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Ein Gewebeprozessor eignet sich zum Bearbeiten von Gewebeproben, damit diese nachfolgend für die Untersuchung mit Hilfe eines Mikroskops präpariert werden können. Insbesondere werden die Gewebeproben mit Hilfe des Gewebeprozessors eingebettet, beispielsweise in Paraffin, so dass der dadurch entstehende Paraffinblock mit Hilfe eines Mikrotoms in hauchfeine Schnitte geschnitten werden kann, die dann mit Hilfe eines Mikroskops untersuchbar sind. Vor dem Einbetten in Paraffin werden die Gewebeproben regelmäßig mehreren Prozessschritten unterzogen, beispielsweise einem oder mehreren Reinigungsschritten und/oder einem oder mehreren Dehydrationsschritten. Zum Durchführen der einzelnen Prozessschritte werden unterschiedliche Reagenzien, beispielsweise Formalin, Xylol oder Alkohol benötigt. Diese Reagenzien werden in Reagenzienbehältern bevorratet, die beispielsweise austauschbar in dem Gewebeprozessor angeordnet sind.
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Bei dem automatischen Bearbeiten der Gewebeproben mit Hilfe des Gewebeprozessors werden die Reagenzien aus den Reagenzienbehältern in eine Retorte gepumpt, die auch als Prozessraum oder Bioreaktor bezeichnet werden kann, wobei die Gewebeproben in dem Prozessraum dem Reagenz ausgesetzt werden. Nach Beendigung der einzelnen Prozessschritte werden die Reagenzien wieder zurück in die Reagenzienbehälter gepumpt. Die Reagenzien können in unterschiedlich geformten Reagenzienbehältern bevorratet sein, wobei insbesondere die Öffnungen der Reagenzienbehälter zum Entleeren und Befüllen des Reagenzienbehälters unterschiedlich gestaltet sein können. Ferner können die Reagenzien gesundheitsgefährdende Inhaltsstoffe umfassen, die weder aus dem Reagenzienbehälter herausspritzen noch aus diesem in die Umgebung des Gewebeprozessors verdunsten sollten.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum sicherheitsgerechten Entleeren und Befüllen eines Reagenzienbehälters für einen Gewebeprozessor zu schaffen, das bzw. die zu einem sicherheitsgerechten Befüllen und Entleeren der Reagenzienbehälter beitragen.
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Die Erfindung zeichnet sich gemäß einem ersten Aspekt durch eine Vorrichtung mit einer Saugleitung zum Absaugen eines Reagenz aus dem Reagenzienbehälter und mit einer Druckleitung zum Befüllen des Reagenzienbehälters mit dem Reagenz aus, wobei eine Mündungsöffnung der Saugleitung von einer Mündungsöffnung der Druckleitung beabstandet ist.
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Aufgrund der separaten Leitungen zum Absaugen des Reagenz aus dem Reagenzienbehälter und zum Befüllen des Reagenzienbehälters mit dem Reagenz und aufgrund des Abstandes der beiden Mündungsöffnungen der entsprechenden Leitungen ist es möglich, die Saugleitung unterhalb eines Füllstandes, insbesondere eines maximalen Füllstandes, des Reagenz in dem Reagenzienbehälter und die Mündungsöffnung der Druckleitung oberhalb des Füllstandes des Reagenz in dem Reagenzienbehälter anzuordnen. Dies ermöglicht zum einen das luft- und blasenfreie Absaugen des Reagenz aus dem Reagenzienbehälter und zum anderen das Rückführen des Reagenz in den Reagenzienbehälter ohne Blasenbildung in dem Reagenzienbehälter, wodurch ein Herausspritzen des Reagenz durch aufsteigende Blasen innerhalb der Flüssigkeit aus dem Reagenzienbehälter minimiert wird. Dies ist insbesondere vorteilhaft, wenn zum Reinigen der Leitungen Luft unter Druck stoßweise durch die Leitungen gedrückt oder gepresst wird, was auch als Purgen bezeichnet wird.
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Der Abstand zwischen den beiden Mündungsöffnungen ist vorzugsweise derart groß, dass sich die Mündungsöffnung der Saugleitung nahe einem Boden des Reagenzienbehälters befindet und dass sich die Mündungsöffnung der Druckleitung nahe einer Öffnung des Reagenzienbehälters oder zumindest oberhalb des maximalen Füllstandes des Reagenz in dem Reagenzienbehälter befindet. Insbesondere kann der Abstand variabel sein, so dass die Vorrichtung auf unterschiedlich große Reagenzienbehälter und/oder unterschiedlich hohe maximale Füllstände einstellbar ist.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung weist die Vorrichtung einen Koppelkörper zum Koppeln mit dem Reagenzienbehälter auf. Ein erster Abstand zwischen dem Koppelkörper und der Mündungsöffnung der Saugleitung ist größer als ein zweiter Abstand zwischen dem Koppelkörper und der Mündungsöffnung der Druckleitung. Der Koppelkörper ermöglicht, die Öffnung des Reagenzienbehälters zu bedecken, wobei vorzugsweise die beiden Leitungen durch den Koppelkörper geführt sind. Für unterschiedlich große Reagenzienbehälter und/oder unterschiedlich hohe maximale Füllstände ist es in diesem Zusammenhang vorteilhaft, wenn der erste und/oder der zweite Abstand variabel sind. In diesem Zusammenhang kann der Koppelkörper auch als Anschlusskörper oder als Deckel bezeichnet werden. Insbesondere kann der Koppelkörper so ausgebildet sein, dass er die Öffnung des Reagenzienbehälters bis auf die beiden Saugleitungen vollständig bedeckt. Beispielsweise kann der Koppelkörper einen kugelsegmentförmigen Teil umfassen, der zum Aufsetzen auf die Öffnung des Reagenzienbehälters vorgesehen ist. Dies ermöglicht, die Öffnung zuverlässig abzudecken, auch wenn deren Durchmesser und Ausgestaltung von Reagenzienbehälter zu Reagenzienbehälter variiert.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung umfasst die Vorrichtung zur Kommunikation mit einem Prozessraum des Gewebeprozessors eine Systemleitung und eine mit der Systemleitung kommunizierende Ventileinheit. Die Ventileinheit ermöglicht in einer ersten Ventilstellung eine Kommunikation zwischen der Systemleitung und der Saugleitung und unterbindet eine Kommunikation zwischen der Systemleitung und der Druckleitung. In einer zweiten Ventilstellung ermöglicht die Ventileinheit die Kommunikation zwischen der Systemleitung und der Druckleitung und unterbindet die Kommunikation zwischen der Systemleitung und der Saugleitung. Dies ermöglicht, lediglich eine Systemleitung, die mit dem Prozessraum kommuniziert, vorzusehen. Dies kann dazu beitragen, den Gewebeprozessor im Bereich des Prozessraumes konstruktiv einfach auszugestalten.
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Gemäß einer Weiterbildung umfasst die Ventileinheit mindestens zwei Ventile. Insbesondere kann die Ventileinheit mindestens vier Ventile umfassen, wobei vorzugsweise je zwei der Ventile redundant angeordnet sind. Dies trägt dazu bei, dass selbst beim Ausfall eines der Ventile jeweils ein zweites Ventil angeordnet ist, das die einwandfreie Funktionstätigkeit der Ventileinheit sicherstellt. Es ist vorteilhaft, wenn zumindest eines der Ventile einen kegelförmigen oder doppelkegelförmigen Ventilstößel aufweist. Dies ermöglicht einen geringen Strömungswiderstand und damit eine konstant hohe Pump- oder Sauggeschwindigkeit bei geringem Druck bzw. Sog, was dazu beiträgt, dass der Prozessraum schnell mit dem entsprechenden Reagenz befüllt werden kann oder das entsprechende Reagenz schnell wieder zurück in den Reagenzienbehälter gepumpt werden kann.
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Zu dem schnellen Befüllen des Prozessraumes oder des Reagenzienbehälters kann auch beitragen, die Ventile so anzuordnen und auszubilden, dass sie sich im Ruhezustand in geschlossenem Zustand befinden. In diesem Zusammenhang ist es besonders vorteilhaft, die Ventile so auszubilden und anzuordnen, dass sie allein aufgrund der Wirkung der Schwerkraft ihre Position im Ruhezustand einnehmen. Dies trägt dazu bei, dass ein Öffnungsdruck zum Öffnen der Ventile besonders gering gehalten werden kann, was zum schnellen Befüllen des Prozessraums bzw. des Reagenzienbehälters beiträgt. Der Ruhezustand ist dadurch definiert, dass dieser unter anderem eingenommen wird, wenn kein Reagenz durch die Leitungen und/oder durch die Ventileinheit gesaugt bzw. gepumpt wird.
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Bei einer Ausführungsform ist die Ventileinheit von dem Koppelkörper umfasst. In anderen Worten kann die Ventileinheit Teil des Koppelkörpers, insbesondere des Anschlusskörpers oder des Deckels sein. Dies kann wiederum zu dem besonders einfachen konstruktiven Ausgestalten des Gewebeprozessors beitragen.
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Gemäß einer Weiterbildung ist die Saugleitung zumindest teilweise lanzenförmig ausgebildet und umfasst in anderen Worten eine Sauglanze. Insbesondere ist vorzugsweise der Teil der Saugleitung, der in den Reagenzienbehälter, insbesondere unterhalb des Füllstandes, ragt, lanzenförmig ausgebildet. Dadurch kann sichergestellt werden, dass das Reagenz nahezu vollständig bis vollständig aus dem Reagenzienbehälter absaugbar ist. Alternativ oder zusätzlich ist zumindest ein Teil der Saugleitung spiralförmig ausgebildet und umfasst in anderen Worten eine Saugspirale. Vorzugsweise befindet sich der spiralförmige Teil der Saugleitung bei bestimmungsgemäßem Einsatz außerhalb des Reagenzienbehälters und ist in Strömungsrichtung zwischen der Mündungsöffnung der Saugleitung, beispielsweise der Sauglanze, und dem Koppelkörper und/oder der Ventileinheit angeordnet. Beispielsweise kann der spiralförmige Teil der Saugleitung um die Ventileinheit und damit um den Koppelkörper herum gewickelt sein.
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In diesem Zusammenhang ist es vorteilhaft, wenn die Vorrichtung einen Bypass, insbesondere eine Bypassbohrung aufweist, der unabhängig von der Ventilstellung der Ventileinheit eine Kommunikation zwischen dem spiralförmigen Teil der Saugleitung und der Druckleitung ermöglicht, wobei der Bypass zumindest eine Engstelle aufweist, deren Öffnungsquerschnitt kleiner ist als ein Öffnungsquerschnitt der Saugleitung und als ein Öffnungsquerschnitt der Druckleitung. Insbesondere ist der Öffnungsquerschnitt der Engstelle wesentlich kleiner als die beiden anderen Öffnungsquerschnitte, so dass der Bypass die Funktionstüchtigkeit der Ventileinheit nicht wesentlich beeinflusst. Der Bypass ermöglicht, einen Teil der Druckluft, die zum Drücken des Reagenz durch die Druckleitung verwendet wird, dazu zu verwenden, um den spiralförmigen und/oder lanzenförmigen Teil der Saugleitung zu reinigen und um Verschleppung und Verschmutzung des Reagenz zu minimieren.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist die Vorrichtung eine Belüftungsleitung auf. Die Belüftungsleitung kann dazu beitragen, einen Unter- oder Überdruck in dem Reagenzienbehälter zu minimieren, schnell abzubauen oder zu verhindern, was dazu beiträgt, dass der Koppelkörper sicher auf der Öffnung des Reagenzienbehälters sitzt und ein Herausspritzen des Reagenz aus dem Reagenzienbehälter auch bei Druckimpulsen in der Druckleitung verhindert wird. In diesem Zusammenhang ist es besonders vorteilhaft, wenn der Koppelkörper zumindest teilweise die Belüftungsleitung und eine Mündungsöffnung der Belüftungsleitung umfasst. Ein besonders schneller Druckabbau kann dabei erreicht werden, wenn die Mündungsöffnung der Belüftungsleitung zwischen der Mündungsöffnung der Saugleitung und der Mündungsöffnung der Druckleitung, insbesondere unmittelbar und/oder besonders nahe der Druckleitung oder sogar innerhalb der Druckleitung, beispielsweise nahe der Mündungsöffnung der Druckleitung angeordnet ist.
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Eine konstruktiv besonders kompakte und einfache Bauweise kann dadurch erreicht werden, dass die Saugleitung zumindest teilweise innerhalb der Druckleitung angeordnet ist. Dabei wird das Reagenz in der Druckleitung, zwischen der inneren Wandung der Druckleitung und einer äußeren Wandung der Saugleitung geführt.
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Das Bilden von Blasen und/oder Spritzern kann verhindert werden, wenn die Druckleitung mehrere Mündungsöffnungen umfasst und/oder wenn die Druckleitung im Bereich der Mündungsöffnung der Druckleitung so ausgebildet ist, dass sie bei bestimmungsgemäßem Einsatz schräg bezüglich einer Oberfläche des Reagenz in dem Reagenzienbehälter angeordnet ist. In anderen Worten ist eine Achse der Druckleitung im Bereich der Mündungsöffnung so gestaltet, dass sie einen Winkel zwischen 0° und 90°, vorzugsweise zwischen 20° und 70° mit der Oberfläche des flüssigen Reagenz in dem Reagenzienbehälter aufweist.
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Die Erfindung zeichnet sich gemäß einem zweiten Aspekt durch ein Verfahren zum Entleeren und Befüllen des Reagenzienbehälters für den Gewebeprozessor aus. Dabei wird der Reagenzienbehälter über die Saugleitung entleert und über die Druckleitung befüllt, wobei die Mündungsöffnung der Druckleitung von der Mündungsöffnung der Saugleitung beabstandet ist.
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Gemäß einer Weiterbildung ist die Mündungsöffnung der Saugleitung unterhalb eines Füllstandes des Reagenz in dem Reagenzienbehälter angeordnet und die Mündungsöffnung der Druckleitung ist oberhalb des maximalen Füllstandes des Reagenzienbehälters angeordnet.
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Das Verfahren kann insbesondere mit der Vorrichtung zum Entleeren und Befallen des Reagenzienbehälters durchgeführt werden, wobei die vorteilhaften Ausgestaltungen, Ausführungsformen und Weiterbildungen der Vorrichtung auch auf das Verfahren übertragbar sind.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachfolgend anhand von schematischen Zeichnungen näher erläutert.
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Es zeigen:
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1 ein Blockdiagramm einer ersten Ausführungsform eines Gewebeprozessors,
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2 ein Blockdiagramm einer zweiten Ausführungsform des Gewebeprozessors,
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3 ein Blockdiagramm einer dritten Ausführungsform eines Gewebeprozessors,
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4 eine Vorrichtung zum Entleeren und Befüllen eines Reagenzienbehälters und ein Reagenzienbehälter,
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5 einen Koppelkörper,
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6 Mündungsöffnungen einer Druckleitung,
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7 einen Schnitt durch den Koppelkörper,
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8 eine Explosionsdarstellung des Koppelkörpers mit der Ventileinheit,
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9 einen Schnitt durch den Koppelkörper auf dem Reagenzienbehälter, und
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10 eine Detailansicht gemäß 9.
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Elemente gleicher Konstruktion oder Funktion sind figurenübergreifend mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
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1 zeigt ein Blockdiagramm eines Gewebeprozessors 20, aus dem dessen Funktion hervorgeht. Der Gewebeprozessor 20 eignet sich zum Bearbeiten von nicht dargestellten Gewebeproben, insbesondere zum Reinigen, Dehydrieren und Einbetten der Gewebeproben. Der Gewebeprozessor 20 umfasst einen Prozessraum 22, der auch als Retorte oder Bioreaktor bezeichnet werden kann, zum Aufnehmen der Gewebeproben. Ferner umfasst der Gewebeprozessor 20 einen ersten Reagenzienbehälter 24 und zum Entleeren und Befüllen des Reagenzienbehälters 24 eine Vorrichtung, die eine erste Ventileinheit 26, eine Systemleitung 28, eine erste Saugleitung 30 und eine erste Druckleitung 32 umfasst. Zum Bedecken einer Öffnung des ersten Reagenzienbehälters 24 ist vorzugsweise eine Abdeckung 29 vorgesehen.
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Die erste Ventileinheit 26 kommuniziert mit dem ersten Reagenzienbehälter 24 über die erste Saugleitung 30 und die erste Druckleitung 32. Eine Mündungsöffnung 31 der ersten Saugleitung 30 und eine Mündungsöffnung 33 der ersten Druckleitung 32 haben einen vorgegebenen Abstand größer Null zueinander. Insbesondere befindet sich bei bestimmungsgemäßem Einsatz die Mündungsöffnung 31 der ersten Saugleitung 30 unterhalb eines Füllstandes, insbesondere eines maximalen Füllstandes 35, des Reagenz in dem ersten Reagenzienbehälter 24 und die Mündungsöffnung 33 der ersten Druckleitung 32 befindet sich oberhalb des Füllstandes des Reagenz. Die erste Saugleitung 30 ist vorzugsweise so ausgebildet, dass deren Mündungsöffnung 31 nahe einem Boden des ersten Reagenzienbehälters 24 angeordnet ist. Die erste Druckleitung 32 ist vorzugsweise so ausgebildet, dass deren Mündungsöffnung 33 nahe einer Öffnung des ersten Reagenzienbehälters 24 angeordnet ist. In diesem Zusammenhang ist es besonders vorteilhaft, wenn die erste Saugleitung 30 und/oder die erste Druckleitung 32 in ihrer Länge variabel sind, so dass die Vorrichtung auf unterschiedlich große erste Reagenzienbehälter 24 und/oder unterschiedlich hohe maximale Füllstände 35 anpassbar ist.
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Der erste Reagenzienbehälter 24 ist vorzugsweise in einem speziellen Raum des Gewebeprozessors 20, beispielsweise in einem ausziehbaren Fach des Gewebeprozessors 20 angeordnet. Alternativ dazu kann der erste Reagenzienbehälter 24 auch außerhalb des Gehäuses des Gewebeprozessors 20 angeordnet sein und lediglich über die Leitungen mit dem Gewebeprozessor 20 kommunizieren.
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Die erste Ventileinheit 26 weist zumindest zwei Ventile auf, durch die zwei Ventilstellungen der Ventileinheit 26 umsetzbar sind. In einer ersten Ventilstellung ist eine Kommunikation zwischen der Systemleitung 28 und der ersten Saugleitung 30 möglich, wodurch das Reagenz von der ersten Saugleitung 30 in die Systemleitung 28 strömen kann, wobei eine Kommunikation zwischen der Systemleitung 28 und der ersten Druckleitung 32 unterbunden ist. In einer zweiten Ventilstellung ist die Kommunikation zwischen der Systemleitung 28 und der ersten Druckleitung 32 möglich, wodurch das Reagenz von der Systemleitung 28 in die erste Druckleitung 32 strömen kann, wobei die Kommunikation zwischen der Systemleitung 28 und der ersten Saugleitung 30 unterbunden ist.
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Zum Absaugen des Reagenz aus dem ersten Reagenzienbehälter 24 und damit zum Entleeren des ersten Reagenzienbehälters 24, wird ein Unterdruck in dem Prozessraum 22 erzeugt. Der Unterdruck in dem Prozessraum 22 bewirkt, dass die erste Ventileinheit 26 die erste Ventilstellung einnimmt, so dass aufgrund des Unterdrucks in dem Prozessraum 22 über die erste Saugleitung 30, die erste Ventileinheit 26 und die Systemleitung 28 das Reagenz aus dem ersten Reagenzienbehälter 24 in den Prozessraum 22 gesaugt wird.
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Zum Befüllen des ersten Reagenzienbehälters 24 und damit zum Entleeren des Prozessraums 22 wird ein Überdruck in dem Prozessraum 22 erzeugt, wodurch die erste Ventileinheit 26 die zweite Ventilstellung einnimmt und das Reagenz aus dem Prozessraum 22 über die Systemleitung 28, die erste Ventileinheit 26 und die erste Druckleitung 32 zurück in den Reagenzienbehälter 24 gedrückt wird. Zum vollständigen Entleeren der Systemleitung 28 ist es vorteilhaft, am Ende des Befüllvorgangs des ersten Reagenzienbehälters 24 ein nicht dargestelltes Ventil an der Systemleitung 28 zu schließen und einen starken Überdruck in dem Prozessraum 22 zu erzeugen. Ist der starke Überdruck in dem Prozessraum 22 aufgebaut, so wird dieses Ventil stoßweise geöffnet und wieder geschlossen, was zu Druckluftstößen durch die Systemleitung 28, die erste Ventileinheit 28 und die erste Druckleitung 32 und zu einem nahezu vollständigen bis vollständigen Entleeren der Systemleitung 28 führt. Aufgrund dieses stoßartigen Öffnens und Schließen der nicht dargestellten Ventileinheit wird das Reagenz durch die Mündungsöffnung 33 der Druckleitung 32 stoßweise zusammen mit Luft in den ersten Reagenzienbehälter 24 geblasen. Da sich die Mündungsöffnung 33 der Druckleitung 32 oberhalb des maximalen Füllstands 35 des Reagenzienbehälters 24 befindet, führt dies jedoch nicht zu einer Blasenbildung innerhalb des Reagenz, wodurch ein Herausspritzen des Reagenz minimiert oder verringert ist gegenüber einer Vorrichtung, bei der lediglich eine Leitung zum Befüllen und Entleeren des Reagenz vorgesehen ist, deren Mündungsöffnung sich unterhalb des maximalen Füllstandes 35 des Reagenz in dem ersten Reagenzienbehälter 24 befindet.
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Alternativ zu der sich aufgrund des Unter- oder Überdrucks in dem Prozessraum 22 öffnenden und schließenden ersten Ventileinheit 26 kann auch eine ansteuerbare Ventileinheit vorgesehen sein, die in Abhängigkeit von einem Ansteuersignal die Kommunikation zwischen der Systemleitung 28 und der ersten Saugleitung 30 oder der Systemleitung 28 und der Druckleitung 32 unterbindet bzw. freigibt.
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2 zeigt ein Blockdiagramm einer Ausführungsform des Gewebeprozessors 20, bei der im Unterschied zu der in 1 gezeigten Ausführungsform zusätzlich ein zweiter Reagenzienbehälter 40, eine zweite Saugleitung 42 mit einer Mündungsöffnung 43 der zweiten Saugleitung 42, eine zweite Druckleitung 44 mit einer Mündungsöffnung 45 der zweiten Druckleitung 44 und eine zweite Ventileinheit 38 angeordnet sind. Darüber hinaus ist zusätzlich ein Steuerventil, insbesondere ein Rotationsventil 46 vorgesehen, das in einer ersten Schaltstellung des Rotationsventils 46 die Kommunikation zwischen der Systemleitung 28 und einer ersten Teilsystemleitung 34 ermöglicht und die Kommunikation zwischen der Systemleitung 28 und einer zweiten Teilsystemleitung 36 unterbindet und das in einer zweiten Schaltstellung des Rotationsventils 46 die Kommunikation zwischen der Systemleitung 28 und der ersten Teilsystemleitungen 34 unterbindet und die Kommunikation zwischen der Systemleitung 28 und der zweiten Teilsystemleitung 36 freigibt.
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Die erste Teilsystemleitung 34 ist mit der ersten Ventileinheit 26 gekoppelt, so dass in der ersten Ventilstellung des Rotationsventils 46 die Kommunikation zwischen dem Prozessraum 22 und dem ersten Reagenzbehälter 24 möglich ist. In der ersten Ventilstellung des Rotationsventils 46 entspricht die Funktionsweise der in 2 gezeigten Ausführungsform der Funktionsweise der in 1 gezeigten Ausführungsform.
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Die zweite Teilsystemleitung 36 ist mit der zweiten Ventileinheit 38 gekoppelt, so dass in der zweiten Ventilstellung des Rotationsventils 46 die Kommunikation zwischen dem Prozessraum 22 und dem zweiten Reagenzienbehälter 40 ermöglicht ist. Der Aufbau und die Funktionsweise der zweiten Ventileinheit 38 mit der zweiten Saugleitung 42 und der zweiten Druckleitung 44 entspricht der Funktionsweise der ersten Ventileinheit 26 mit der ersten Saugleitung 30 und der ersten Druckleitung 32. Im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel kann jedoch zwischen den beiden Ventileinheiten 26, 38 und Reagenzienbehältern 24, 40 mit Hilfe des Rotationsventils 46 umgeschaltet werden. In den beiden Reagenzienbehältern 24 und 40 können gleiche oder ähnliche Reagenzien bevorratet sein. Beispielsweise können für unterschiedliche Prozessschritte zum Bearbeiten der Gewebeproben in den beiden Behältern 24, 40 gleiche Reagenzien unterschiedlichen Reinheitsgrades oder gänzlich unterschiedliche Reagenzien bevorratet sein. Beispielsweise können in dem ersten Reagenzienbehälter 24 ein Dehydrationsreagenz und in dem zweiten Reagenzienbehälter 40 ein Reinigungsreagenz bevorratet sein.
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3 zeigt ein Blockdiagramm einer dritten Ausführungsform des Gewebeprozessors 20, das grundsätzlich in Aufbau und Funktionsweise dem Ausführungsbeispiel gemäß 1 entspricht, wobei im Unterschied dazu der zweite Reagenzienbehälter 40 mit der zweiten Saugleitung 42 und der zweiten Druckleitung 44 vorgesehen ist und die erste Ventileinheit 26 dementsprechend einen weiteren Eingang und einen weiteren Ausgang zum Anschließen der zweiten Saugleitung 42 bzw. der zweiten Druckleitung 44 aufweist. Auch bei dieser Ausführungsform können die Reagenzien mit Hilfe von Unter- oder Überdruck in dem Prozessraum 22 unabhängig voneinander aus den beiden Behältern 24, 40 entnommen bzw. wieder in diese zurückgeführt werden. Vorzugsweise ist bei dieser Ausführungsform die erste Ventileinheit 26 ein ansteuerbares Ventil, das in Abhängigkeit von einem Steuersignal die Kommunikation zwischen der Systemleitung 28 und dem ersten Reagenzienbehälter 24 oder dem zweiten Reagenzienbehälter 40 unterbindet bzw. freigibt.
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4 zeigt eine perspektivische Darstellung der Vorrichtung zum Entleeren und Befüllen des ersten Reagenzienbehälters 24, wobei der erste Reagenzienbehälter 24 gestrichelt dargestellt ist. Die erste Ventileinheit 26 ist bei diesem Ausführungsbeispiel von einem Koppelkörper 27 umfasst, der dazu vorgesehen ist, die Vorrichtung mit dem ersten Reagenzienbehälter 24 zu koppeln. In diesem Zusammenhang kann der Koppelkörper 27 auch als Anschlusskörper oder als Deckel, insbesondere Universaldeckel für unterschiedliche Reagenzienbehälter bezeichnet werden. In anderen Worten sind die erste Ventileinheit 26 und die Abdeckung 29 in dem Koppelkörper 27 vereint.
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Die erste Ventileinheit 26 weist ein Koppelelement 52, einen Sauganschluss 54 und eine Saugspirale 50 auf, die Elemente der ersten Saugleitung 30 sind. Das Koppelelement 52 koppelt die Saugspirale 50 mit dem Koppelkörper 27. Der Sauganschluss 54 verbindet den spiralförmigen Teil der Saugleitung 30, insbesondere die Saugspirale 50, mit dem Koppelkörper 27, der wiederum die Saugspirale 50 mit einem lanzenförmigen Teil der Saugleitung 30, insbesondere einer Sauglanze 51, koppelt. Die Sauglanze 51 ragt weit in den ersten Reagenzienbehälter 24 hinein, so dass die Mündungsöffnung 31 der ersten Saugleitung 30 nahe dem Boden des ersten Reagenzienbehälters angeordnet ist. In diesem Zusammenhang ist es vorteilhaft, wenn die Länge der Sauglanze 51 variabel ist, so dass die Vorrichtung auf unterschiedlich große erste Reagenzienbehälter 24. Eine Saugrichtung 37 kennzeichnet die Strömungsrichtung, in der das Reagenz insbesondere über die Sauglanze 51 aus dem ersten Reagenzienbehälter 24 gesaugt wird. Nachfolgend strömt das abgesaugte Reagenz über das Koppelelement 52 in die Saugspirale 50 und über den Sauganschluss 54 in die erste Ventileinheit 26 des Koppelkörpers 27.
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5 zeigt, dass der Koppelkörper 27 zusätzlich zu dem Sauganschluss 54 einen Systemleitungsanschluss 56 zum Anschließen an die Systemleitung 28 und einen Belüftungsanschluss 58 zum Anschließen an eine nicht dargestellte Belüftungsleitung aufweist. Eine Belüftungsrichtung 59 kennzeichnet eine Strömungsrichtung der Luft, die zum Belüften des ersten Reagenzienbehälters 24 in den ersten Reagenzienbehälter 24 strömen kann oder aus diesem entweichen kann. Neben der Saugrichtung 37, die die Strömungsrichtung des Reagenz während des Entleervorgangs des ersten Reagenzienbehälters 24 kennzeichnet, kennzeichnet eine Druckrichtung 39 die Strömungsrichtung des Reagenz während des Befüllvorgangs des ersten Reagenzienbehälters 24, insbesondere über die erste Druckleitung 32 hin zu dem ersten Reagenzienbehälter 24. Die Saugrichtung 37 kennzeichnet wie in 4 die Strömungsrichtung, in der das Reagenz aus dem ersten Reagenzienbehälter 24 gesaugt wird, insbesondere über den Sauganschluss 24.
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Der Koppelkörper 27 weist an seinem bei bestimmungsgemäßem Einsatz auf der Öffnung des ersten Reagenzienbehälters 24 aufliegenden Teil einen Kopplungsanschluss 60 auf, der vorzugsweise kugelsegmentförmig ausgebildet ist, was ein dichtes Aufsetzen des Koppelkörpers 27 auf unterschiedlichste Öffnungen von Reagenzienbehältern ermöglicht. Der Koppelkörper 27 weist zumindest eine, vorzugsweise mehrere Mündungsöffnungen 33 der ersten Druckleitung 32 auf, wobei die Druckrichtung 39 wiederum die Strömungsrichtung des Reagenz kennzeichnet, wenn dieses in den ersten Reagenzienbehälter 24 gedrückt wird. Die Mündungsöffnungen 33 der ersten Druckleitung 32 sind vorzugsweise nahe dem Kopplungsanschluss 60 angeordnet, so dass sichergestellt ist, dass diese bei bestimmungsgemäßem Einsatz oberhalb des maximalen Füllstandes 35 des Reagenzienbehälters 24 angeordnet sind. In diesem Zusammenhang ist es vorteilhaft, wenn der Abstand zwischen dem Kopplungsanschluss 60 und den Mündungsöffnungen 33 der ersten Druckleitung 32 variabel ist, so dass die Vorrichtung auf unterschiedlich hohe maximale Füllstände 35 anpassbar ist.
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6 zeigt eine Detailansicht gemäß 5, aus der hervorgeht, dass die Mündungsöffnungen 33 der ersten Druckleitung 32 so ausgebildet und angeordnet sind, dass bei bestimmungsgemäßem Einsatz die Druckrichtung 39 schräg bezüglich einer Vertikalen 61 verläuft. Dadurch wird beim Befüllen des ersten Reagenzienbehälters 24 das Bilden von Spritzern und Blasen in dem ersten Reagenzienbehälter 24 verhindert.
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7 zeigt einen Schnitt durch die erste Ventileinheit 26 in dem Koppelkörper 27. Die erste Ventileinheit 26 weist ein erstes Ventil mit einem ersten Ventilraum 62 und einem ersten Ventilstößel 64 auf, der in dem ersten Ventilraum 62 angeordnet ist. Zusätzlich weist die erste Ventileinheit 26 ein zweites Ventil mit einem zweiten Ventilraum 66 und einem zweiten Ventilstößel 68 auf, der in dem zweiten Ventilraum 66 angeordnet ist. Der erste Ventilraum 62 kommuniziert mit dem zweiten Ventilraum 66 über eine Ventilraumverbindung 70. Die Ventilstößel 64, 68 befinden sich bei der in 7 gezeigten Darstellung in ihrem Ruhezustand, der beispielsweise eingenommen wird, wenn kein Reagenz über die erste Ventileinheit 26 gesaugt oder gedrückt wird. In dem Ruhezustand nehmen die beiden Ventilstößel 64, 68 ihre Schließposition ein, vorzugsweise lediglich aufgrund der auf sie wirkenden Schwerkraft, was zu einem geringen Öffnungsdruck der Ventile und dadurch zu einem schnellen Befüllen und Entleeren des ersten Reagenzienbehälters 24 beiträgt.
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Wird in dem Prozessraum 22 der Unterdruck erzeugt, so bewegt sich die erste Ventileinheit 26 in ihre erste Ventilposition, in der die Kommunikation zwischen der Systemleitung 28 und der ersten Saugleitung 30 ermöglicht ist und die Kommunikation zwischen der Systemleitung 28 und der ersten Druckleitung 32 unterbunden ist. Insbesondere bewirkt der Unterdruck in dem Prozessraum 22 einen Unterdruck in der Systemleitung 28, so dass das Reagenz über die Sauglanze 51, die Saugspirale 50 und den Sauganschluss 54 in Saugrichtung 37 in den ersten Ventilraum 62 gesaugt wird, wodurch sich der erste Ventilstößel 64 anhebt und aus seiner Schließposition in seine offene Position bewegt. Ferner bewirkt der über den Systemanschluss 56 in Saugrichtung 37 wirkende Unterdruck, dass der zweite Ventilstößel 68 in seine Schließposition gedrückt wird.
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Wird in dem Prozessraum 22 ein Überdruck erzeugt, so bewegt sich die erste Ventileinheit 26 in ihre zweite Ventilposition, in der die Kommunikation zwischen der Systemleitung 28 und der ersten Druckleitung 32 ermöglicht ist und die Kommunikation zwischen der Systemleitung 28 und der ersten Saugleitung 30 unterbunden ist. Insbesondere bewirkt der Überdruck in dem Prozessraum 22, dass das Reagenz über die Systemleitung 28 und in Druckrichtung 39 über den Systemleitungsanschluss 56 in den ersten Ventilraum 62 gedrückt wird. Dies bewirkt, dass der erste Ventilstößel 64 in seiner Verschlussposition verbleibt, jedoch zusätzlich mit einer Kraft in schließender Richtung beaufschlagt wird. Das Reagenz fließt über die Ventilraumverbindung 70 in den zweiten Ventilraum 66 und hebt dort den zweiten Ventilstößel 68 aus seiner Verschlussposition heraus, so dass das Reagenz den zweiten Ventilraum 66 durchströmt hin zu den Mündungsöffnungen 33 der ersten Druckleitung 32.
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8 zeigt eine Explosionsdarstellung des Ventilkörpers 26. Die Explosionsdarstellung zeigt einen dritten Ventilstößel 72 und einen vierten Ventilstößel 74, die Elemente eines dritten bzw. vierten Ventils sind. Das dritte Ventil ist redundant zu dem ersten Ventil und das vierte Ventil ist redundant zu dem zweiten Ventil 68 angeordnet. In anderen Worten ist die in 7 in Schnittdarstellung gezeigte Anordnung innerhalb des Ventilkörpers 26 zweimal vorhanden, so dass beim Ausfall eines der Ventile ein zweites Ventil dessen Funktion übernehmen kann, so dass die Funktionsfähigkeit der gesamten ersten Ventileinheit 26 auch beim Ausfall eines Ventils gesichert ist. Alternativ dazu können lediglich das erste und das zweite Ventil vorgesehen sein.
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Die Ventilstößel 64, 68, 72, 74 sind vorzugsweise kegelförmig oder doppelkegelförmig ausgebildet. Dies trägt dazu bei, dass das Reagenz mit einem geringen Strömungswiderstand an den Ventilstößeln 64, 68, 72, 74 vorbeiströmen kann. Dies trägt zu einem schnellen Entleeren und Befüllen des ersten Reagenzienbehälters 24 und damit des Prozessraums 22 unter relativ geringen Sog bzw. Druck bei. Die Ventilstößel 64, 68, 72, 74 sind vorzugsweise über erste Dichtungsringe 77 in Richtung hin zu dem ersten Reagenzienbehälter 24 und durch zweite Dichtungsringe 77 in Richtung weg von dem ersten Reagenzienbehälter 24 abgedichtet. Befestigungsmittel 86 dienen dazu, nach Anordnen der Ventilstößel 64, 68, 72, 74 und der ersten und zweiten Dichtungsringe 76, 77 einen oberen Teil der ersten Ventileinheit 26 fest mit einem unteren Teil der ersten Ventileinheit 26 zu verbinden. Vor dem Verschließen der beiden Teile der ersten Ventileinheit werden die Ventilstößel 64, 68, 72, 74 in entsprechenden Ventilraumöffnungen 90, insbesondere des ersten Ventilraums 62 und des zweiten Ventilraums 66 angeordnet.
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Zentral innerhalb der ersten Ventileinheit 26 ist ein Belüftungsrohr 80 angeordnet, das mit dem Belüftungsanschluss 58 kommuniziert, wobei der Belüftungsanschluss 58 über eine Belüftungsanschlussöffnung 82 an dem ersten Ventilkörper 26 angeordnet ist. Gleichermaßen ist der Systemleitungsanschluss 56 über eine Systemanschlussöffnung 84 mit der ersten Ventileinheit 26 gekoppelt. Ein zentraler Dichtungsring 88 dichtet das Belüftungsrohr 80 gegenüber dem ersten Ventilkörper 26 ab. Das Belüftungsrohr 80 ist in einer Druckleitungsbohrung 92 angeordnet, die ein Teil der ersten Druckleitung 32 ist. Durch das Belüftungsrohr 80 wird vorzugsweise die erste Saugleitung 30, insbesondere der lanzenförmige Teil der ersten Saugleitung geführt. Somit wird das Reagenz über die erste Saugleitung 30 zentral durch die erste Ventileinheit 26 geführt. Zwischen der äußeren Wandung der Saugleitung 30 und der inneren Wandung des Belüftungsrohrs 80 wird die Luft zum Belüften des ersten Reagenzienbehälters 24 geführt und zwischen einer äußeren Wandung des Belüftungsrohr 80 und einer inneren Wandung der Druckleitungsbohrung 92 wird das Reagenz in den ersten Reagenzienbehälter 24 gedrückt. Das Belüftungsrohr 80 kann mit Hilfe von Feststellvorrichtungen 100 in der ersten Ventileinheit 26 festgelegt werden.
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9 zeigt einen weiteren Schnitt durch die erste Ventileinheit, aus dem hervorgeht, dass zusätzlich zu den im Zusammenhang mit den vorstehend genannten Figuren erläuterten Elementen in der ersten Ventileinheit 26 ein Bypass 105 ausgebildet ist, insbesondere eine Bypassbohrung, die die Saugspirale 50 über den Sauganschluss 54 mit dem in 7 gezeigten oberen Teil des ersten Ventilraums 62 koppelt, insbesondere unabhängig von der Stellung des ersten Ventilstößels 64. Dabei ist wesentlich, dass ein Öffnungsquerschnitt des Bypasses 105 wesentlich kleiner ist, als der Öffnungsquerschnitt der ersten Saugleitung 30 und der ersten Druckleitung 32. In anderen Worten wird durch den Bypass 105 eine permanente Leckage oder ein undichtes Ventil erzeugt. Dies bewirkt, dass insbesondere beim stoßweisen Pressen der Luft durch die erste Druckleitung 32 die Saugspirale 50 entleert wird, wodurch ein Verschleppen und Verunreinigen des Reagenz verhindert wird. Alternativ dazu kann der Bypass 105 auch die Saugspirale 50 mit der ersten Druckleitung 32 verbinden.
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Ferner zeigt 9, dass eine Achse 104 der ersten Druckleitung 32 im Bereich deren Mündungsöffnung 33 einen Winkel mit einer Waagrechten 102 einschließt, der zwischen 0° und 90° liegt. Was bedeutet, dass die Achse 104 schräg bezüglich der Vertikalen 61 angeordnet ist.
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10 zeigt eine Detailansicht gemäß 9, aus der zum einen die Strömungsrichtungen 39, 37 des Reagenz durch die erste Druckleitung 32 bzw. die erste Saugleitung 37 sowie die Belüftungsrichtungen 59 und somit die Strömungsrichtung der Luft zum Belüften des ersten Reagenzienbehälters 24 hervorgeht. Eine untere Mündungsöffnung 108 einer durch das Belüftungsrohr 80 und die erste Saugleitung 30 definierten Belüftungsleitung 110 befindet sich innerhalb der Mündungsöffnung 33 der ersten Druckleitung 32 und zwar direkt unterhalb des Übergangs der ersten Druckleitung 32 in ihre Mündungsöffnung 33. Dies bewirkt insbesondere beim stoßweisen Pressen des Reagenz in den ersten Reagenzienbehälter 24 einen besonders schnellen Druckabbau und verhindert somit ein Spritzen des Reagenz. Somit ist die Mündungsöffnung 108 der Belüftungsleitung 110 zwischen der Mündungsöffnung 33 der ersten Druckleitung 32 und der Mündungsöffnung 31 der ersten Saugleitung 30 angeordnet, insbesondere nahe der Mündungsöffnung 33 der ersten Druckleitung 32.
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Alternativ zu der dargestellten ersten Ventileinheit 26, die von dem Koppelkörper 27 umfasst ist, können der Koppelkörper 27 und die erste Ventileinheit 26 auf zwei lediglich über die Leitungen kommunizierende und ansonsten unabhängige Körper aufgeteilt sein. Ferner kann die erste Druckleitung 32 mehr oder weniger Mündungsöffnungen 33 aufweisen. Zusätzlich zu dem ersten und dem zweiten Reagenzienbehälter 24, 40 können weitere Reagenzienbehälter vorgesehen sein. Jeder der Reagenzienbehälter kann mit einer vorstehend erläuterten Vorrichtung zum Befüllen und Entleeren des entsprechenden Reagenzienbehälters gekoppelt sein. Die Vorrichtungen können Elemente des Gewebeprozessors 20 oder unabhängig von diesem sein.
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Bezugszeichenliste
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- 20
- Gewebeprozessor
- 22
- Prozessraum
- 24
- erster Reagenzienbehälter
- 26
- erste Ventileinheit
- 27
- Koppelkörper
- 28
- Systemleitung
- 29
- Abdeckung
- 30
- erste Saugleitung
- 31
- Mündungsöffnung erste Saugleitung
- 32
- erste Druckleitung
- 33
- Mündungsöffnung erste Druckleitung
- 34
- erste Teilsystemleitung
- 35
- maximaler Füllstand
- 36
- zweite Teilsystemleitung
- 37
- Saugrichtung
- 38
- zweite Ventileinheit
- 39
- Druckrichtung
- 40
- zweiter Reagenzienbehälter
- 42
- zweite Saugleitung
- 43
- Mündungsöffnung zweite Saugleitung
- 44
- zweite Druckleitung
- 45
- Mündungsöffnung zweite Druckleitung
- 46
- Rotationsventil
- 50
- Saugspirale
- 51
- Sauglanze
- 52
- Koppelelement
- 54
- Sauganschluss
- 56
- Systemleitungsanschluss
- 58
- Belüftungsanschluss
- 59
- Belüftungsrichtung
- 60
- Kopplungsanschluss
- 61
- Vertikale
- 62
- erster Ventilraum
- 64
- erster Ventilstößel
- 66
- zweiter Ventilraum
- 68
- zweiter Ventilstößel
- 70
- Ventilraumverbindung
- 72
- dritter Ventilstößel
- 74
- vierter Ventilstößel
- 76
- erste Dichtungsringe
- 77
- zweite Dichtungsringe
- 80
- Belüftungsrohr
- 82
- Belüftungsanschlussöffnung
- 84
- Systemanschlussöffnung
- 86
- Befestigungsmittel
- 88
- zentraler Dichtungsring
- 90
- Ventilraumöffnungen
- 92
- Druckleitungsbohrung
- 100
- Feststellvorrichtung
- 105
- Bypass
- 108
- Mündungsöffnung Belüftungsleitung
- 110
- Belüftungsleitung