DE102013203082B4

DE102013203082B4 - Prüf- und Trocknungseinrichtung zur Funktionsprüfung von Dialysatoren

Info

Publication number: DE102013203082B4
Application number: DE102013203082.7A
Authority: DE
Inventors: Tom Bauer
Original assignee: Alpha Plan GmbH
Current assignee: Alpha Plan GmbH
Priority date: 2013-02-25
Filing date: 2013-02-25
Publication date: 2014-10-09
Anticipated expiration: 2033-02-26
Also published as: CN104507553B; DE102013203082A1; WO2014128306A1; CN104507553A

Abstract

Prüf- und Trocknungseinrichtung zur Funktionsprüfung von Dialysatoren (1) mit einer eine Luftströmung erzeugenden Einrichtung (2), wenigstens einer Medienquelle (3) und mindestens einer Fördereinrichtung (4), dadurch gekennzeichnet, – dass die Prüf- und Trocknungseinrichtung eine erste Adapterkappe (5a) und eine zweite Adapterkappe (5b) jeweils mit einem Anschluss für eine dichtende Verbindung mit dem Dialysator (1) aufweist, – dass der Anschluss der ersten Adapterkappe (5a) ein Anschluss für eine Luftzufuhr (9), eine Medienzufuhr (10) und eine Medienabfuhr (11) jeweils über ein Ventil (7) ist, – dass der Anschluss der zweiten Adapterkappe (5b) ein Anschluss für eine Luftabfuhr (12), eine Medienzufuhr (10) und eine Medienabfuhr (11) jeweils über ein Ventil (7) ist, – dass jeder der Dialysatanschlüsse (8) ein Dialysatanschluss (8) für eine Luftzufuhr (9), eine Luftabfuhr (12), eine Medienzufuhr (10) und eine Medienabfuhr (11) jeweils über ein Ventil (7) ist, und – dass Betätigungseinrichtungen der Ventile (7) an eine Steuereinrichtung gekoppelt sind.

Description

Die Erfindung betrifft Prüf- und Trocknungseinrichtungen zur Funktionsprüfung von Dialysatoren mit einer eine Luftströmung erzeugenden Einrichtung, wenigstens einer Medienquelle und mindestens einer Fördereinrichtung.
Der Fertigungsprozess von Hohlfaserdialysatoren beginnt bekannterweise mit dem Einzug des Faserbündels in das Dialysatorgehäuse. Bei der anschließenden Faserversieglung werden die Faserenden verschlossen, um ein Füllen der Hohlfasern mit dem Vergussmittel zu verhindern. Im darauf folgenden Schritt werden die Vergusskappen montiert. Damit das Vergussmittel die äußeren Enden des Dialysatorgehäuses erreicht, die Faserenden umspült und dort einen homogenen Block bildet, rotiert das Dialysatorgehäuse um seinen Mittelpunkt. Nach dem Aushärten werden die Vergusskappen abgestreift und der Vergussblock mit mehreren Schneidevorgängen soweit gekürzt, bis die offenen Hohlfasern sichtbar sind. Nach einer visuellen Kontrolle der Schnittflächen werden die Blutkappen beidseitig montiert. Im anschließenden Prüfprozess wird das Faserbündel auf defekte Fasern untersucht. Dazu wird der Dialysator mit Wasser gefüllt und einer Druckprüfung unterzogen. Dialysatoren, die die Prüfung bestanden haben, werden in einem folgenden Trocknungsprozess ausgesetzt. Im Allgemeinen ist das eine Mikrowellentrocknung mit anschließender Heißlufttrocknung.
Eine Vorrichtung zum Trocknen von Membranmodulen ist durch die Druckschrift DE 298 02 402 U1 bekannt. Dabei erfolgt mittels der Vorrichtung eine dielektrische Erwärmung der Flüssigkeit durch eine Mikrowelle und eine Abführung der Feuchtigkeit durch strömendes trockenes Gas.
Eine weitere Vorrichtung zur Trocknung von Produkten, insbesondere Membranmodulen, mittels Mikrowellen ist aus der Druckschrift DE 10 2006 051 656 A1 bekannt. Diese weist einen Vakuumbehälter für die Produkte und mindestens eine Mikrowelleneinkoppeleinrichtung in Verbindung mit einer Mikrowellenerzeugungseinrichtung auf. Die Trocknung erfolgt mittels der Mikrowellen unter Vakuum.
Durch die Druckschrift DE 103 33 639 B3 ist ein Verfahren und eine Anlage zum Trocknen von Membranmodulen, insbesondere Dialysatoren, mit mindestens zwei Flüssigkeitsanschlüssen mittels Mikrowellenenergie bekannt, wobei mindestens ein Membranmodul mittels einer Beschickungseinrichtung in einen Mikrowellenofen gegeben, die Flüssigkeitsanschlüsse mittels einer Anschließeinrichtung an ein Spülluftsystem angeschlossen, nachfolgend bei gleichzeitiger Durchströmung mit Spülluft vom Spülluftsystem Mikrowellenenergie über eine Zeitdauer ausgesetzt, nachfolgend von dem Spülluftsystem wieder getrennt und aus dem Mikrowellenofen genommen wird. Gleichzeitig ist durch diese Druckschrift eine Anlage zur Durchführung des Verfahrens bekannt.
Mit diesen Lösungen sind während der aufgeführten Trocknungsvorgänge Überhitzungen der Membranmodule nicht ausgeschlossen, die zur Zerstörung dieser Membranmodule führen können. Nach weiteren Druckprüfungen und Sichtkontrollen wird der Dialysator verpackt.
Durch die Druckschriften JP H06-10 208 A und US 5 182 868 A sind Einrichtungen zur Trocknung von Hohlfasern aufweisenden Faserbündeln bekannt, wobei mittels Heizer und Ventilatoren eine Heißlufttrocknung vorhanden ist.
Aus der Druckschrift US 5 897 817 A ist eine Verwendung eines Absperrventils in der Medienleitung bekannt.
Der im Patentanspruch 1 angegebenen Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Dialysatoren einfach sowohl zu prüfen als auch zu trocknen.
Diese Aufgabe wird mit den im Patentanspruch 1 aufgeführten Merkmalen gelöst.
Die Prüf- und Trocknungseinrichtung zur Funktionsprüfung von Dialysatoren mit einer eine Luftströmung erzeugenden Einrichtung, wenigstens einer Medienquelle und mindestens einer Fördereinrichtung zeichnen sich insbesondere durch sowohl eine einfache Prüfung als auch eine sichere sowie einfache Trocknung der Dialysatoren nach deren Prüfung aus.
Dazu weist die Prüf- und Trocknungseinrichtung eine erste Adapterkappe und eine zweite Adapterkappe jeweils mit einem Anschluss für eine dichtende Verbindung mit dem Dialysator auf. Der Anschluss der ersten Adapterkappe ist ein Anschluss für eine Luftzufuhr, eine Medienzufuhr und eine Medienabfuhr jeweils über ein Ventil. Der Anschluss der zweiten Adapterkappe ist ein Anschluss für eine Luftabfuhr, eine Medienzufuhr und eine Medienabfuhr jeweils über ein Ventil. Jeder der Dialysatanschlüsse ist ein Dialysatanschluss für eine Luftzufuhr, eine Luftabfuhr, eine Medienzufuhr und eine Medienabfuhr jeweils über ein Ventil. Darüber hinaus sind Betätigungseinrichtungen der Ventile an eine Steuereinrichtung gekoppelt.
Zur Funktionsprüfung in Form einer Nassdichteprüfung und einer Lufttrocknung werden vorteilhafterweise Adapterkappen anstelle der Blutkappen verwendet.
Die normalerweise bereits montierten Blutkappen der Dialysatoren haben im Bereich der Adaptierung beispielsweise einen freien Durchmesser von etwa 4 mm. Der Wirkdurchmesser aller Hohlfasern liegt aber deutlich darüber. Durch den Einsatz der Adapterkappen mit freien Durchmessern von beispielsweise etwa 10 mm, kann mehr Kalt- und/oder Heißluft durch den Dialysator strömen. Der Faktor kann somit bei 3,0 bis 3,5 gegenüber dem Wirkdurchmesser des blutseitigen Luftanschlusses liegen.
Die Volumenstromerhöhung erfolgt dabei vorteilhafterweise ohne Erhöhung des Ausblasdruckes bei der Luftabfuhr.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass gegenüber einer bekannten Mikrowellenerwärmung mit nachfolgender Heißlufttrocknung die Dialysatanschlüsse abgesperrt werden. Der im Dialysatraum vorhandene Wasserdampf kann damit aber nur schwer entweichen. Die Trockenzeit ist verhältnismäßig lang. Die erfindungsgemäße Einrichtung zeichnet sich dagegen dadurch aus, dass über die Dialysatanschlüsse der Dialysatraum ebenfalls mit Luft insbesondere auch Heißluft durchströmbar ist. Damit wird der Trocknungseffekt verbessert.
Bei einer bekannten klassischen Nassdichteprüfung wird zyklisch kalte Trockenluft blutseitig und permanent Transmembrandruck durch Medienzufuhr dialysatseitig angelegt. Mit der erfindungsgemäßen Einrichtung ist es dagegen auch möglich, dass eine kontinuierliche Durchströmung blutseitig und dialysatseitig mit Trockenluft ausreichend ist. Natürlich kann aber auch ein zyklisches Umschalten von blutseitigen Luftstrom, dialysatseitigem Luftstrom und anliegendem Transmembrandruck durch Medienzufuhr mittels der erfindungsgemäßen Einrichtung erfolgen. Das kann einfach über die Steuereinrichtung und die daran gekoppelten Betätigungseinrichtungen der Ventile erfolgen. Die Betätigungseinrichtungen dienen dabei bekannterweise zum Öffnen oder Schließen der jeweiligen Zu- oder Abfuhr von Luft oder Medium.
Für den optimierten Prozess wird damit die technologische Reihenfolge einer bekannten Dialysatorfertigung der Gestalt geändert, dass nach dem Schneiden und der anschließenden visuellen Kontrolle sofort die Funktionsprüfung mit Wasser und die anschließende Lufttrocknung erfolgen. Erst nach dem Trocknungsprozess werden die Blutkappen montiert.
Als Steuereinrichtung kann ein bekanntes Datenverarbeitungssystem in Form beispielsweise eines bekannten Mikrocontrollers eingesetzt werden.
Damit wird bei der Fertigung nach dem Schneiden und der visuellen Kontrolle der Prüfprozess durchgeführt. Die Dialysatoren, welche den Test bestanden haben, werden dann sofort in derselben Anlage getrocknet. Für diese Trocknung wird ausschließlich Heißluft verwendet. Im folgenden Prozessschritt werden die Blutkappen montiert. Nach weiteren Druckprüfungen und Sichtkontrollen wird der Dialysator verpackt.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Patentansprüchen 2 bis 7 angegeben.
Die Einrichtung weist nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 2 einen Halter für eine lösbare Fixierung des Dialysators auf. Weiterhin ist wenigstens eine Adapterkappe an einen translatorisch wirkenden Antrieb gekoppelt, so dass die Adapterkappe dichtend mit dem fixierten Dialysator verbindbar oder von diesem lösbar ist. Die Prüfung und die Trocknung erfolgt damit automatisch. In Fortführung kann auch eine Handhabeeinrichtung zur Platzierung des zu prüfenden Dialysators und/oder zur Entnahme des geprüften und getrockneten Dialysators an die Einrichtung gekoppelt sein. Günstigerweise ist die Handhabeeinrichtung mit der Steuereinrichtung verbunden. Damit kann die Prüfung und Trocknung vollautomatisch erfolgen.
Günstigerweise ist die eine Luftströmung erzeugende Einrichtung nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 3 eine heißlufterzeugende Einrichtung.
In Fortführung ist die heißlufterzeugende Einrichtung nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 4 vorteilhafterweise ein Verdichter mit nachfolgender Lufterwärmung. Das kann eine bekannte Pumpe, ein Gebläse oder ein Schraubenverdichter sein.
Die Medienquelle ist nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 5 ein Medienbehälter.
Zur Überwachung des Trockengrades ist nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 6 ein Temperatursensor und/oder ein Feuchtesensor an eine Leitung zur Luftabfuhr so gekoppelt, dass die Temperatur und/oder die Feuchtigkeit der ausströmenden Luft erfassbar ist. Damit kann der Trockengrad einfach überwacht werden.
Die Temperatursensoren und/oder die Feuchtesensoren der Leitungen zur Luftabfuhr sind nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 7 mit der Steuereinrichtung zusammengeschaltet.
Damit ist ein automatisches Prüfen und Trocknen von Dialysatoren gegeben.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen jeweils prinzipiell dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben.
Es zeigen:
1 eine Prüf- und Trocknungseinrichtung zur Funktionsprüfung von Dialysatoren und
2 ein Dialysator mit Adapterkappen und Anschlüssen mit Ventilen.
Eine Prüf- und Trocknungseinrichtung zur Funktionsprüfung von Dialysatoren 1 besteht im Wesentlichen aus einer eine Luftströmung erzeugenden Einrichtung 2, einer Medienquelle 3, einer Fördereinrichtung 4, einem Halter für einen Dialysator, Adapterkappen 5, einem Antrieb 6 mit einer Adapterkappe 5, Ventilen 7 und einer Steuereinrichtung.
Die 1 zeigt eine Prüf- und Trocknungseinrichtung zur Funktionsprüfung von Dialysatoren 1 in einer prinzipiellen Darstellung.
In der einfachsten Ausführungsform ist die Medienquelle 3 ein Behälter 3 mit Medium. In der 1 sind die Ventile 7 und die damit verbundene Steuereinrichtung nicht gezeigt. Die Ventile 7 gehen aus der Darstellung der 2 hervor.
Die 2 zeigt einen Dialysator 1 mit Adapterkappen 5 und Anschlüssen mit Ventilen 7 in einer prinzipiellen Darstellung.
Das Bezugszeichen 7 für ein Ventil 7 am Dialysatanschluss 8 oben gilt für alle weiteren sieben darunter gezeigten Ventile 7.
Der Dialysator 1 ist in der Prüf- und Trocknungseinrichtung mit einer ersten Adapterkappe 5a und einer zweiten Adapterkappe 5b jeweils mit einem Anschluss für eine dichtende Verbindung mit dem Dialysator 1 verbunden, wobei die Durchmesser der Anschlüsse der Adapterkappen 5 größer als die Durchmesser der Anschlüsse von Blutkappen sind.
Der Anschluss der ersten Adapterkappe 5a ist ein Anschluss für eine Luftzufuhr 9, eine Medienzufuhr 10 und eine Medienabfuhr 11 jeweils über ein Ventil 7.
Der Anschluss der zweiten Adapterkappe 5b ist ein Anschluss für eine Luftabfuhr 12, eine Medienzufuhr 10 und eine Medienabfuhr 11 jeweils über ein Ventil 7.
Jeder der Dialysatanschlüsse 8 ist ein Dialysatanschluss 8 für eine Luftzufuhr 9, eine Luftabfuhr 12, eine Medienzufuhr 10 und eine Medienabfuhr 11 jeweils über ein Ventil 7.
Die Betätigungseinrichtungen der Ventile 7 sind an die nicht gezeigte Steuereinrichtung gekoppelt.
Die Einrichtung weist einen Halter für eine lösbare Fixierung des Dialysators 1 auf. Das kann gleichzeitig die zweite Adapterkappe 5b sein, die fest positioniert ist. Die erste Adapterkappe 5a ist an den translatorisch wirkenden Antrieb 6 gekoppelt, so dass diese vertikal verfahrbar ist. Damit ist die erste Adapterkappe 5a dichtend mit dem fixierten Dialysator 1 verbindbar und von diesem wieder lösbar. Der Antrieb 6 gewährleistet dabei gleichzeitig die dichtende Verbindung zwischen dem Dialysator 1 und den Adapterkappen 5.
Die Steuereinrichtung ist zur Prüfung des Dialysators 1 so an die Betätigungseinrichtungen der Ventile 7 gekoppelt,

– dass wenigstens einer der Anschlüsse der Adapterkappen 5 und/oder wenigstens ein Dialysatanschluss 8 ein Anschluss für eine Luftzufuhr 9 oder eine Medienzufuhr 10 ist,
– dass wenigstens ein anderer Anschluss der Adapterkappen 5 und/oder wenigstens ein Dialysatanschluss 8 ein Anschluss für eine Luftabfuhr 12 oder Medienabfuhr 11 ist, wobei die jeweilig anderen Ventile 7 geschlossen sind.

Die Steuereinrichtung ist zur Trocknung des Dialysators 1 so an die Betätigungseinrichtungen der Ventile 7 gekoppelt,

– dass der Anschluss der ersten Adapterkappe 5a ein Anschluss für eine Luftzufuhr 9 ist,
– dass der Anschluss der zweiten Adapterkappe 5b ein Anschluss für eine Luftabfuhr 12 ist,
– dass wenigstens ein Dialysatanschluss 8 ein Dialysatanschluss 8 für eine Luftzufuhr 9 ist und
– dass wenigstens ein Dialysatanschluss 8 ein Dialysatanschluss 8 für eine Luftabfuhr 12 ist,

7

Die eine Luftströmung erzeugende Einrichtung 2 ist eine heißlufterzeugende Einrichtung 2, beispielsweise ein Schraubenverdichter 2 mit nachfolgender Lufterwärmung durch einen bekannten Elektroheizer.
Die Fördereinrichtung 4 ist eine bekannte Saug- und/oder Druckpumpe 4 für das Medium.
Zur Überwachung des Trockengrades kann ein Temperatursensor und/oder ein Feuchtesensor an eine Leitung zur Luftabfuhr 12 so gekoppelt sein, dass die Temperatur und/oder die Feuchtigkeit der ausströmenden Luft erfassbar ist. Die Temperatursensoren und/oder die Feuchtesensoren der Leitungen zur Luftabfuhr 12 sind mit der Steuereinrichtung zusammengeschaltet.

Claims

Prüf- und Trocknungseinrichtung zur Funktionsprüfung von Dialysatoren (1) mit einer eine Luftströmung erzeugenden Einrichtung (2), wenigstens einer Medienquelle (3) und mindestens einer Fördereinrichtung (4), dadurch gekennzeichnet, – dass die Prüf- und Trocknungseinrichtung eine erste Adapterkappe (5a) und eine zweite Adapterkappe (5b) jeweils mit einem Anschluss für eine dichtende Verbindung mit dem Dialysator (1) aufweist, – dass der Anschluss der ersten Adapterkappe (5a) ein Anschluss für eine Luftzufuhr (9), eine Medienzufuhr (10) und eine Medienabfuhr (11) jeweils über ein Ventil (7) ist, – dass der Anschluss der zweiten Adapterkappe (5b) ein Anschluss für eine Luftabfuhr (12), eine Medienzufuhr (10) und eine Medienabfuhr (11) jeweils über ein Ventil (7) ist, – dass jeder der Dialysatanschlüsse (8) ein Dialysatanschluss (8) für eine Luftzufuhr (9), eine Luftabfuhr (12), eine Medienzufuhr (10) und eine Medienabfuhr (11) jeweils über ein Ventil (7) ist, und – dass Betätigungseinrichtungen der Ventile (7) an eine Steuereinrichtung gekoppelt sind.
Prüf- und Trocknungseinrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung einen Halter für eine lösbare Fixierung des Dialysators (1) aufweist und dass wenigstens eine Adapterkappe (5) an einen translatorisch wirkenden Antrieb (6) gekoppelt ist, so dass die Adapterkappe (5) dichtend mit dem fixierten Dialysator (1) verbindbar oder von diesem lösbar ist.
Prüf- und Trocknungseinrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die eine Luftströmung erzeugende Einrichtung (2) eine heißlufterzeugende Einrichtung (2) ist.
Prüf- und Trocknungseinrichtung nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die heißlufterzeugende Einrichtung (2) ein Verdichter (2) mit nachfolgender Lufterwärmung ist.
Prüf- und Trocknungseinrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Medienquelle (3) ein Medienbehälter (3) ist.
Prüf- und Trocknungseinrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Überwachung des Trockengrades ein Temperatursensor und/oder ein Feuchtesensor an eine Leitung zur Luftabfuhr (12) so gekoppelt ist, dass die Temperatur und/oder die Feuchtigkeit der ausströmenden Luft erfassbar ist.
Prüf- und Trocknungseinrichtung nach Patentanspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatursensoren und/oder die Feuchtesensoren der Leitungen zur Luftabfuhr (12) mit der Steuereinrichtung zusammengeschaltet sind.