen bei der
Abfolge der einzelnen Tauchvorgänge von Bad zu Bad. Dieses ist
bedeutend, da eine Verunreinigung der Bäder mit Flüssigkeiten
aus anderen Bädern zur qualitativen Verschlechterung der
Färbeergebnisse führt und damit auch die Reproduzierbarkeit von
Färbeergebnissen beeinträchtigt. Zur Vermeidung derartiger
Flüssigkeitsverschleppungen ist es aus der EP-B1 0 586 494
bekannt, zwischen zwei Reihen mit den Behandlungsbehältern eine
Abtropfzone vorzusehen. Zwischen zwei aufeinanderfolgenden
Bädern erfolgt der Transport des oder der zu behandelnden
Objekte entlang dieser Abtropfzone. Eine derartige Abtropfzone
geht jedoch zu Lasten einer kompakten Anordnung der Bäder und
damit zu Lasten der Kompaktheit der gesamten Behandlungs
vorrichtung, da zwischen den einzelnen Bädern ein als
Abtropfzone dienender Freiraum erforderlich ist.
Die vorliegende Erfindung soll die Verunreinigung der Bäder
durch Flüssigkeitsverschleppung bei der Abfolge der
Tauchvorgänge von Bad zu Bad reduzieren und gleichzeitig eine
kompakte Anordnung der Behandlungsbehälter gewährleisten.
Dieses Ziel wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des
Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung
ergeben sich aus den Merkmalen der abhängigen Ansprüche.
Gemäß der vorliegenden Erfindung weist die
Transportvorrichtung, mittels der die in Objekthaltern oder
Objektträgerhaltern aufgenommenen Objekte zu den
Behandlungsstationen transportiert und in den
Behandlungsstationen abgesetzt werden, eine Einheit auf, die
beim Transport der Objekthalter unter die Objekthalter und
damit zwischen die Objekthalter und die Behandlungsbehälter
bringbar ist. Diese unter die Objekthalter bringbare Einheit
dient zur Aufnahme der aus den Objekten oder aus den
Objekthaltern heraustropfenden Behandlungslösungen.
Die unter die Objekthalter bringbare Einheit weist vorzugsweise
eine Saugunterlage auf, mit der die Objekthalter beim Transport
in Kontakt gebracht werden können, beispielsweise indem die
Objekthalter auf der Saugunterlage abgesetzt werden. Dadurch
wird vermieden, daß Lösungsmitteltropfen aufgrund ihrer
Oberflächenspannung im unteren Bereich der Objekthalter an den
Objekthaltern anhaften und dadurch in das nächste Bad
transportiert werden. Durch das in Kontakt bringen der
Objekthalter mit der Saugunterlage werden die Lösungsmittel
reste zuverlässig von der Saugunterlage aufgenommen. Beim
Transport der Objekthalter zur nächsten Behandlungsstation
werden die Objekthalter und die darin aufgenommenen Objektträger
mit der Saugunterlage in Kontakt gehalten, wodurch die
Objektträger während des Transportes fixiert gehalten werden;
die Objektträger können dadurch nicht in Schwingungen geraten.
Die Einheit mit der Saugunterlage kann prinzipiell sowohl durch
eine lineare Bewegung oder durch eine Schwenkbewegung unter die
Objekthalter gebracht werden. Das Vorsehen einer Schwenk
bewegung für das Einbringen der Einheit mit der Saugunterlage
ist jedoch konstruktiv einfacher realisierbar.
Bei einer weiterhin vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung
sind zumindest ein Teil der Behandlungsbehälter mit abnehmbaren
Deckeln versehen. Die beim Transport unter die Objekthalter
bringbare Einheit weist außerdem auf der der Saugunterlage
abgewandten Seite eine Einrichtung zur Abnahme der Deckel auf.
Dadurch kann dann vor dem Einsetzen eines Objekthalters der
Deckel von dem betreffenden Behandlungsbehälter abgenommen und
nach Absetzen des Objekthalters in der Behandlungsstation auf
den Behälter der vorherigen Behandlungsstation abgelegt werden.
Desweiteren sind vorzugsweise auch von der Transportvorrichtung
trennbare Transporteinheiten, an denen die Objekthalter
aufgenommen werden, zur Abdeckung der Behandlungsbehälter
ausgebildet. Es ist dann gewährleistet, daß die Behandlungs
behälter nahezu ständig abgedeckt sind und jeweils nur ein
Behandlungsbehälter während der sehr kurzen Transferzeit des
Transportmechanismus von einem Behandlungsbehälter zum nächsten
geöffnet ist. Da die Behandlungsbehälter nahezu ständig
abgedeckt sind, ist die Verdampfung der Badflüssigkeiten
insbesondere im Vergleich mit Geräten, bei denen die aus nicht
abgedeckten Behältern austretenden Dämpfe abgesaugt und durch
die Absaugung die Verdampfung der Lösungsmittel noch angeregt
wird, stark reduziert. Dadurch wird der Verbrauch an
Lösungsmitteln und zugleich die Gefährdung von Gesundheit und
Umwelt durch die Lösungsmitteldämpfe reduziert.
Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung weist die
Transportvorrichtung eine Vertikalführung auf, an der ein
Schlitten mit einer Einrichtung zur Aufnahme der Objekthalter
oder der Transporteinheit aufgenommen ist. An derselben
Vertikalführung ist ein Träger für die unter die Objekthalter
bringbare Einheit befestigt. An diesem Träger ist die unter die
Objekthalter bringbare Einheit derart aufgenommen, daß letztere
relativ zum Träger eine Kombination aus einer linearen,
vertikalen Bewegung und einer Schwenkbewegung um eine
horizontale Achse ausführen kann. Die Bewegung des Schlittens
und der unter die Objekthalter bringbaren Einheit sind
unabhängig von einander steuerbar. Für das Handling der Objekte
bzw. der Objekthalter und das Handling der Deckel ist daher nur
eine gemeinsame Horizontalführung erforderlich.
Für das Abnehmen der Deckel und/oder für das lösbare Aufnehmen
der Objekthalter an der Transportvorrichtung können Magnete,
vorzugsweise Elektromagnete, vorgesehen sein. Soweit Permanent
magnete zum Einsatz kommen, ist noch ein zusätzlicher
Mechanismus zum Ein- und Ausschalten der Magnetkraft,
beispielsweise durch Drehen der Permanentmagnete, oder zum
Aufbringen einer Kraft, die größer als die Magnetkraft ist,
erforderlich.
Wie bei den aus den eingangs genannten Dokumenten bekannten
Färbeautomaten weist auch die erfindungsgemäße Vorrichtung
vorzugsweise eine Computersteuerung für einen automatischen
Ablauf abgespeicherter und ausgewählter Behandlungsprogramme
auf, durch die die Objekthalter selbsttätig durch die
Transportvorrichtung zu den einzelnen programmgemäß
vorgesehenen Behandlungsstationen transportiert, in den
Behandlungsstationen für die programmgemäße Verweilzeit
abgesetzt und nach Ablauf der programmgemäßen Verweilzeit
entnommen und zur nächsten programmgemäßen Behandlungsstation
transportiert werden. Die Computersteuerung bewirkt dann
weiterhin, daß beim Erreichen einer neuen programmgemäßen
Behandlungsstation das Abdecken des zugehörigen Deckels mittels
einer Einrichtung der Transportvorrichtung und nach dem
Absetzen des Objekthalters in der neuen Behandlungsstation ein
Ablegen des von der neuen Behandlungsstation abgenommenen
Deckels auf der vorhergehenden programmgemäßen Behandlungs
station erfolgt. Außerdem bewirkt die Computersteuerung, daß
nach Entnehmen eines Objekthalters eine Einheit selbsttätig
unter den Objekthalter eingebracht wird und nachfolgend durch
eine Relativbewegung zwischen dem Schlitten, an dem der
Objekthalter aufgenommen ist, und der unter den Objekthalter
bringbaren Einheit auf der Einheit abgesetzt wird. Die
Computersteuerung kann dabei zum gleichzeitigen Parallelablauf
verschiedener und/oder gleicher Behandlungsprogramme ausgelegt
sein.
Nachfolgend werden Einzelheiten der Erfindung anhand des in den
Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Dabei zeigen:
Fig. 1 eine Ansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung in
teilweisem Aufriß;
Fig. 2 einen Vertikalschnitt durch die Transporteinheit der
erfindungsgemäßen Vorrichtung;
Fig. 3 einen Vertikalschnitt durch die Transporteinheit in
einer zur Fig. 2 senkrechten Ebene;
Fig. 4a-k Sequenzen des Funktionsablaufs beim Transport von
Objektträgerhaltern von einer Behandlungsstation zur
nächstfolgenden; und
Fig. 5 ein Blockschaltbild der Prozessorsteuerung.
Anhand der Fig. 1 ist die erfindungsgemäße Vorrichtung am
Beispiel eines Färbeautomaten (1) dargestellt. Der Färbeautomat
(1) umfaßt ein fest auf einer Grundplatte montiertes festes
Gehäuseteil (1b) und ein von der Grundplatte abnehmbares
Gehäuseteil (1a). Im festen Gehäuseteil (1b) sind der Prozessor
(31) und der Speicher (32) (siehe Fig. 5) zum Steuern bzw. zum
Abspeichern einer größeren Anzahl von Färbeprogrammen
angeordnet. An der Frontseite des festen Gehäuseteiles (1b) ist
ein Anzeigefeld (2) und eine Tastatur (3) angeordnet. Die
Tastatur (3) dient zur Eingabe abzuspeichernder Färbeprogramme
und zum Aufruf abgespeicherter Färbeprogramme. Auf der Anzeige
(2) werden die jeweils eingegebenen Daten bzw. beim Aufruf
abgespeicherter Programme ebenfalls abgespeicherte
Programmbemerkungen angezeigt.
Das abnehmbare Gehäuseteil (1a) weist zwei Öffnungen (4, 5)
auf, die als Beschickungs- bzw. Entnahmestation dienen. Eine in
die Beschickungsstation eingesetzte, als Transporteinheit
dienende Korbaufhängung mit daran angehängten Objekthalter
körben wird nach Aufruf bzw. Eingabe des auszuführenden
Färbeprogrammes automatisch mittels einer nachfolgend noch
näher beschriebenen Transportvorrichtung aufgenommen, jeweils
zu den programmgemäßen Behandlungsstationen transportiert und
nach Durchführung des kompletten Färbeprogrammes in der
Entnahmestation (5) abgestellt. Die Behandlungsstation sind
durch kreuzgitterartig auf der Grundplatte (1c) angeordnete
Behandlungsbehälter (6a-6j), die zur Aufnahme von
Behandlungslösungen bestimmt sind, realisiert. Die meisten
Behandlungsbehälter (6c-6j) sind mittels Deckel (7c-7j)
abgedeckt. Lediglich Behandlungsbehälter (6a, 6b), die
Waschstationen darstellen und demzufolge lediglich mit Wasser
befüllt sind, sind unabgedeckt. Auf diese Waschstationen können
bei Bedarf von anderen Behandlungsstationen abzunehmende Deckel
(7c-7j) abgelegt werden.
Im oberen Bereich, also oberhalb der Behandlungsgefäße (6a-6j)
sind zwei horizontal ausgerichtete Linearführungen
(8a, 8b) für den Transportmechanismus vorgesehen. Die
Linearführungen (8a, 8b) sind über Stützen an der Grundplatte
(1c) aufgenommen. Auf den Linearführungen (8a, 8b) ist eine
entlang dieser Linearführung (8a, 8b) horizontal bewegliche
Traverse (9) geführt und mittels nicht dargestellter
Antriebsmotoren in der Traverse (9) angetrieben. An der
Traverse (9) ist wiederum horizontal, senkrecht zur
Bewegungsrichtung der Traverse (9), eine Vertikalführung (10)
horizontal beweglich aufgenommen. An dieser Vertikalführung
(10) ist ein vertikal bewegbarer Schlitten (11) aufgenommen. An
diesem Vertikalschlitten (11) sind die Objektträgerkörbe (13a,
13b) mit den zu färbenden Objekten aufgenommen. Mit einer
Befestigungsklemme (12) ist an der Vertikalführung weiterhin
eine Einheit (14) aufgenommen, die bei aus den
Behandlungsbehältern herausgehobenen Objekthalterkörben (13a,
13b) unter die Objekthalterkörbe (13a, 13b) einschwenkbar ist.
Der detaillierte Aufbau des Vertikalschlittens (11) mit den
daran aufgenommenen Komponenten und der Einheit (14) wird
nachfolgend noch anhand der Fig. 2 und 3 detailliert
beschrieben.
Die gesamte Transportvorrichtung weist einen kranartigen Aufbau
auf. Die Bewegung der Transportvorrichtung erfolgt
computergesteuert über den im festen Gehäuseteil (1b)
vorgesehenen Steuerungsprozessor (31) (siehe Fig. 5)
entsprechend dem aufgerufenen bzw. eingegebenen Färbeprogramm.
Die insgesamt vier Antriebe (37-40) der Transportvorrichtung
werden über vier Interface-Karten (33-36) vom Prozessor (31)
angesteuert. Die drei Antriebe (37-39) für die Bewegung der
Traverse (9) entlang der Horizontalführung (8a, 8b), der
Vertikalführung (10) relativ zur Traverse (9) und des
Schlittens (11) entlang der Vertikalführung (10) weisen Encoder
auf, deren Signale über die Interface-Karten (33-35) an den
Prozessor zurückgegeben werden, so daß die exakte Position der
Transportvorrichtung zu jedem Zeitpunkt genau bekannt ist. Der
verbleibende Antrieb (40) für die Bewegung der weiter unten
noch detaillierter beschriebenen, unter die Objekthalterkörbe
(13) einschwenkbaren Einheit (19, 19a) weist drei nicht
dargestellte Mikroschalter auf, bei deren Erreichen der Antrieb
(40) gestoppt und ein die aktuelle Stopposition kennzeichnendes
Signal an den Prozessor (31) ausgegeben wird. Außerdem sind die
Positionen der Behandlungsbehälter (6a-6j) bekannt. Die
Prozessorsteuerung ist wie beispielsweise in der JP 63-208761
derart ausgelegt, daß verschiedene Färbeprogramme gleichzeitig
ausgeführt werden können, indem die Transportvorrichtung nach
dem Abstellen der Objekthalterkörbe (13a, 13b) in einem
Behandlungsgefäß während der Behandlungszeit andere
Objekthalterkörbe innerhalb der Vorrichtung transportiert.
Entsprechende Algorithmen für eine einen parallelen Ablauf
mehrerer Färbeprogramme gewährleistende Prozessorsteuerung sind
aus der o.g. japanischen Offenlegungsschrift bekannt und werden
deshalb an dieser Stelle nicht näher beschrieben.
Da mit Ausnahme der Waschstationen (6a, 6b) die Behandlungs
behälter (6c-6n) mittels Deckel (7c-7n) normalerweise
abgedeckt sind und, wie nachfolgend noch näher beschrieben
wird, auch die Objekthalterkörbe (13a-13b) an einer
deckelförmig ausgebildeten Transporteinheit angeordnet sind, so
daß die Behandlungsbehälter auch während des Eintauchens der
Objekthalterkörbe (13a, 13b) abgedeckt sind, treten bei der
vorliegenden Vorrichtung kaum Lösungsmitteldämpfe der
Behandlungslösungen auf. Eine Absaugung der Luft aus dem
abnehmbaren Gehäuseteil (1a) ist deshalb nicht erforderlich.
Eine Absaugung kann jedoch auch bei der erfindungsgemäßen
Vorrichtung zweckmäßig sein, wenn besonders
gesundheitsgefährdende oder besonders geruchsintensive
Lösungsmittel zum Einsatz kommen.
Wie den beiden vergrößerten Schnittdarstellungen der Fig. 2
und 3 entnehmbar ist, ist an der Vertikalführung (10) ein
Vertikalschlitten (11) geführt, an dem über einen
winkelförmigen Träger zwei Elektromagnete (15a, 15b) vorgesehen
sind. Die Elektromagnete (15a, 15b) dienen zum lösbaren
Aufnehmen von Objektträgertransporteinheiten, von denen in der
Regel mehrere mit einem Gerät mitgeliefert werden. Diese
Objektträgertransporteinheit weist eine Abdeckplatte (16) auf,
an der Haken (18a, 18b) zum Einhängen der Objektträgerkörbe (13a, 13b)
angeordnet sind. Desweiteren weisen die
Objektträgertransporteinheiten ein deckelförmiges Teil (17)
auf, das von den Abmessungen identisch zu den Deckeln (7) der
Behandlungsgefäße (6) ausgebildet ist. Dieses deckelförmige
Teil (17) weist zwei Löcher auf, durch die die Haken (18a, 18b)
hindurchgeführt sind. Gleichzeitig weist die Abdeckplatte (16)
zwei Löcher auf, durch die die Magnete (15a, 15b) des
Vertikalschlittens (11) hindurch auf den deckelförmigen Teil
(17) geführt werden können. Die am vertikal geführten Schlitten
(11) angeordneten Magnete (15a, 15b) können durch diese Löcher
der Abdeckplatte (16) auf das deckelförmige Teil (17)
einwirken. Durch Anheben des Schlittens (11) erfolgt dann ein
Anheben der auf dem deckelförmigen Teil (17) aufliegenden
Abdeckplatte (16) mit samt den daran befestigten Haken (18a,
18b) und den daran aufgenommenen Objektträgerkörben (13a, 13b).
Dieser Aufbau der Transporteinheit dient zu einer weiter unten
noch beschriebenen Bewegung der Objektträgerkörbe (13a, 13b) in
geschlossenen Behandlungsbehältern (6). Die Objektträgerkörbe
(13a, 13b) sind zum Einstecken einer Vielzahl von Objektträgern
ausgebildet und weisen eine rippenartige äußere Struktur auf,
damit die Behandlungslösung mit den in den Objektträgerkörben
(13a, 13b) enthaltenen Objektträgern und den darauf
befindlichen Objekten in Kontakt treten kann.
Mittels einer Befestigungsklemme (12) ist an der
Vertikalführung (10) zusätzlich eine Trägerplatte (14)
aufgenommen, die im wesentlichen unterhalb der Zeichenebene in
Fig. 2 angeordnet ist. Die Trägerplatte (14) weist eine
bogenförmige Ausfräsung (20) auf, in der über einen
Führungsstift (20a) eine Winkelplatte (19) aufgenommen ist.
Desweiteren ist an der Trägerplatte (14) ein über drei Rollen
(21, 22, 23) geführter Bandantrieb vorgesehen, dessen
Führungsseil (30) mittels einer drehbaren Klemmung (24) an der
Winkelplatte (19) befestigt ist. Eine der drei Rollen (21) ist
motorisch angetrieben (Antrieb 4 in Fig. 5). Bei einer
Linksdrehung der Antriebsrolle (21) wird die Klemmung (24) nach
oben gezogen und der Führungsstift (20a) gleitet entlang der
Ausfräsung (20) mit der Folge, daß das Winkelstück (19)
zunächst nach oben angehoben und aufgrund der Bogenform der
Ausfräsung (20) nachfolgend in die strichpunktiert dargestellte
Stellung verschwenkt wird.
Auf dem abgewinkelten Teil (19a) der Winkelplatte (19) liegt
oben, auf der den Objektträgerkörben (13a, 13b) zugewandten
Seite, eine offenporige, schwammartige Saugunterlage (26) auf.
Diese Saugunterlage (26) ist abnehmbar und austauschbar und
dient zur Aufnahme von aus den Objektträgerkörben (13a, 13b)
herauslaufende Behandlungslösungen. Bei Bedarf kann die Auflage
für die Saugunterlage auch wannenförmig ausgebildet sein, um
beim Verschwenken des Winkels (19) ein Herauslaufen von
Flüssigkeit zu vermeiden. Auf der der Saugunterlage (26)
abgewandten Seite des abgewinkelten Teils (19a) des Winkels
(19) sind vier weitere Elektromagnete (25a, 25b) vorgesehen,
von denen in den Fig. 2 und 3 nur zwei dargestellt sind.
Diese Elektromagnete (25a, 25b) dienen zur Abnahme der Deckel
(7) von den Behandlungsgefäßen (6).
Beim Anfahren einer neuen Behandlungsstation, dessen
Behandlungsbehälter (6) noch abgedeckt ist, wird zunächst der
Winkel (19) des Schwenkteils durch Drehen der Antriebsrolle
(21) nach rechts abgesenkt bis die Magnete (25a, 25b) von oben
auf den Deckel (7) des Behandlungsgefäßes (6) aufgesetzt sind.
In dieser abgesenkten Position spricht ein erster der bereits
oben erwähnten drei Mikroschalter des Antriebs 4 an.
Nachfolgend werden die Magnete (25a, 25b) eingeschaltet und
durch Linksdrehen der Antriebsrolle (21) der Deckel (7) mittels
des Winkels (19) angehoben und nachfolgend in die in Figur (2)
strichpunktiert eingezeichnete Stellung verschwenkt. Dabei wird
das Ansprechen eines zweiten Mikroschalters des Antriebs 4
überfahren, bis der die strichpunktiert dargestellte,
verschwenkte Stellung des Winkels (19) kennzeichnende dritte
Mikroschalter anspricht. Nach Erreichen der strichpunktierten
verschwenkten Stellung fährt der Schlitten (11) mit den daran
gehaltenen Objektträgerkörben (13a, 13b) vertikal nach unten
bis das deckelförmige Teil (17) der Transporteinheit auf dem
Behandlungsgefäß aufliegt und dieses abdeckt. Nachfolgend
werden die Magnete (15a, 15b) zum Halten der Transporteinheit
gelöst und demzufolge die Transportvorrichtung von der
Transporteinheit getrennt. Der Schlitten (11) wird daraufhin
wieder vertikal nach oben verfahren und die
Transportvorrichtung fährt anschließend die Position der
vorhergehenden Behandlungsstation an, um auf dem
Behandlungsgefäß der vorhergehenden Behandlungsstation den an
der Schwenkeinrichtung (19) der Transportvorrichtung getragenen
Deckel abzulegen.
Wenn die Transporteinheit durch das deckelförmige Element (17)
auf dem Behandlungsbehälter (6) aufliegt, treten die das
deckelförmige Teil (17) überstehenden Ränder der Abdeckplatte
(16) mit im Geräteboden angeordneten Stößeln (28a, 28b) in
Kontakt, die über eine im Geräteboden verlaufende Welle (29)
mit Exzentern (29a, 29b) zu Hub- und Senkbewegungen angeregt
werden. Die Bewegung der Stößel (28a, 28b) wird auf die
Abdeckplatte (16) und damit auf die an der Abdeckplatte (16)
angehängten Objektträgerkörbe (13a, 13b) übertragen, so daß die
Objektträgerkörbe (13a, 13b) bei fest auf dem Behandlungsgefäß
aufliegendem Deckelteil (17) ebenfalls die Hub- und
Senkbewegung ausführen. Dadurch wird eine Relativbewegung
zwischen den Objektträgerkörben (13a, 13b) und der
Behandlungslösung verursacht. Mit (27) ist die Bodenstruktur
des Gerätes und mit (27a, 27b) sind Erhebungen der
Bodenstruktur bezeichnet, durch die die Position der
Behandlungsgefäße (6) festgelegt ist.
Zum Herausnehmen der Objektträgerkörbe (13a, 13b) aus einer
Behandlungsstation (6) und zum Transport dieser Objektträger
körbe zur nächsten Behandlungsstation fährt die Transport
vorrichtung wieder die Position des Behandlungsgefäßes (6) an.
Dadurch wird der Vertikalschlitten (11) abgesenkt, bis die am
Vertikalschlitten (11) angeordneten Magnete (15a, 15b) durch
die Löcher der Abdeckplatte (16) hindurch mit dem deckel
förmigen Teil (17) der Transporteinheit in Kontakt treten.
Nachfolgend werden die Elektromagnete (15a, 15b) wieder
eingeschaltet und durch vertikales Anheben des Schlittens (11)
die Transporteinheit mit samt den an der Abdeckplatte (16)
angehängten Körben (13a, 13b) aus dem Behandlungsgefäß (6)
herausgehoben. Nachfolgend wird die Schwenkeinheit (19) durch
Rechtsdrehen der Antriebsrolle (21) wieder nach unten
verschwenkt, so daß die Saugunterlage (26) zwischen den
Objektträgerkörben (13a, 13b) und dem Behandlungsgefäß (6)
eingeschwenkt wird. Diese Stellung ist durch den zweiten
Mikroschalter gekennzeichnet, bei dessen Ansprechen die
Rechtsdrehung der Antriebsrolle (21) gestoppt wird. In einem
darauffolgenden Schritt wird der Schlitten (11) mit den
Objektträgerkörben (13a, 13b) soweit vertikal nach unten
verfahren, bis die Saugunterlage (26) mit dem unteren Rand der
Objektträgerkörbe (13a, 13b) in Kontakt tritt. Durch den
Kontakt zwischen der Saugunterlage (26) und den Objektträger
körben (13a, 13b) werden die aus den Objektträgerkörben
herauslaufenden Flüssigkeitsreste von der Saugunterlage (26)
aufgenommen. Gleichzeitig deformiert sich die schwammartige
Saugunterlage (26) und dringt aufgrund der Stegstruktur der
Objekthalterkörbe (13a, 13b) teilweise in diese von unten ein
und kommt dadurch auch mit den in den Objekthalterkörben
aufgenommenen Objektträgern in Kontakt. Dadurch werden die
Objektträger fixiert.
Durch Bewegen der Vertikalführung (10) und der Traverse (9)
(siehe Fig. 1) entlang der Horizontalführungen (8a, 8b) wird
nun die Position der programmgemäß nachfolgenden
Behandlungsstation angefahren. Als Verfahrweg wird dabei die
kürzeste Streckenverbindung zur nächsten Behandlungsstation
ausgewählt. Ein Verfahren entlang bestimmter Wege ist nicht
erforderlich. Da die Objektträger durch die Saugunterlage
fixiert sind, geraten die Objektträger beim Transport nicht in
Schwingungen. Die Geräuschentwicklung ist dadurch gering.
Nach Erreichen der nächsten Behandlungsstation beginnt der oben
beschriebene Vorgang von neuem, d. h. die Winkelplatte (19) wird
durch weiteres Rechtsdrehen der Antriebsrolle (21) bis zum
Ansprechen des ersten Mikroschalters abgesenkt, der Deckel des
Behandlungsgefäßes wird durch die Schwenkeinheit abgenommen und
nachfolgend die Transporteinheit durch Verfahren des Schlittens
(11) in das neue Behandlungsgefäß eingesetzt. Der gesamte
Funktionsablauf wird nachfolgend noch einmal anhand der Fig.
4a-4k beschrieben:
In der Fig. 4a befinden sich die an der Transporteinheit (16, 17) angehängten Objektträgerkörbe (13a, 13b) in einer Behandlungsstation, und es sei angenommen, daß die programm gemäße Behandlungszeit dieser Behandlungsstation abgelaufen sei. Nachfolgend wird der Schlitten (11) abgesenkt, so daß die Magnete (15a, 15b) des Schlittens (11) mit dem deckelförmigen Teil (17) der Transporteinheit in Kontakt kommen (Fig. 4b). Nach Einschalten der Elektromagnete (15a, 15b) am Schlitten (11) wird der Schlitten (11) vertikal nach oben verschoben und damit die Objektträgerkörbe (13a, 13b) aus dem Behandlungsgefäß herausgehoben (Fig. 4c). Nun erfolgt das Verschwenken der Schwenkeinheit (14), wodurch die Saugunterlage (26) zwischen den Objektträgerkörben (13a, 13b) und dem Behandlungsbehälter eingeschwenkt wird (Fig. 4d). Nachfolgend wird der Schlitten (11) entlang der Vertikalführung (10) nach unten verfahren, bis die Saugunterlage (26) mit den Bodenflächen der Objektträgerkörbe (13a, 13b) in Kontakt tritt (Fig. 4e). In dieser Stellung, bei der die Saugunterlage (26) mit den Objektträgerkörben (13a, 13b) in Kontakt ist, wird die Position der programmäßig nachfolgenden Behandlungsstation (6') angefahren (Fig. 4f). Bei Erreichen der nachfolgenden Behandlungsstation (6') wird zunächst der Schlitten (11) nach oben verfahren und danach die Schwenkeinheit (19) abgesenkt (Fig. 4g) bis die Magnete (25a, 25b) den die Behandlungsstation abdeckenden Deckel (7') erreichen. Nach Einschalten der Elektromagnete (25a, 25b) wird über den Riemenantrieb (30, 21, 23) der Deckel (7') abgehoben und seitlich verschwenkt (Fig. 4h). Darauffolgend wird der Schlitten (11) abgesenkt, bis das deckelförmige Teil (17) auf dem Behandlungsgefäß (6') der Behandlungsstation aufliegt (Fig. 4i) und die Magnete (15a, 15b) am Schlitten (11) gelöst. Die Transporteinheit mit den darin angehängten Objektträger körben (13a, 13b) wird dadurch vom Schlitten (11) getrennt und der Schlitten (11) wird wieder nach oben verfahren. Aufgrund der Hub- und Senkbewegung der Stößel (28a, 28b) führt nun die Abdeckplatte (16) während der Behandlungszeit ebenfalls die Hub- und Senkbewegung der Stößel durch, wodurch eine Relativbewegung zwischen der Behandlungsflüssigkeit und den Objektträgerkörben und den darin gehaltenen Objektträgern mit den Objekten resultiert. Nach Anheben des Schlittens (11) wird die Schwenkeinheit mittels des Seilantriebes (30, 21-23) wiederum verschwenkt, so daß die Saugunterlage (26) und der an der Schwenkeinheit getragene Deckel (7') der Behandlungsstation horizontal ausgerichtet sind (Fig. 4j). Nun fährt die Transporteinrichtung die Position des vorhergehenden Behandlungsgefäßes (6) an und legt durch Absenken der Schwenk einheit und lösen der Magnete (25a, 25b) den Deckel (7') der nachfolgenden Behandlungsstation (6') auf diesen Behandlungs behälter (6) ab. Die gesamte Transporteinrichtung ist damit wieder frei und kann entweder wieder zur nächsten Behandlungs station fahren, um die Objektträgerkörbe aus der nächsten Behandlungsstation heraus zunehmen oder kann bei Parallelablauf mehrerer Färbeprogramme eine andere Behandlungsstation anfahren, um die dort eingesetzten Objektträgerkörbe herauszunehmen. Die Entscheidung, welche der Alternativen ausgewählt wird, erfolgt durch die Prozeßsteuerung, die bei Parallelablauf mehrerer Programme durch Wahl des Startzeitpunktes und/oder durch Variation der Behandlungszeiten innerhalb zulässiger Grenzen ein Gesamtprogramm erstellt, das einen ungestörten Parallelablauf mehrerer Programme gewährleistet.
In der Fig. 4a befinden sich die an der Transporteinheit (16, 17) angehängten Objektträgerkörbe (13a, 13b) in einer Behandlungsstation, und es sei angenommen, daß die programm gemäße Behandlungszeit dieser Behandlungsstation abgelaufen sei. Nachfolgend wird der Schlitten (11) abgesenkt, so daß die Magnete (15a, 15b) des Schlittens (11) mit dem deckelförmigen Teil (17) der Transporteinheit in Kontakt kommen (Fig. 4b). Nach Einschalten der Elektromagnete (15a, 15b) am Schlitten (11) wird der Schlitten (11) vertikal nach oben verschoben und damit die Objektträgerkörbe (13a, 13b) aus dem Behandlungsgefäß herausgehoben (Fig. 4c). Nun erfolgt das Verschwenken der Schwenkeinheit (14), wodurch die Saugunterlage (26) zwischen den Objektträgerkörben (13a, 13b) und dem Behandlungsbehälter eingeschwenkt wird (Fig. 4d). Nachfolgend wird der Schlitten (11) entlang der Vertikalführung (10) nach unten verfahren, bis die Saugunterlage (26) mit den Bodenflächen der Objektträgerkörbe (13a, 13b) in Kontakt tritt (Fig. 4e). In dieser Stellung, bei der die Saugunterlage (26) mit den Objektträgerkörben (13a, 13b) in Kontakt ist, wird die Position der programmäßig nachfolgenden Behandlungsstation (6') angefahren (Fig. 4f). Bei Erreichen der nachfolgenden Behandlungsstation (6') wird zunächst der Schlitten (11) nach oben verfahren und danach die Schwenkeinheit (19) abgesenkt (Fig. 4g) bis die Magnete (25a, 25b) den die Behandlungsstation abdeckenden Deckel (7') erreichen. Nach Einschalten der Elektromagnete (25a, 25b) wird über den Riemenantrieb (30, 21, 23) der Deckel (7') abgehoben und seitlich verschwenkt (Fig. 4h). Darauffolgend wird der Schlitten (11) abgesenkt, bis das deckelförmige Teil (17) auf dem Behandlungsgefäß (6') der Behandlungsstation aufliegt (Fig. 4i) und die Magnete (15a, 15b) am Schlitten (11) gelöst. Die Transporteinheit mit den darin angehängten Objektträger körben (13a, 13b) wird dadurch vom Schlitten (11) getrennt und der Schlitten (11) wird wieder nach oben verfahren. Aufgrund der Hub- und Senkbewegung der Stößel (28a, 28b) führt nun die Abdeckplatte (16) während der Behandlungszeit ebenfalls die Hub- und Senkbewegung der Stößel durch, wodurch eine Relativbewegung zwischen der Behandlungsflüssigkeit und den Objektträgerkörben und den darin gehaltenen Objektträgern mit den Objekten resultiert. Nach Anheben des Schlittens (11) wird die Schwenkeinheit mittels des Seilantriebes (30, 21-23) wiederum verschwenkt, so daß die Saugunterlage (26) und der an der Schwenkeinheit getragene Deckel (7') der Behandlungsstation horizontal ausgerichtet sind (Fig. 4j). Nun fährt die Transporteinrichtung die Position des vorhergehenden Behandlungsgefäßes (6) an und legt durch Absenken der Schwenk einheit und lösen der Magnete (25a, 25b) den Deckel (7') der nachfolgenden Behandlungsstation (6') auf diesen Behandlungs behälter (6) ab. Die gesamte Transporteinrichtung ist damit wieder frei und kann entweder wieder zur nächsten Behandlungs station fahren, um die Objektträgerkörbe aus der nächsten Behandlungsstation heraus zunehmen oder kann bei Parallelablauf mehrerer Färbeprogramme eine andere Behandlungsstation anfahren, um die dort eingesetzten Objektträgerkörbe herauszunehmen. Die Entscheidung, welche der Alternativen ausgewählt wird, erfolgt durch die Prozeßsteuerung, die bei Parallelablauf mehrerer Programme durch Wahl des Startzeitpunktes und/oder durch Variation der Behandlungszeiten innerhalb zulässiger Grenzen ein Gesamtprogramm erstellt, das einen ungestörten Parallelablauf mehrerer Programme gewährleistet.
Wie sich aus dem anhand der Fig. 4a-4k erläuterten
Funktionsablauf ergibt, sind für die Schwenkeinheit (19) drei
definierte Endstellungen vorgesehen, die jeweils durch das
Ansprechen eines der drei Mikroschalter definiert werden. Diese
drei Endstellungen sind die in den Fig. 4a bis 4c, 4h und 4i
dargestellten seitlich verschwenkte Stellung, die in den
Fig. 4d-4f und 4j dargestellte Stellung mit horizontal
ausgerichteter Saugunterlage (26) und die in den Fig. 4g und
4k dargestellte abgesenkte Stellung der Schwenkeinheit (19) zum
Aufnehmen oder Ablegen eines Deckels.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung kann noch ein
Entleerungsprogramm vorgesehen sein, durch das automatisch
unbrauchbar gewordene Behandlungslösungen abgesaugt werden.
Dazu kann ein weiterer, speziell ausgebildeter Deckel
vorgesehen sein, der einen bis zum Boden der Behandlungsgefäße
reichenden Saugrüssel aufweist und an eine Absaugpumpe
angeschlossen ist. Dieser zusätzliche Deckel ist normalerweise
auf einer speziellen Parkposition abgelegt und kann bei Bedarf
von den Magneten (15a, 15b) des Schlittens (11) in dieser
Parkposition aufgenommen und zu der zu entleerenden
Behandlungsstation gefahren werden. Nach Abnahme des die
betreffende Behandlungsstation abdeckenden Deckels mittels der
Schwenkeinheit wird dieser spezielle Absaugdeckel auf die
Behandlungsstation aufgelegt und durch Einschalten der Pumpe
die Behandlungslösung abgesaugt. Während des Absaugvorganges
können andere Objektträgerkörbe in der oben beschriebenen Weise
innerhalb der Vorrichtung verfahren werden, so daß das Absaugen
einer Behandlungslösung vollständig in den normalen Betrieb des
Gerätes integriert sein kann.
Anhand des in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels
wurde die Erfindung am Beispiel eines Färbeautomaten
beschrieben. Die Erfindung ist jedoch grundsätzlich auch bei
anderen Behandlungsautomaten für histologische oder
zytologische Präparate einsetzbar, insbesondere bei sogenannten
Gewebeprozessoren (Tissue Processors), die zum Einbetten eines
Präparates in ein Einbettmedium dienen.
Claims (13)
1. Vorrichtung zur Behandlung von Objekten mit einer Mehrzahl
Behandlungsstationen darstellenden Behandlungsbehältern
(6, 6', 6a-6j) und einer Transportvorrichtung (8a, 8b,
9-12), mittels der Objekthalter (13a, 13b) zu den
Behandlungsstationen (6, 6', 6a-6j) transportiert und in
den Behandlungsstationen (6, 6', 6a-6j) abgesetzt
werden, wobei die Transportvorrichtung eine Einheit (19a,
26) aufweist, die beim Transport der Objekthalter (13a,
13b) unter die Objekthalter (13a, 13b) gebracht werden
kann.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Einheit (19a, 26)
eine Saugunterlage (26) aufweist und wobei die
Objekthalter (13a, 13b) beim Transport mit der
Saugunterlage (26) in Kontakt gebracht und während des
Transportes in Kontakt gehalten werden können.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Einheit
(19a, 26) verschwenkbar an der Transportvorrichtung (8a,
8b, 9-12) angeordnet ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei die Transport
vorrichtung eine Vertikalführung (10) aufweist, an der
eine Einrichtung (11, 15a, 15b) zur Aufnahme von
Objekthaltern (13a, 13b) und die unter die Objekthalter
(13a, 13b) bringbare Einheit (19a, 26) unabhängig
voneinander vertikal bewegbar geführt sind.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2-4, wobei ein Teil
der Behandlungsstationen (6c-6j) mit abnehmbaren Deckeln
(7c-7j) versehen sind und wobei die Einheit (19a, 26)
auf der der Saugunterlage (26) abgewandten Seite eine
Einrichtung (25a, 25b) zur Abnahme der Deckel (7c-7j)
aufweist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-5, wobei die
Transportvorrichtung (8a, 8b, 9-12) eine Einrichtung (15a, 15b)
zur lösbaren Aufnahme von Transporteinheiten
(16, 17) für die Objekthalter (13a, 13b) aufweist und
wobei die Transporteinheit (16, 17) zur Abdeckung der
Behandlungsstationen (6a-6j) ausgebildet ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, wobei die Einrichtung
(25a, 25b) zur Abnahme der Deckel (7c-7j) und und/oder
die Einrichtung (15a, 15b) zur lösbaren Aufnahme der
Transporteinheit (16, 17) als Magnete, vorzugsweise als
Elektromagnete, ausgebildet sind.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-7, wobei eine
Computersteuerung für einen automatischen Ablauf
abgespeicherter und ausgewählter Behandlungsprogramme
vorgesehen ist und die Objekthalter (13a, 13b) selbsttätig
durch die Transportvorrichtung zu den einzelnen
programmäßig vorgesehenen Behandlungsstationen (6,
6a-6j) transportiert, in den Behandlungsstationen für
die programmäßige Verweilzeit abgesetzt und nach Ablauf
der programmäßigen Verweilzeit entnommen und zur nächsten
programmäßigen Behandlungsstation (6') transportiert
werden.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei die Computersteuerung
beim Erreichen einer neuen Behandlungsstation (6') ein
Abnehmen eines die neue Behandlungsstation (6')
abdeckenden Deckels (7') mittels einer Einrichtung (19a,
25a, 25b) und nach dem Absetzen der Objekthalter (13a,
13b) in der neuen Behandlungsstation (6') ein Ablegen des
von der neuen Behandlungsstation abgenommenen Deckels (7')
auf der vorhergehenden programmäßigen Behandlungsstation
(6) bewirkt.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, wobei die Computer
steuerung nach Entnahme der Objekthalter (13a, 13b)
selbsttätig eine Einheit (19a, 26) unter die Objekthalter
(13a, 13b) einbringt.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei die Computersteuerung
selbsttätig ein Absetzen der Objekthalter (13a, 13b) auf
der Einheit (19a, 26) bewirkt.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8-11, wobei die
Computersteuerung zum gleichzeitigen Parallelablauf
verschiedener und/oder gleicher Behandlungsprogramme
ausgelegt ist.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-12, wobei die
Behandlungsstationen (6a-6j) als zweidimensionales,
kreuzgitterartiges Array angeordnet sind und die
Transportvorrichtung zur Bewegung in drei zueinander
senkrechten Richtungen ausgelegt ist.
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