CH619374A5

CH619374A5 - Fibre bundle

Info

Publication number: CH619374A5
Application number: CH1568277A
Authority: CH
Inventors: James A Fitzgerald; Clinton V Kopp; Freddie L Washington
Original assignee: Baxter Travenol Lab
Priority date: 1977-02-11
Filing date: 1977-12-20
Publication date: 1980-09-30
Also published as: DK60478A; IE46551B1; SE7801567L; NO780441L; IE780302L; CA1109000A; NL7711855A; JPS53100697A; GB1583015A; AU3300778A; ES466865A1; JPS5830057B2; IT1088704B

Abstract

The bundle consists of hollow fibres (190, 190a, 190b, 192, 192a, 192b). The latter are arranged so that their general direction forms an angle in relation to their lengthwise axis. Furthermore, they form a first set (190, 190a, 190b) arranged in parallel at a first angle in relation to the lengthwise axis and a second set (192, 192a, 192b) forming an equal angle but opposite to the first in relation to the same lengthwise axis. The first fibre (192a) of the second set is placed on the first fibre (190a) of the first set. The second fibre (190b) of the first set is placed on this first fibre (192a) of the second set. In its turn, the second fibre (190b) of the first set is straddled by a second fibre (192b) of the second set. This arrangement is continued so as to form an interlacing of fibres arranged one over another at opposite angles. The fibres extend over 15 to 50 % of the width of the fibre bundle. Such bundles are used in blood dialysers. <IMAGE>

Description

La présente invention concerne un faisceau de fibres, du type utilisé pour les reins artificiels, ainsi que son utilisation dans les dialyseurs. The present invention relates to a fiber bundle, of the type used for artificial kidneys, as well as its use in dialyzers.

Les reins artificiels comprennent des dialyseurs ou des dispositifs à membrane diffusante à travers lesquels s'écoule le sang du malade aux fins du traitement. Parmi ces dialyseurs, l'un des types est le dialyseur à fibres creuses. Artificial kidneys include dialyzers or diffusing membrane devices through which the patient's blood flows for treatment. Among these dialyzers, one of the types is the hollow fiber dialyzer.

Un dialyseur à fibres creuses comprend une enveloppe oblon-gue et cylindrique à l'intérieur de laquelle sont disposées un grand nombre de fibres creuses, semi-perméables, très fines, ces fibres étant fixées à l'enveloppe au voisinage de leur extrémité. Le sang du malade s'écoule à travers le dialyseur à l'intérieur des fibres. La solution de dialyse s'écoule à travers le dialyseur en contact avec l'extérieur des fibres, de manière à recevoir les déchets du sang et à les évacuer hors du dialyseur. A hollow fiber dialyzer comprises a cylindrical oblong envelope inside which a large number of very fine, semi-permeable hollow fibers are arranged, these fibers being fixed to the envelope near their end. The patient's blood flows through the dialyzer inside the fibers. The dialysis solution flows through the dialyzer in contact with the outside of the fibers, so as to receive the waste products from the blood and evacuate them out of the dialyzer.

Les fibres sont constituées à partir d'un long filament creux en cellophane ou en matière à base de cellulose, telles que celles vendues sous la marque commerciale Cuprophan. Ce filament est continu et il est fourni sous forme de bobine. The fibers are made from a long hollow filament made of cellophane or a cellulose-based material, such as those sold under the trademark Cuprophan. This filament is continuous and is supplied in the form of a spool.

Dans la fabrication d'un dialyseur, il est peu pratique de couper le filament individuellement en fibres individuelles, en groupes ou en faisceaux de fibres, pour ensuite procéder à l'assemblage du dialyseur. Un procédé, ayant été proposé pour mettre les fibres en faisceaux, consiste à disposer le filament sous la forme d'un écheveau sur un dévidoir, à saisir les éléments de filaments, ou fibres, enroulés en deux points et à déposer l'écheveau du dévidoir. L'écheveau est ensuite tiré à travers une enveloppe cylindrique. Sous cette forme, le filament est encore continu et, après une préparation ultérieure, les extrémités en forme de boucle de l'écheveau sont coupées de manière à former les fibres ouvertes à leurs extrémités. Il est bien entendu qu'un seul dispositif seulement peut être réalisé à partir de chaque écheveau. In the manufacture of a dialyzer, it is impractical to cut the filament individually into individual fibers, into groups or into bundles of fibers, and then proceed to assemble the dialyzer. One method, having been proposed for bundling the fibers, consists in placing the filament in the form of a skein on a reel, gripping the elements of filaments, or fibers, wound at two points and depositing the skein of the reel. The skein is then pulled through a cylindrical envelope. In this form, the filament is still continuous and, after further preparation, the looped ends of the skein are cut so as to form the fibers open at their ends. It is understood that only one device can be produced from each skein.

Dans d'autres systèmes d'enroulement, le filament est enroulé sur un support qui devient finalement une partie intégrante du dispositif. Malheureusement, dans le dialyseur, le support est un élément inactif qui occupe de la place et qui, de ce fait, réduit le rendement du dispositif. In other winding systems, the filament is wound on a support which ultimately becomes an integral part of the device. Unfortunately, in the dialyzer, the support is an inactive element which occupies space and which, therefore, reduces the efficiency of the device.

Dans d'autres dispositifs diffuseurs, les dialyseurs à fibres creuses sont constitués par des faisceaux de fibres qui sont disposées parallèlement à l'axe longitudinal du faisceau. Cette disposition a pour effet de créer autour de l'extérieur des fibres, en utilisation, des espaces où l'écoulement est relativement non homogène, ces espaces étant le siège de dérivation de la solution de dialyse ou d'une autre solution s'écoulant autour de l'extérieur des fibres, de sorte qu'il en résulte un effet de dialyse médiocre ou inégal. Il se forme également, dans le dialyseur, des zones de stagnation qui peuvent favoriser la coagulation du sang. In other diffusing devices, the hollow fiber dialyzers consist of fiber bundles which are arranged parallel to the longitudinal axis of the bundle. This arrangement has the effect of creating around the outside of the fibers, in use, spaces where the flow is relatively non-homogeneous, these spaces being the seat of bypass of the dialysis solution or of another solution flowing around the outside of the fibers, so it results in a poor or uneven dialysis effect. There are also areas of stagnation in the dialyzer which can promote blood clotting.

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Certains dialyseurs à fibres creuses, de type connu, en vente dans le commerce, mettent en œuvre des fibres en acétate de cellulose qui sont ensuite régénérées pour former de la cellulose. A l'état mouillé, ces fibres sont très souples et ne constituent pas une bonne matrice de fibres autoportante, susceptible de former des voies d'écoulement homogènes à travers le faisceau de fibres. Certain hollow fiber dialyzers, of known type, sold commercially, use cellulose acetate fibers which are then regenerated to form cellulose. In the wet state, these fibers are very flexible and do not constitute a good matrix of self-supporting fibers, capable of forming homogeneous flow paths through the bundle of fibers.

De ce fait, les faisceaux de fibres parallèles disposées longitudi-nalement, notamment lorsqu'ils sont constitués par de la cellulose régénérée à partir d'esters de cellulose, ont présenté des caractéristiques de taux de dialyse et de coagulation du sang qui sont loin d'être optimales. As a result, the bundles of parallel fibers arranged longitudinally, in particular when they are constituted by cellulose regenerated from cellulose esters, have exhibited dialysis and blood coagulation rate characteristics which are far from 'be optimal.

De plus, les fibres souples en cellulose sont généralement serrées les unes contre les autres, de manière que la fraction vide (la fraction du faisceau de fibres qui n'est pas occupée par des fibres et qui, dans un dialyseur, constitue le canal d'écoulement de la solution de dialyse) soit trop faible. Etant donné que des fibres souples à l'état mouillé ne sont pas très autoportantes, et si l'on utilise une fraction de vide de 0,4 la tendance des fibres souples à permettre l'apparition de voies de dérivation de la solution à travers l'espace compris entre les fibres devient très prononcée. In addition, the flexible cellulose fibers are generally tightened against each other, so that the empty fraction (the fraction of the bundle of fibers which is not occupied by fibers and which, in a dialyzer, constitutes the channel of flow of the dialysis solution) is too weak. Since flexible fibers in the wet state are not very self-supporting, and if a vacuum fraction of 0.4 is used the tendency of flexible fibers to allow the emergence of solution bypass paths through the space between the fibers becomes very pronounced.

Il est possible d'obtenir un filament de cellulose plus rigide, au moyen du procédé à cellulose régénérée au cupro-ammonium, qui est un procédé bien connu. De tels filaments sont disponibles dans le commerce, par exemple auprès de la société Enka Glanz-stoff A.G., Wuppertal, Allemagne de l'Ouest. Toutefois, il est difficile d'assembler ce filament en vue d'obtenir des faisceaux de fibres sur une base commerciale, de manière à obtenir un dialyseur efficace. It is possible to obtain a more rigid cellulose filament, by means of the process of regenerated cellulose with cupro-ammonium, which is a well known process. Such filaments are commercially available, for example from the company Enka Glanz-stoff A.G., Wuppertal, West Germany. However, it is difficult to assemble this filament in order to obtain fiber bundles on a commercial basis, so as to obtain an efficient dialyzer.

Le but de la présente invention est de fournir un faisceau de fibres amélioré évitant les inconvénients cités. The object of the present invention is to provide an improved fiber bundle avoiding the drawbacks mentioned.

La présente invention a donc pour objet le faisceau de fibres tel que défini dans la revendication 1. The subject of the present invention is therefore the bundle of fibers as defined in claim 1.

Le faisceau de fibres est réalisé, de préférence, avec une fraction de vide d'au moins 0,4 et, de préférence, de 0,6 à 0,8, ce qui offre un plus grand volume au passage de la solution de dialyse à travers le faisceau, à l'extérieur des fibres, en vue d'obtenir des caractéristiques de diffusion améliorées. On utilise, de préférence, un filament relativement rigide, tel qu'un filament en cellulose cupro-ammoniacale, en polycarbonate ou un autre filament de rigidité similaire, afin de conférer aux fibres du faisceau des caractéristiques autoportantes à l'état mouillé. The fiber bundle is preferably produced with a void fraction of at least 0.4 and preferably from 0.6 to 0.8, which provides greater volume for the passage of the dialysis solution through the bundle, outside the fibers, in order to obtain improved diffusion characteristics. Preferably, a relatively rigid filament is used, such as a filament made of cupro-ammoniacal cellulose, polycarbonate or another filament of similar rigidity, in order to give the fibers of the bundle self-supporting characteristics in the wet state.

De plus, le faisceau de fibres selon une forme d'exécution, comprend des fibres dont la majorité forment un angle (de préférence de l'ordre de 1 à 5 degrés) par rapport à l'axe longitudinal du faisceau, ces fibres étant croisées, de manière non tissée, par rapport aux fibres adjacentes, les fibres occupant chacune des espaces individuels, plans et parallèles. Grâce à cette disposition, on obtient une structure plus uniforme de l'espace d'écoulement à l'extérieur du filament du faisceau, d'où une amélioration substantielle des caractéristiques de diffusion et de dialyse. In addition, the bundle of fibers according to one embodiment comprises fibers, the majority of which form an angle (preferably of the order of 1 to 5 degrees) relative to the longitudinal axis of the bundle, these fibers being crossed. , in a non-woven manner, with respect to the adjacent fibers, the fibers each occupying individual, plane and parallel spaces. Thanks to this arrangement, a more uniform structure of the flow space outside the bundle filament is obtained, resulting in a substantial improvement in the diffusion and dialysis characteristics.

Il est décrit un exemple de réalisation de l'invention au moyen du dessin annexé dans lequel : An embodiment of the invention is described by means of the appended drawing in which:

la flg. 1 est une vue en perspective d'un côté de la machine à enrouler, utilisée pour la fabrication d'un faisceau de fibres, objet de l'invention, qui représente le dévidoir, deux bobines débitrices de filament et le guide-filament; the flg. 1 is a perspective view of one side of the winding machine, used for the manufacture of a bundle of fibers, object of the invention, which represents the reel, two spools of filament delivery and the filament guide;

la fig. 2 est une vue schématique, en perspective, d'un dispositif de commande du dévidoir et du guide-filament; fig. 2 is a schematic perspective view of a device for controlling the reel and the filament guide;

la fig. 3 est une vue en perspective, partiellement en coupe, qui représente un mécanisme à deux cames pour la commande du mouvement des guides-filaments de part et d'autre de la machine; fig. 3 is a perspective view, partially in section, which shows a mechanism with two cams for controlling the movement of the filament guides on either side of the machine;

la fig. 3A représente une variante d'un mécanisme à came unique de commande des guides; fig. 3A shows a variant of a single cam mechanism for controlling the guides;

la fig. 4 est une vue en perspective, à une plus grande échelle, et représente un ensemble guide-filament; fig. 4 is a perspective view, on a larger scale, and represents a filament guide assembly;

la fig. 5 est une vue en élévation latérale du dévidoir; fig. 5 is a side elevational view of the reel;

la fig. 6 est une coupe suivant la ligne 6-6 de la fig. 5 et représente le moyeu et le mécanisme de verrouillage du dévidoir; fig. 6 is a section along line 6-6 of FIG. 5 and shows the hub and the locking mechanism of the reel;

la fig. 7 est une vue en élévation, à une plus grande échelle, d'une partie du dévidoir; fig. 7 is an elevational view, on a larger scale, of part of the reel;

la fig. 8 est une coupe suivant la ligne 8-8 de la fig. 7 et représente le croisement des fibres ; fig. 8 is a section along line 8-8 of FIG. 7 and represents the crossing of the fibers;

la fig. 9 est une vue en perspective d'un manchon tendu utilisé pour la mise en faisceaux du filament en vue du découpage en fibres; fig. 9 is a perspective view of a stretched sleeve used for bundling the filament for cutting into fibers;

la fig. 10 est une vue en bout du manchon fendu dont l'un des côtés est ouvert; fig. 10 is an end view of the split sleeve, one side of which is open;

la fig. 11 est une vue schématique d'un faisceau de fibres, objet de l'invention, représentant la disposition type de quelques fibres dans le faisceau, à titre d'illustration ; fig. 11 is a schematic view of a bundle of fibers, object of the invention, showing the typical arrangement of a few fibers in the bundle, by way of illustration;

la fig. 12 est une vue en coupe suivant la ligne 12-12 de la fig. 11, et la fig. 13 est une vue en perspective d'un dialyseur mettant en œuvre le faisceau de fibres, objet de l'invention. fig. 12 is a sectional view along line 12-12 of FIG. 11, and fig. 13 is a perspective view of a dialyzer implementing the bundle of fibers, object of the invention.

Comme indiqué sur la fig. 1, le bobinoir 10 comprend un bâti 12 de part et d'autre duquel est agencé un mécanisme d'enroulement. Le bâti comprend une partie principale 14 en forme de caisson, laquelle est supportée par deux pieds 16 et 18. Un pupitre de commande et une section 20 portant les bobines débitrices sont supportés en surplomb à l'arrière du bâti principal 14. As shown in fig. 1, the winder 10 comprises a frame 12 on either side of which is arranged a winding mechanism. The frame comprises a main part 14 in the form of a box, which is supported by two feet 16 and 18. A control console and a section 20 carrying the supply coils are supported in overhang at the rear of the main frame 14.

Deux mécanismes d'enroulement essentiellement identiques sont agencés de part et d'autre du bâti. Ainsi, deux opérations d'enroulement peuvent, le cas échéant, être effectuées simultanément. Two essentially identical winding mechanisms are arranged on either side of the frame. Thus, two winding operations can, if necessary, be carried out simultaneously.

Chaque mécanisme d'enroulement comprend un arbre supérieur 22 et un arbre inférieur 24 qui s'étendent latéralement du porte-bobines 20. Deux bobines débitrices de filaments 26 et 28, chacune portant un filament creux continu, sont montées sur les arbres 22 et 24. Les filaments 30 et 32 s'étendent des bobines à travers l'ensemble guide-filament 34 jusqu'à l'ensemble dévidoir 36. Un carter de protection transparent 38, comportant deux portes d'accès 38a et 38b, est fixé au bâti principal, de manière à protéger l'ensemble de guidage et le dévidoir. Each winding mechanism comprises an upper shaft 22 and a lower shaft 24 which extend laterally from the spool holder 20. Two filament-carrying coils 26 and 28, each carrying a continuous hollow filament, are mounted on the shafts 22 and 24 The filaments 30 and 32 extend from the reels through the filament guide assembly 34 to the reel assembly 36. A transparent protective casing 38, comprising two access doors 38a and 38b, is fixed to the frame. main, so as to protect the guide assembly and the reel.

La rotation du dévidoir 36 et les déplacements de l'ensemble guide-filament 34 sont commandés par un système d'entraînement enfermé dans le bâti principal 14. Ce système comprend un moteur électrique 40 qui entraîne à la fois le dévidoir et l'ensemble de guidage. La vitesse du moteur peut varier entre 0 et 2000 t/mn. The rotation of the reel 36 and the movements of the filament guide assembly 34 are controlled by a drive system enclosed in the main frame 14. This system comprises an electric motor 40 which drives both the reel and the set of guidance. The motor speed can vary between 0 and 2000 rpm.

Le moteur 40 est accouplé au dévidoir par une transmission à réducteur et à courroie crantée. Le moteur 40 est accouplé à un réducteur 42 à vis sans fin à un rapport de démultiplication de 5:1, comportant une roue crantée de sortie 44. Une courroie crantée 46 passe autour de la roue 44, ainsi qu'autour d'une roue menée 48, laquelle est montée sur l'arbre transversal 50. Une roue crantée 52, montée sur l'arbre transversal 50, est reliée à un tachymètre 54 par une courroie crantée 56. La transmission est agencée de manière que le tachymètre soit synchronisé par rapport au dévidoir, de sorte à indiquer la vitesse de rotation du dévidoir. The motor 40 is coupled to the reel by a gearbox and toothed belt transmission. The motor 40 is coupled to a worm reducer 42 at a gear ratio of 5: 1, comprising a toothed output wheel 44. A toothed belt 46 passes around the wheel 44, as well as around a wheel driven 48, which is mounted on the transverse shaft 50. A toothed wheel 52, mounted on the transverse shaft 50, is connected to a tachometer 54 by a toothed belt 56. The transmission is arranged so that the tachometer is synchronized by relative to the reel, so as to indicate the speed of rotation of the reel.

Une roue crantée 58, également montée sur l'arbre 50, est reliée à un arbre 60 par une courroie crantée 54 et une roue crantée 62 montée sur l'arbre 60. Le dévidoir 36 est monté à l'une des extrémités de l'arbre 60. Ainsi, le dévidoir est entraîné par le moteur 40, par l'intermédiaire du réducteur 42, par l'intermédiaire de la roue 44, de la courroie 46 et de la roue 48, par l'intermédiaire de l'arbre 50, par l'intermédiaire de l'arbre 58, de la courroie 64 et de la roue 62, ainsi que par l'intermédiaire de l'arbre 60. Au moyen de cette transmission, le dévidoir peut être entraîné à une vitesse pouvant varier entre 0 et 400 t/mn. A toothed wheel 58, also mounted on the shaft 50, is connected to a shaft 60 by a toothed belt 54 and a toothed wheel 62 mounted on the shaft 60. The reel 36 is mounted at one end of the shaft 60. Thus, the reel is driven by the motor 40, by means of the reduction gear 42, by means of the wheel 44, of the belt 46 and of the wheel 48, by means of the shaft 50 , via the shaft 58, the belt 64 and the wheel 62, as well as via the shaft 60. By means of this transmission, the reel can be driven at a speed which can vary between 0 and 400 rpm.

L'ensemble de guidage 34 est monté de manière à provoquer un mouvement alternatif latéral du filament par rapport au dévidoir 36 à une vitesse en rapport avec la vitesse de rotation du dévidoir. Le moteur 40 entraîne l'ensemble de guidage. Un régulateur de vitesse 64 est monté sur le moteur 40. Ce régulateur de vitesse comporte une commande manuelle 65 et une roue crantée The guide assembly 34 is mounted so as to cause an alternating lateral movement of the filament relative to the reel 36 at a speed related to the speed of rotation of the reel. The motor 40 drives the guide assembly. A speed regulator 64 is mounted on the motor 40. This speed regulator comprises a manual control 65 and a toothed wheel

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de sortie 66. Il est possible de faire varier la vitesse de la roue de sortie 66 entre 0 et 400 t/mn. Une courroie crantée 68 passe autour de la roue de sortie 66 et d'une roue menée plus petite 70. Pour chaque révolution de la roue de sortie 66, la roue menée 70 accomplit 2;25 révolutions, de sorte à assurer une démultiplication de 2,25:1. La roue menée 70 est fixée à l'une des extrémités d'un arbre 72 qui pénètre dans une boîte de transmission à engrenages 74. Un deuxième arbre 76, coaxial au premier, sort de la boîte de transmission et une roue crantée 78 est fixée à l'extrémité extérieure de l'arbre 76. Un arbre à came 80 s'étend verticalement depuis la boîte de transmission, cet arbre étant entraîné par l'arbre 72. Dans l'intérieur de la boîte de transmission, les engrenages coniques (non représentés) assurent l'entraînement des arbres 76 et 80. 66. It is possible to vary the speed of the output wheel 66 between 0 and 400 rpm. A toothed belt 68 passes around the output wheel 66 and a smaller driven wheel 70. For each revolution of the output wheel 66, the driven wheel 70 completes 2; 25 revolutions, so as to ensure a reduction by 2 , 25: 1. The driven wheel 70 is fixed to one end of a shaft 72 which enters a gearbox 74. A second shaft 76, coaxial with the first, comes out of the gearbox and a toothed wheel 78 is fixed at the outer end of the shaft 76. A camshaft 80 extends vertically from the gearbox, this shaft being driven by the shaft 72. In the interior of the gearbox, the bevel gears ( not shown) drive the shafts 76 and 80.

Une autre courroie crantée 82 passe autour de la roue 78 et d'une roue 84 en vue de l'entraînement d'un deuxième arbre à came 86 et d'un tachymètre 88, par l'intermédiaire d'une boîte de transmission 89 qui est similaire à la boîte de transmission 74. Le tachymètre 88 est synchronisé avec la rotation des arbres 80 et 86, laquelle est, à son tour, en rapport avec la vitesse du mouvement alternatif du bras de guidage, de sorte que le tachymètre indique la fréquence des oscillations du bras, de guidage. Another toothed belt 82 passes around the wheel 78 and a wheel 84 for the purpose of driving a second camshaft 86 and a tachometer 88, via a gearbox 89 which is similar to the gearbox 74. The tachometer 88 is synchronized with the rotation of the shafts 80 and 86, which is, in turn, related to the speed of the reciprocating movement of the guide arm, so that the tachometer indicates the frequency of arm oscillations, guidance.

Comme indiqué sur la fig. 3, chacun des arbres 80 et 86 porte, à son extrémité supérieure, une came 90 et 92 qui commandent le mouvement alternatif de l'ensemble de guidage 34 et des filaments. Une tige 94 s'étend de l'intérieur du bâti 14 à travers une paroi latérale 14a, l'extrémité extérieure de cette tige étant accouplée à l'ensemble de guidage 34. A l'extrémité intérieure de la tige 94 est fixé un galet de came 96 qui est sollicité en direction de la came 90 par un ressort hélicoïdal 98 qui s'appuie contre une plaque de butée 100 et contre le galet de came 96. La rotation de la came 90 provoque le mouvement alternatif de la tige 94. Il va de soi que le bras de guidage de l'autre côté de la machine (non représenté) est commandé de la même manière. As shown in fig. 3, each of the shafts 80 and 86 carries, at its upper end, a cam 90 and 92 which control the reciprocating movement of the guide assembly 34 and the filaments. A rod 94 extends from the inside of the frame 14 through a side wall 14a, the external end of this rod being coupled to the guide assembly 34. At the internal end of the rod 94 is fixed a roller cam 96 which is biased towards the cam 90 by a helical spring 98 which bears against a stop plate 100 and against the cam roller 96. The rotation of the cam 90 causes the rod 94 to reciprocate. It goes without saying that the guide arm on the other side of the machine (not shown) is controlled in the same way.

Avec ce dispositif, la fréquence du mouvement de va-et-vient du bras de guidage peut être réglée entre 0 et 900 oscillations par minute. With this device, the frequency of the reciprocating movement of the guide arm can be adjusted between 0 and 900 oscillations per minute.

La fig. 3A représente une autre forme d'exécution comportant une came rainurée unique 102. Dans ce cas, un arbre unique 80a entraîne la came unique qui, à son tour, commande les deux tiges 93a et 94a. Il est bien entendu que la vitesse de rotation de l'arbre à came 80 par rapport à l'arbre 60 du dévidoir peut être réglée au moyen du régulateur 65. S'il n'est procédé à aucun réglage, le rapport entre le mouvement alternatif du bras de guidage et la rotation du dévidoir demeure constant, quelle que soit la vitesse du dévidoir. Toutefois, l'emploi du régulateur 65 permet de régler et de déterminer le rapport entre le mouvement alternatif du bras de guidage et la vitesse de rotation du dévidoir. Fig. 3A shows another embodiment comprising a single grooved cam 102. In this case, a single shaft 80a drives the single cam which, in turn, controls the two rods 93a and 94a. It is understood that the speed of rotation of the camshaft 80 relative to the shaft 60 of the reel can be adjusted by means of the regulator 65. If no adjustment is made, the ratio between the movement of the guide arm and the rotation of the reel remains constant, regardless of the speed of the reel. However, the use of regulator 65 makes it possible to adjust and determine the relationship between the reciprocating movement of the guide arm and the speed of rotation of the reel.

Le dispositif de guidage 34 est monté à l'extérieur de la paroi latérale 14a au moyen d'une plaque de montage 101 réglable verticalement, d'une plaque latérale 102 réglable par pivotement et d'une plaque-support latérale 104, réglable vers l'avant et vers l'arrière. Un interrupteur supérieur 106 de détection du filament est monté sur la face supérieure de la plaque 104 et l'interrupteur inférieur 108 de détection du filament est disposé en dessous de la plaque 104. Chaque interrupteur comporte une lame 110 qui est sollicitée en direction du filament et qui détecte, par contact, la présence du filament 30. Si le filament casse pendant l'enroulement, la lame 110 se relève et actionne un dispositif (non représenté) de débrayage du système d'entraînement et de freinage contrôlé des arbres portant les bobines débitrices et le dévidoir, afin de réduire au minimum les risques de rupture des filaments sur les autres dévidoirs. The guide device 34 is mounted outside the side wall 14a by means of a vertically adjustable mounting plate 101, a pivotally adjustable side plate 102 and a lateral support plate 104, adjustable towards the forward and backward. An upper switch 106 for detecting the filament is mounted on the upper face of the plate 104 and the lower switch 108 for detecting the filament is disposed below the plate 104. Each switch has a blade 110 which is biased towards the filament and which detects, by contact, the presence of the filament 30. If the filament breaks during winding, the blade 110 is raised and actuates a device (not shown) for disengaging the drive system and for controlled braking of the shafts carrying the feed reels and the reel, to minimize the risk of filament breakage on other reels.

Un bras de guidage oblong 112 est monté à pivotement, au moyen d'un axe 114, sur la plaque-support 104, en aval de l'interrupteur 106. La tige 94 est accouplée au bras de guidage au moyen d'un joint à rotule 116 en un point situé à mi-distance entre les extrémités du bras de guidage. La tête 112a à l'extrémité An oblong guide arm 112 is pivotally mounted, by means of a pin 114, on the support plate 104, downstream of the switch 106. The rod 94 is coupled to the guide arm by means of a joint at ball joint 116 at a point located midway between the ends of the guide arm. The head 112a at the end

avant du bras de guidage porte des guides-filaments supérieur et inférieur en forme de ressort qui coopèrent avec les guides-filaments 119, en forme de ressort, associés aux interrupteurs. Sous l'effet du mouvement alternatif de la tige 94, la tête 112a oscille en avant et en arrière par suite de la rotation de la came 90. front of the guide arm carries upper and lower spring-shaped filament guides which cooperate with the spring-shaped filament guides 119 associated with the switches. Under the effect of the reciprocating movement of the rod 94, the head 112a oscillates back and forth as a result of the rotation of the cam 90.

Comme indiqué sur les fig. 5 et 6, le dévidoir 36 comprend une plaque d'enroulement 120 du filament et un moyeu avec système de verrouillage 122 destiné à fixer la plaque de manière amovible sur la machine. As shown in fig. 5 and 6, the reel 36 comprises a filament winding plate 120 and a hub with locking system 122 intended to fix the plate detachably on the machine.

La plaque 120 comporte une ouverture circulaire centrale qui délimite un bord inférieur 124. La plaque comporte également six sections 126,128, 130, 132, 134 et 135 portant des éléments-supports. Chaque section est disposée radialement vers l'extérieur depuis le centre de la plaque et à distance égale l'une de l'autre suivant la périphérie. The plate 120 has a central circular opening which delimits a lower edge 124. The plate also has six sections 126, 128, 130, 132, 134 and 135 carrying support elements. Each section is arranged radially outward from the center of the plate and at equal distance from each other along the periphery.

Un ensemble-support de filament 136, en forme de V, est monté sur la plaque en chacune des sections-supports telle que 126. Chaque ensemble-support, tel que 136, comprend deux supports de filaments 138 et 140 en forme de U s'étendant vers l'extérieur, chaque support se terminant à son extrémité inférieure par un bord chanfreiné, tels que 138a et 140a. Chacun des supports, tels que 138 et 140, est fixé à la plaque au moyen de boulons. Comme indiqué sur la fig. 5, les ensembles-supports de .filaments peuvent être disposés dans l'une des trois positions radiales. Ainsi, les supports 138 et 140 peuvent être déplacés de la position inférieure, indiquée sur le dessin, vers une position intermédiaire 142 et 144 ou vers une position extérieure 146 et 148. A V-shaped filament support assembly 136 is mounted on the plate in each of the support sections such as 126. Each support assembly, such as 136, includes two U-shaped filament supports 138 and 140 'extending outwards, each support ending at its lower end with a chamfered edge, such as 138a and 140a. Each of the supports, such as 138 and 140, is fixed to the plate by means of bolts. As shown in fig. 5, the filament support assemblies can be arranged in one of the three radial positions. Thus, the supports 138 and 140 can be moved from the lower position, indicated in the drawing, to an intermediate position 142 and 144 or to an external position 146 and 148.

Il est bien entendu que de tels changements de position peuvent accroître ou diminuer la longueur du faisceau de fibres entre les supports. Par exemple, en déplaçant les supports radialement vers l'extérieur, la longueur des faisceaux entre les supports adjacents est augmentée. Cela permet de fabriquer des dialyseurs à fibres creuses de différentes longueurs. It is understood that such changes in position can increase or decrease the length of the bundle of fibers between the supports. For example, by moving the supports radially outward, the length of the beams between the adjacent supports is increased. This makes it possible to manufacture hollow fiber dialyzers of different lengths.

Les fig. 5 et 6 représentent le dispositif 122 de fixation de la plaque 120 sur la machine. Ce système comprend un moyeu 150 fixé à une extrémité de l'arbre d'enroulement 60 par une vis d'arrêt 151. Le moyeu comprend un élément 152 en forme de chape auquel est fixée une plaque-support 154 en forme de roue. La plaque-support comprend trois rayons 156,158 et 160 dont chacun comporte une rainure de guidage oblongue 162. La périphérie extérieure de la plaque a une section en forme de L et délimite un épaulement 164 s'étendant axialement ou latéralement, ainsi qu'un épaulement circulaire 166. Figs. 5 and 6 show the device 122 for fixing the plate 120 to the machine. This system comprises a hub 150 fixed to one end of the winding shaft 60 by a stop screw 151. The hub comprises an element 152 in the form of a yoke to which is fixed a support plate 154 in the form of a wheel. The support plate comprises three spokes 156, 158 and 160, each of which has an oblong guide groove 162. The outer periphery of the plate has an L-shaped section and delimits a shoulder 164 extending axially or laterally, as well as a shoulder circular 166.

La plaque d'enroulement 120 du dévidoir est construite de manière que le bord inférieur 124 puisse s'adapter sur l'épaule-ment 164, la plaque reposant contre l'épaulement circonféren-tiel 166. Cet ajustement évite le déplacement radial de la plaque 120 par rapport au moyeu 150. La plaque 120 est fixée de manière amovible au moyeu par six goujons 167a qui s'étendent vers l'extérieur depuis l'épaulement 166 et qui s'engage dans six ouvertures 167b de la plaque d'enroulement. The winding plate 120 of the reel is constructed so that the lower edge 124 can adapt to the shoulder 164, the plate resting against the circumferential shoulder 166. This adjustment avoids the radial displacement of the plate 120 with respect to the hub 150. The plate 120 is removably fixed to the hub by six studs 167a which extend outwards from the shoulder 166 and which engages in six openings 167b of the winding plate.

Trois bras de verrouillage 168,170 et 172 s'étendent radialement et sont destinés à fixer la plaque d'enroulement 120 à la plaque-support 164, de manière à empêcher tout mouvement axial de la plaque d'enroulement par rapport à l'épaulement 166 de la plaque-support. Les extrémités intérieures des bras sont fixées au moyeu 150 par une broche 174 et par une virole pivotante 176. Chaque bras porte un bloc de guidage 178 qui se déplace radialement à l'intérieur de la rainure 162 du bras. Le bloc de guidage 178 est fixé au bras et à la rainure par une broche 180. Chacun des bras de verrouillage a une longueur telle que, lorsque les bras sont en position développée de verrouillage, l'extrémité extérieure du bras est disposée radialement à l'extérieur au-dessus de l'épaulement 164, de manière à chevaucher la plaque 120. Grâce à ce dispositif, le bras peut verrouiller et maintenir la plaque réceptrice sur la machine à enrouler, en position fixe par rapport à l'arbre 60. Three locking arms 168, 170 and 172 extend radially and are intended to fix the winding plate 120 to the support plate 164, so as to prevent any axial movement of the winding plate relative to the shoulder 166 of the support plate. The inner ends of the arms are fixed to the hub 150 by a pin 174 and by a pivoting ferrule 176. Each arm carries a guide block 178 which moves radially inside the groove 162 of the arm. The guide block 178 is fixed to the arm and to the groove by a pin 180. Each of the locking arms has a length such that, when the arms are in the developed locking position, the outer end of the arm is disposed radially to the outside above the shoulder 164, so as to overlap the plate 120. Thanks to this device, the arm can lock and hold the receiving plate on the winding machine, in a fixed position relative to the shaft 60.

5 5

10 10

15 15

20 20

25 25

30 30

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

5 5

619 374 619,374

La virole 176 peut pivoter par rapport à l'arbre 60 et au bras-support 160. Comme indiqué sur la fig. 5, une broche 182 limite les mouvements de virole 176. La virole est maintenue en position verrouillée par un dispositif à bascule à ressort (non représenté). Dans la position représentée en traits pleins sur la fig. 5, les bras occupent une position dans laquelle la plaque est verrouillée en place. Le pivotement de la virole 176 a pour effet que les bras et les organes de guidage 178 se rétractent en coulissant dans les rainures 162 jusqu'à ce que les extrémités extérieures des bras se trouvent en deçà du bord inférieur de l'épaulement 164. Lorsque les bras de verrouillage sont rétractés, la plaque réceptrice 120 peut être déposée de la machine par une traction axiale vers l'extérieur. The ferrule 176 can pivot relative to the shaft 60 and to the support arm 160. As shown in FIG. 5, a spindle 182 limits the movements of the ferrule 176. The ferrule is held in the locked position by a spring-loaded rocker device (not shown). In the position shown in solid lines in FIG. 5, the arms occupy a position in which the plate is locked in place. The pivoting of the ferrule 176 causes the arms and the guide members 178 to retract by sliding in the grooves 162 until the outer ends of the arms are below the lower edge of the shoulder 164. When the locking arms are retracted, the receiving plate 120 can be removed from the machine by axial traction towards the outside.

Comme indiqué sur les dessins, les deux bobines de filaments creux sont montées sur des arbres 22 et 24 et chaque filament est guidé à travers l'ensemble de guidage 34 pour être engagé sur le dévidoir 36. La machine est mise en marche de manière que le moteur fasse tourner le dévidoir 36. A ce moment, le dévidoir tire le filament depuis la bobine débitrice et à travers l'ensemble de guidage. La rotation des cames 90 provoque un mouvement oscillant du bras de guidage 112 vers l'intérieur et vers l'extérieur pendant la rotation du dévidoir. La came a une forme telle qu'elle assure une répartition uniforme du filament sur les guides. La forme de la came coopère en vue d'éviter l'accumulation du filament sur les bords du guide et, à cet effet, la vitesse du bras augmente à chaque extrémité de la course d'oscillation. De plus, la came évite l'enroulement serré du filament, ce qui a pour effet que le filament est enroulé de manière à croiser la couche des fibres précédente. Ce croisement est représenté schématiquement sur la fig. 8 où un enroulement de fibres supérieur croise un enroulement de fibres inférieur 192. As indicated in the drawings, the two spools of hollow filaments are mounted on shafts 22 and 24 and each filament is guided through the guide assembly 34 to be engaged on the reel 36. The machine is started so that the motor rotates the reel 36. At this time, the reel pulls the filament from the supply reel and through the guide assembly. The rotation of the cams 90 causes an oscillating movement of the guide arm 112 inward and outward during the rotation of the reel. The cam has a shape such that it ensures a uniform distribution of the filament on the guides. The shape of the cam cooperates in order to avoid the accumulation of the filament on the edges of the guide and, for this purpose, the speed of the arm increases at each end of the oscillation stroke. In addition, the cam avoids tight winding of the filament, which has the effect that the filament is wound so as to cross the previous layer of fibers. This crossing is shown schematically in FIG. 8 where an upper fiber winding crosses a lower fiber winding 192.

L'emploi de deux bobines est avantageux en ce qu'une quantité de filaments suffisante est fournie de manière continue au dévidoir, ce qui évite la nécessité d'arrêter l'opération d'enroulement et de recommencer avec une deuxième bobine. Cet arrêt a un effet préjudiciable sur le rendement du dialyseur, étant donné que des canaux d'écoulement trop larges se sont formés à l'endroit où se termine l'une des bobines et où commence l'autre. On admet que ce canal est dû aux différences de tension du filament à l'extrémité de la première bobine et au début de la deuxième bobine. The use of two spools is advantageous in that a sufficient quantity of filaments is supplied continuously to the reel, which avoids the need to stop the winding operation and to start again with a second spool. This shutdown has a detrimental effect on the efficiency of the dialyzer, since excessively large flow channels have formed at the point where one of the coils ends and where the other begins. It is accepted that this channel is due to the differences in tension of the filament at the end of the first coil and at the start of the second coil.

Pendant l'enroulement, il est souvent souhaitable de faire tourner le dévidoir à une vitesse supérieure à la vitesse d'oscillation du bras de guidage. Cela peut, au maximum, avoir pour effet, après découpage de 10% de longueur du faisceau pendant son retrait du dévidoir, que les éléments de filaments, ou fibres, occupent 15 à 50%, de préférence 30%, de la largeur du faisceau. Dans un cas d'utilisation spécifique, le dévidoir tourne à 200 t/mn, alors que le bras de guidage décrit 160 à 180 oscillations par minute. On préfère généralement de 0,45 à 1,7 oscillation en avant et en arrière par rotation de dévidoir, notamment dans le cas d'un dévidoir du type représenté où six faisceaux sont fabriqués simultanément. Le rapport ci-dessus peut varier de manière correspondante pour des dévidoirs qui produisent des nombres différents de faisceaux de fibres. During winding, it is often desirable to rotate the reel at a speed higher than the oscillation speed of the guide arm. This can, at most, have the effect, after cutting 10% of the length of the bundle during its withdrawal from the reel, that the filament elements, or fibers, occupy 15 to 50%, preferably 30%, of the width of the bundle . In a specific use case, the reel rotates at 200 rpm, while the guide arm describes 160 to 180 oscillations per minute. It is generally preferred from 0.45 to 1.7 oscillation forwards and backwards by rotation of the reel, in particular in the case of a reel of the type shown where six bundles are produced simultaneously. The above ratio may vary correspondingly for reels which produce different numbers of fiber bundles.

Il va de soi que les oscillations du bras de guidage doivent varier en fonction de la géométrie du dévidoir, par exemple la dimension et le diamètre du dévidoir, afin d'assurer le croisement correct du filament. It goes without saying that the oscillations of the guide arm must vary as a function of the geometry of the reel, for example the size and the diameter of the reel, in order to ensure the correct crossing of the filament.

Une fois que le filament est enroulé sur le dévidoir et que les faisceaux ont une dimension suffisante pour être utilisés sur les dialyseurs à fibres creuses, l'opération d'enroulement est arrêtée. Once the filament is wound on the reel and the bundles are of sufficient size to be used on hollow fiber dialyzers, the winding operation is stopped.

Une enveloppe fendue oblongue 200, telle que celle représentée sur la fig. 9, est utilisée pour former les faisceaux de fibres à partir des filaments et pour déposer les faisceaux du dévidoir. Une enveloppe fendue comprend un élément semi-cylindrique supérieur 202 et un élément semi-cylindrique inférieur 204 qui sont reliés par deux charnières flexibles 206 et 208. Comme indiqué sur la fig. 10, les sections peuvent être ouvertes et disposées autour des faisceaux de fibres enroulés. An oblong slotted envelope 200, such as that shown in FIG. 9, is used to form the fiber bundles from the filaments and to deposit the bundles of the reel. A split casing includes an upper semi-cylindrical member 202 and a lower semi-cylindrical member 204 which are connected by two flexible hinges 206 and 208. As shown in FIG. 10, the sections can be opened and arranged around the bundles of coiled fibers.

Comme indiqué sur la fig. 7, après que les éléments sont en position, ils serrent étroitement des faisceaux de fibres entre eux, de sorte que les filaments peuvent être coupés à chacune des extrémités d'une enveloppe, de manière à constituer des fibres ouvertes à chacune des extrémités et à permettre que les faisceaux soient déposés du dévidoir. Ce découpage transforme le filament continu en fibres creuses individuelles utilisées dans le dialyseur. Après le découpage et l'enlèvement, les faisceaux individuels sont ensuite traités et formés de manière à constituer des dialyseurs à fibres creuses. As shown in fig. 7, after the elements are in position, they tightly clamp bundles of fibers together, so that the filaments can be cut at each of the ends of an envelope, so as to form fibers open at each of the ends and at allow the bundles to be removed from the reel. This cutting transforms the continuous filament into individual hollow fibers used in the dialyzer. After cutting and removal, the individual bundles are then treated and formed so as to form hollow fiber dialyzers.

La fig. 11 représente une vue schématique d'un faisceau de fibres 210 comme décrit ci-dessus et dont une grande majorité des fibres ont été omises pour plus de clarté. La plupart des fibres représentées dans le faisceau 210 sont disposées de la même manière que les fibres du faisceau représentées schématiquement sur la fig. 8, cette disposition étant obtenue avec la technique d'enroulement décrite ci-dessus. La tension d'enroulement est de préférence comprise entre 0,5 et 5 g par filament enroulé, de préférence inférieure à 1 g par filament. Fig. 11 shows a schematic view of a bundle of fibers 210 as described above and of which a large majority of the fibers have been omitted for clarity. Most of the fibers represented in the bundle 210 are arranged in the same way as the fibers of the bundle shown schematically in FIG. 8, this arrangement being obtained with the winding technique described above. The winding tension is preferably between 0.5 and 5 g per wound filament, preferably less than 1 g per filament.

Il convient également de mentionner que, lorsque deux ou plusieurs filaments sont enroulés ensemble sur le dévidoir, les paires de filaments sont disposées côte à côte de manière que chaque fibre illustrée sur les fig. 8 et 11 puisse représenter un multiple individuel de brins parallèles, disposés de manière adjacente dans le faisceau. Le terme de fibre, ou de filament, utilisé dans le présent texte comprend également une telle structure multiple. It should also be mentioned that, when two or more filaments are wound together on the reel, the pairs of filaments are arranged side by side so that each fiber illustrated in FIGS. 8 and 11 can represent an individual multiple of parallel strands, arranged adjacent to each other in the bundle. The term fiber, or filament, used in the present text also includes such a multiple structure.

Dans une forme d'exécution, un faisceau de fibres 210 peut être constitué par au moins 5000 fibres individuelles semi-per-méables, disposées longitudinalement, ces fibres, qui ne sont pas reliées mécaniquement les unes aux autres, étant en cellulose pour dialyse ou en toute autre matière appropriée pour d'autres fonctions de diffusion. Le filament pour dialyse est de préférence fabriqué en cellulose cupro-ammoniacale, les fibres individuelles ayant, à l'état mouillé, une résistance à la traction suffisante (par exemple au moins 100 g) et étant suffisamment rigides pour maintenir la structure croisée en couches superposées, comme illustré sur les fig. 8 et 11. Des fibres plus souples telles que celles obtenues à partir d'un filament à base d'acétate de cellulose peuvent, à l'état mouillé, s'affaisser dans le faisceau, de manière à constituer des voies d'écoulement irrégulières à l'extérieur du filament. In one embodiment, a bundle of fibers 210 can consist of at least 5000 individual semi-permeable fibers, arranged longitudinally, these fibers, which are not mechanically connected to each other, being made of cellulose for dialysis or in any other matter suitable for other dissemination functions. The dialysis filament is preferably made of cupro-ammoniacal cellulose, the individual fibers having, in the wet state, a sufficient tensile strength (for example at least 100 g) and being sufficiently rigid to maintain the cross-layered structure. superimposed, as illustrated in figs. 8 and 11. Softer fibers such as those obtained from a cellulose acetate-based filament can, in the wet state, sag in the bundle, so as to constitute irregular flow paths outside the filament.

Les filaments individuels en cellulose utilisés ont, de préférence, un diamètre extérieur de 100 à 400 n, un minimum d'environ 9000 fibres individuelles présentant ensemble une surface d'au moins 0,5 m2 et de préférence 2 m2. Les fibres individuelles auront, de préférence, une épaisseur de paroi comprise entre 10 et 30 |x, par exemple 16 |i. The individual cellulose filaments used preferably have an outside diameter of 100 to 400 n, a minimum of about 9000 individual fibers together having an area of at least 0.5 m2 and preferably 2 m2. The individual fibers will preferably have a wall thickness of between 10 and 30 | x, for example 16 | i.

Comme indiqué sur la fig. 8, les fibres 190, 192 du faisceau sont disposées de manière à former un angle les unes par rapport aux autres, ainsi que par rapport à l'axe longitudinal 212 du faisceau (fig. 11). Lors de la fabrication du faisceau de fibres, les fibres 190 sont déposées lorsque le bras de guidage 112 pivote dans une direction, transversalement à l'axe longitudinal 212. Les fibres 192 sont posées, alors que le bras de guidage 112 pivote dans la direction transversale opposée. As shown in fig. 8, the fibers 190, 192 of the bundle are arranged so as to form an angle with respect to each other, as well as with respect to the longitudinal axis 212 of the bundle (fig. 11). During the manufacture of the fiber bundle, the fibers 190 are deposited when the guide arm 112 pivots in one direction, transversely to the longitudinal axis 212. The fibers 192 are laid, while the guide arm 112 pivots in the direction opposite transverse.

Comme indiqué sur la fig. 8, la fibre 190a est posée par un premier pivotement du bras de guidage 112 lors d'une première direction transversale, pendant la rotation du dévidoir 36. La fibre 192a est ensuite déposée par-dessus la fibre 190a, alors que le dévidoir 36 poursuit sa rotation et que le bras 112 pivote dans la direction transversale opposée, de sorte que la fibre 192a repose sur la fibre 190a. Ensuite, le dévidoir 36 poursuivant sa rotation et le bras de guidage 112 inversant son mouvement pour pivoter dans la première direction transversale, la fibre 190b est déposée par-dessus la fibre 192a. Ensuite, alors que le bras dé guidage 112 As shown in fig. 8, the fiber 190a is placed by a first pivoting of the guide arm 112 during a first transverse direction, during the rotation of the reel 36. The fiber 192a is then deposited over the fiber 190a, while the reel 36 continues its rotation and that the arm 112 pivots in the opposite transverse direction, so that the fiber 192a rests on the fiber 190a. Then, the reel 36 continuing its rotation and the guide arm 112 reversing its movement to pivot in the first transverse direction, the fiber 190b is deposited over the fiber 192a. Then, while the guide arm 112

5 5

10 10

15 15

20 20

25 25

30 30

35 35

40 40

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55 55

60 60

65 65

619 374 619,374

6 6

inverse son mouvement pour pivoter à nouveau dans la direction transversale opposée et que le dévidoir 36 poursuit sa rotation, la fibre 192b est déposée par-dessus la fibre 190b, ces opérations se répétant de manière à obtenir le faisceau de fibres en forme d'anneaux qui est ensuite découpé en six faisceaux de fibres 210 dans la forme d'exécution spécifique représentée. reverses its movement to pivot again in the opposite transverse direction and as the reel 36 continues its rotation, the fiber 192b is deposited on top of the fiber 190b, these operations being repeated so as to obtain the bundle of fibers in the form of rings which is then cut into six bundles of fibers 210 in the specific embodiment shown.

Le faisceau de fibres 210, à l'état achevé, peut avoir une longueur comprise entre 15 et 25 cm, notamment 20,5 cm, avant d'être monté dans l'enveloppe du dialyseur et il peut comporter environ 11500 fibres ayant un diamètre extérieur de 247 |x et un diamètre intérieur de 215 (i, de manière à constituer un élément dialyseur ayant une surface utile de l'ordre de 1,5 m2. Chaque filament s'enroulant pour former les fibres peut s'étendre sur environ 27% de la largeur du faisceau, à l'exception des fibres coudées 216. The bundle of fibers 210, in the completed state, can have a length of between 15 and 25 cm, in particular 20.5 cm, before being mounted in the casing of the dialyzer and it can comprise around 11,500 fibers having a diameter exterior of 247 | x and an interior diameter of 215 (i, so as to constitute a dialyzer element having a useful surface of the order of 1.5 m2. Each filament winding to form the fibers can extend over approximately 27% of the beam width, except for bent fibers 216.

Il convient de remarquer que les points de croisement 214 des fibres respectives sont représentés comme étant sensiblement alignés les uns par rapport aux autres sur la fig. 8. Cela ne doit pas nécessairement être le cas. Une disposition des différents points de croisement dépend du nombre de tours par minute du dévidoir par rapport au nombre d'oscillations par minute du bras 112. En fait, il est préférable que les points de croisement se trouvent dans des positions différentes lors de chaque révolution du dévidoir, afin d'éviter un amoncellement irrégulier des fibres. It should be noted that the crossing points 214 of the respective fibers are shown as being substantially aligned with each other in FIG. 8. This does not necessarily have to be the case. An arrangement of the different crossing points depends on the number of revolutions per minute of the reel relative to the number of oscillations per minute of the arm 112. In fact, it is preferable that the crossing points are in different positions during each revolution of the reel, to avoid an irregular pile of fibers.

Comme indiqué sur la fig. 11, les fibres sont une catégorie de fibres que l'on trouve dans la plupart des faisceaux de fibres 210. Comme on peut le constater, ces fibres sont déposées sur le dévidoir pendant le moment où le bras de guidage parvient à la fin de sa course de pivotement et commence à pivoter en direction opposée, ce qui a pour effet que le filament formant les fibres se dirige d'abord dans une direction angulaire par rapport à l'axe 212, après quoi il est dirigé en sens opposé dans une direction angulaire similaire par rapport à l'axe 212, de manière à former un sommet latéral 234 en bordure du faisceau. En fait, quelques-unes de ces fibres peuvent se redresser et former d'autres courbures ondulées, de sorte qu'elles ne présentent pas la forme idéale représentée sur la fig. 11. Toutefois, l'ensemble du faisceau présente essentiellement la structure, les caractéristiques et les avantages mentionnés plus haut. Il est préférable que les angles idéaux des fibres 190, 192 et 216 par rapport à l'axe 212 soient constants, de préférence compris entre 2 et 3°, par exemple 2,15 ou 2,59°. As shown in fig. 11, fibers are a category of fibers found in most fiber bundles 210. As can be seen, these fibers are deposited on the reel during the time when the guide arm reaches the end of its swivel stroke and begins to swivel in the opposite direction, which causes the fiber-forming filament to first orient in an angular direction with respect to the axis 212, after which it is directed in the opposite direction in one direction similar angular with respect to the axis 212, so as to form a lateral vertex 234 at the edge of the beam. In fact, some of these fibers can straighten out and form other wavy curvatures, so that they do not have the ideal shape shown in FIG. 11. However, the entire beam essentially has the structure, characteristics and advantages mentioned above. It is preferable that the ideal angles of the fibers 190, 192 and 216 relative to the axis 212 are constant, preferably between 2 and 3 °, for example 2.15 or 2.59 °.

Dans le faisceau de fibres faisant l'objet de la présente description, la fraction de vide peut être de l'ordre de 0,64, ce qui se traduit par une augmentation notable du taux de dialyse lorsqu'un tel faisceau est placé dans l'enveloppe d'un dialyseur. De plus, le dialyseur mettant en œuvre le faisceau décrit ci-dessus est constitué par des fibres en cellulose cupro-ammoniacale, présente un faible taux de coagulation du sang. In the fiber bundle which is the subject of the present description, the void fraction can be of the order of 0.64, which results in a significant increase in the rate of dialysis when such a bundle is placed in the envelope of a dialyzer. In addition, the dialyser implementing the bundle described above is constituted by fibers of cuproammmoniacal cellulose, has a low rate of blood coagulation.

Le faisceau de fibres décrit ci-dessus se caractérise par le fait qu'il résiste beaucoup plus à une traction de séparation latérale dans la direction 234 (fig. 12) qu'à une traction de séparation latérale dans la direction 220. La résistance à la séparation par traction dans la direction 220 est sensiblement similaire à celle de faisceaux de fibres traditionnels, cette résistance étant en fait assez faible. Par conséquent, alors que le faisceau de fibres décrit nécessite un moyen de retenue extérieure pour être maintenu, il présente une meilleure tendance à conserver sa structure pendant l'assemblage dans un dialyseur que des faisceaux de fibres traditionnels. The fiber bundle described above is characterized by the fact that it resists much more a lateral separation pull in direction 234 (fig. 12) than a lateral separation pull in direction 220. The resistance to the separation by traction in direction 220 is substantially similar to that of traditional fiber bundles, this resistance being in fact quite low. Therefore, while the bundle of fibers described requires an external retaining means to be maintained, it has a better tendency to maintain its structure during assembly in a dialyzer than bundles of traditional fibers.

La fig. 13 représente un dialyseur 200 comprenant un faisceau de fibres 210 tel que décrit ci-dessus. En principe, le dialyseur peut présenter la structure traditionnelle couramment utilisée pour les faisceaux de fibres. Fig. 13 shows a dialyzer 200 comprising a bundle of fibers 210 as described above. In principle, the dialyzer can have the traditional structure commonly used for fiber bundles.

Le faisceau 210 est logé dans une enveloppe tubulaire 222 dans laquelle le faisceau 210, qui est enroulé sous forme quadratique (comme indiqué sur la fig. 12), prend une section cylindrique afin d'assurer des caractéristiques d'écoulement optimales. Les extrémités des fibres du faisceau 210 traversent les éléments durcis 224 en forme de disque et sont disposées de manière étanche à l'intérieur du logement d'extrémité plus grand 226 de l'enveloppe 222, de sorte que les fibres du faisceau 210 traversent les éléments 224 en forme de disque de manière à permettre l'écoulement à travers les fibres. The bundle 210 is housed in a tubular envelope 222 in which the bundle 210, which is wound in quadratic form (as indicated in FIG. 12), takes a cylindrical section in order to ensure optimal flow characteristics. The ends of the fibers of the bundle 210 pass through the hardened elements 224 in the form of a disc and are sealingly arranged inside the larger end housing 226 of the casing 222, so that the fibers of the bundle 210 pass through the disc-shaped elements 224 so as to allow flow through the fibers.

Les opercules 228 sont disposés aux extrémités de l'enveloppe tubulaire 222 de manière étanche, chacun comportant un orifice 230. Les disques 224 sont légèrement distants des extrémités intérieures des opercules 228, de manière à constituer une chambre collectrice permettant l'écoulement d'un liquide contre les orifices 230 à travers les fibres creuses du faisceau 210 suivant une voie d'écoulement étanche. The lids 228 are disposed at the ends of the tubular casing 222 in a sealed manner, each comprising an orifice 230. The discs 224 are slightly distant from the interior ends of the lids 228, so as to constitute a collecting chamber allowing the flow of a liquid against the orifices 230 through the hollow fibers of the bundle 210 along a sealed flow path.

Une deuxième voie d'écoulement est agencée à l'intérieur du dialyseur au moyen d'autres orifices 232 qui peuvent être disposés latéralement au voisinage des extrémités de l'enveloppe 222, sur des côtés opposés de l'enveloppe. Les parties 226 de l'enveloppe servent de deuxième moyen collecteur destiné à répartir uniformément le liquide autour de l'extérieur du faisceau 210 à l'intérieur d'une chambre annulaire délimitée entre le faisceau et la paroi intérieure de l'enveloppe. Dans la partie centrale de moindre diamètre de l'enveloppe 222, le faisceau 210 est bien ajusté à l'intérieur de l'enveloppe sans espace extérieur, comme dans les parties de plus grand diamètre 226. A second flow path is arranged inside the dialyzer by means of other orifices 232 which can be arranged laterally in the vicinity of the ends of the casing 222, on opposite sides of the casing. The parts 226 of the envelope serve as a second collecting means intended to distribute the liquid uniformly around the outside of the bundle 210 inside an annular chamber delimited between the bundle and the interior wall of the envelope. In the central part of smaller diameter of the envelope 222, the beam 210 is well adjusted inside the envelope without external space, as in the parts of larger diameter 226.

Ainsi, une deuxième voie d'écoulement de liquide passe d'un orifice 232 à travers la chambre de plus grand diamètre 226 puis suivant une voie d'écoulement à travers les fibres croisées du faisceau 210 jusqu'à la chambre opposée 226 et l'autre orifice 232. Thus, a second liquid flow path passes from an orifice 232 through the larger diameter chamber 226 and then along a flow path through the crossed fibers of the bundle 210 to the opposite chamber 226 and the other port 232.

La voie d'écoulement entre les orifices 230 est utilisée pour le sang lorsque la voie d'écoulement entre les orifices 232 sert au passage de la solution de dialyse. The flow path between the holes 230 is used for blood when the flow path between the holes 232 is used for the passage of the dialysis solution.

Les deux voies d'écoulement sont étanches l'une par rapport à l'autre, de sorte qu'il n'y a aucun mélange des liquides qui les traverse, exception faite de la diffusion qui se produit à travers les parois des fibres du faisceau 210. The two flow paths are tight relative to each other, so that there is no mixing of liquids passing through them, except for the diffusion which occurs through the walls of the fibers of the beam 210.

Les circulations se font, de préférence, à contre-courant, le sang s'écoulant dans une direction à travers le dialyseur et la solution de dialyse s'écoulant en direction opposée. Circulations are preferably carried out against the current, the blood flowing in one direction through the dialyzer and the dialysis solution flowing in the opposite direction.

Les dialyseurs réalisés de la manière décrite ci-dessus et comportant environ 11500 capillaires à paroi mince d'une épaisseur de l'ordre de 16 ji et présentant une surface active de 1,5 m2 présentent de meilleures caractéristiques de dialyse dans les gammes des molécules petites et moyennes et présentent, en outre, d'excellentes propriétés d'ultrafiltration. Le volume d'amorçage d'un tel dialyseur est de 125 cm3 dans le compartiment sanguin, le changement de volume étant relativement insensible aux variations de pression. The dialyzers produced in the manner described above and comprising approximately 11,500 thin-walled capillaries with a thickness of the order of 16 μm and having an active surface of 1.5 m2 have better dialysis characteristics in the ranges of molecules. small and medium and also have excellent ultrafiltration properties. The priming volume of such a dialyzer is 125 cm 3 in the blood compartment, the change in volume being relatively insensitive to variations in pressure.

Le dialyseur décrit ci-dessus mettant en œuvre des fibres en cellulose cupro-ammoniacale peut être emballé à sec, ce qui supprime le processus de rinçage au formaldéhyde, ce dernier devant être utilisé pour les dialyseurs connus antérieurement. The dialyzer described above using cupro-ammoniacal cellulose fibers can be dry-packed, which eliminates the formaldehyde rinsing process, the latter having to be used for previously known dialyzers.

5 5

10 10

15 15

20 20

25 25

30 30

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

R R

3 feuilles dessins 3 sheets of drawings

Claims

619,374

2

1. Oblong bundle, coreless, of semi-permeable hollow fibers, arranged longitudinally, without direct mutual mechanical connection, intended to be used as element separating liquids in a diffusing device, the fibers (190, 190a, 190b, 192, 192a, 192b) being arranged in the bundle (210) so that, over most of their length, their general direction forms an angle relative to the longitudinal axis (212) of the bundle of fibers, the fibers being crossed and superimposed and occupying parallel planes, the fibers forming a first set of parallel strands arranged at a first angle relative to the longitudinal axis, and a second set of parallel strands forming, relative to the longitudinal axis, a second angle on a first fiber (190a) of the first set being laid a first fiber (192a) of the second set, on this first fiber (192a) of the second set being, in turn, laid a second fiber (190b) of the first set, on this second fiber (190b) of the first set being, in turn,

laid a second fiber (192b) of the second set, this arrangement continuing through the majority of the fibers of the first and second set, so as to form an interlacing in which each fiber of each set is laid over the immediately preceding fiber of the other set and on each fiber being laid the next fiber of the other set, the majority of the individual fibers extending over 15 to 50% of the width of the fiber bundle.

2. Fiber bundle according to claim 1, characterized in that it is made from a filament of cupro-ammoniacal cellulose whose tensile strength, in the wet state, is at least 100 g.

3. Fiber bundle according to claim 2, characterized in that the hollow fibers have an outside diameter of between 100 and 400 n, the bundle comprising at least 5000 fibers, so that the outside surface of the fibers is at least

0.5 m2, the fibers each occupying parallel individual planes.

4. Fiber bundle according to claim 3, characterized in that the fibers have a wall thickness between 10 and 30 ji.

5. Fiber bundle according to claim 4, characterized in that it comprises at least 9000 individual fibers whose total external surface is between 1 and 2 m2.

6. Fiber bundle according to claim 5, characterized in that the individual fibers do not extend over more than 30% of the width of the bundle.

7. Fiber bundle according to claim 1, characterized in that the majority of the individual fibers extend over 20 to 35% of the width of the bundle.

8. Fiber bundle according to claim 7, characterized in that the angle of a fiber with respect to a plane parallel to the longitudinal axis of the bundle and perpendicular to the individual planes of the fibers is between 2 and 3 degrees.

9. Fiber bundle according to one of claims 1 to 8, characterized in that it has an increased resistance to separation by traction in a direction transverse to the longitudinal axis and parallel to the planes containing the individual fibers with respect to in the direction transverse to the longitudinal axis and perpendicular to the planes containing the individual fibers.

10. Fiber bundle according to one of claims 1 to 9, characterized in that the void fraction of the fiber bundle is greater than 0.4.

11. Fiber bundle according to claim 10, characterized in that the void fraction is between 0.6 and 0.8.

12. Fiber bundle according to one of claims 1 to 11, characterized in that it is made of cellulose and has, in the wet state, sufficient rigidity, so that, in the wet state, the fibers do not collapse and do not lose their crossed and superimposed arrangement in relation to the adjacent fibers.

13. Fiber bundle according to one of claims 1 to 12, characterized in that each fiber comprises a group of individual parallel strands, arranged adjacent to each other.

14. Fiber bundle according to any one of claims 1 to 13, characterized in that it is wrapped inside a hollow cylindrical part (222) over practically its entire length.

15. Use of the fiber bundle according to claim 1 in a blood dialyzer (200) comprising a tubular envelope (222) which sealingly encloses the fiber bundle (210), a collecting device (228, 224 ) forming a liquid flow path through the dialyzer through the interior of the hollow fibers, and a second collecting device (226) for the flow of liquid through the bundle, outside the fibers.