DE10034711B4 - sealing device - Google Patents

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Abstract

Vorrichtung zur Abdichtung zumindest einer Fluidaufnahmeausnehmung einer Einmalkassette, die in einem Kassettenkorpus ausgebildet und mit einer flexiblen Abdeckung, insbesondere einer Folie oder dergleichen abgedeckt ist, mit einem Gegenstück zum Andrücken der Abdeckung an den Kassettenkorpus entlang der Fluidaufnahmeausnehmung, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Gegenstück (4) eine entlang der Fluidaufnahmeausnehmung (12) zu dem Kassettenkorpus (2) hin expandierbare Dichtung (5) vorgesehen ist.contraption for sealing at least one fluid receiving recess of a disposable cassette, which is formed in a cassette body and with a flexible Cover, in particular a film or the like is covered, with a counterpart for pressing the cover to the cassette body along the fluid receiving recess, characterized in that the counterpart (4) one along the fluid receiving recess (12) to the cassette body (2) towards expandable seal (5) is provided.

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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Abdichtung zumindest einer Fluidaufnahmeausnehmung einer Einmalkassette, die in einem Kassettenkorpus ausgebildet und mit einer flexiblen Abdeckung, insbesondere einer Folie oder dergleichen abgedeckt ist, mit einem zu der Einmalkassette komplementären Gegenstück zum Andrücken der Abdeckung an den Kassettenkorpus entlang der Fluidaufnahmeausnehmung.The The present invention relates to a device for sealing at least a fluid receiving recess of a disposable cassette, which in a Carcass body formed and with a flexible cover, in particular a film or the like is covered, with a to the disposable cassette complementary counterpart for pressing the cover to the cassette body along the Fluidaufnahmeausnehmung.

Derartige Einmalkassetten werden in der Medizintechnik eingesetzt, insbesondere um Dialyseflüssigkeiten, Blut und dergleichen zu fördern. Kassetten der beschriebenen Art werden z.B. in der DE 198 14 101 A1 , der DE 198 14 695 A1 oder der WO 97/09074 beschrieben.Such disposable cassettes are used in medical technology, in particular to promote dialysis fluids, blood and the like. Cassettes of the type described are, for example, in the DE 198 14 101 A1 , of the DE 198 14 695 A1 or WO 97/09074.

In einer solchen als Disposable bezeichneten Kassette sind in der Regel mehrere Fluidkanäle eingeprägt, die mit einer flexiblen Folie abgedeckt werden, so daß ein geschlossener Flußweg für die zu fördernden medizinischen Fluide entsteht. Die flexible Folie wird in vielen Fällen nur am Rand des Kassettenkorpus mit diesem verschweißt. Eine Verschweißung längs aller Flüssigkeitskanäle wäre zu aufwendig und zu teuer. Zur Abdichtung wird die Abdeckfolie durch ein Gegenstück, das maschinenseitig z.B. am Dialysegerät vorgesehen ist, auf die Oberfläche des Kassettenkorpus gedrückt. Eine zuverlässige Abdichtung zwischen Disposablefolie und Disposablekorpus ist jedoch schwierig zu erreichen. Die Dichtung muß sowohl für Über- also auch für Unterdruck der zu fördernden Medien wirksam sein. Insbesondere bei der Verwendung von Blut als durch die Kassette fließende Flüssigkeit ist mit besonderer Sorgfalt auf die Dichtwirkung zu achten. Schon geringe Toleranzschwankungen oder Verkantungen können zu einer Beeinträchtigung der Dichtwirkung führen, die nicht tolerierbar ist.In Such a cassette, referred to as a disposable, is usually imprinted several fluid channels, the be covered with a flexible film, so that a closed flow path for the to be promoted medical fluids arises. The flexible film will be in many make just welded to the edge of the cassette body with this. A welding along all Liquid channels would be too expensive and too expensive. For sealing, the cover sheet by a counterpart, the machine side e.g. is provided on the dialysis machine, on the surface of the cassette body pressed. A reliable one Seal between Disposablefolie and Disposablekorpus is however difficult to reach. The seal must be both for over- and negative pressure of the to be promoted Be effective media. Especially when using blood as flowing through the cassette liquid special care should be taken to ensure the sealing effect. Nice Small tolerance fluctuations or tilting can lead to impairment lead the sealing effect, which is not tolerable.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Vorrichtung zur Abdichtung der genannten Art zu schaffen, die Nachteile des Standes der Technik vermeidet und diesen in vorteilhafter Weise weiterbildet. Insbesondere soll eine sichere, noch zuverlässigere Dichtwirkung erreicht und die Empfindlichkeit des Systems gegenüber Störeinflüssen vermindert werden.Of the The present invention is therefore based on the object, an improved Device for sealing said type to create the disadvantages The prior art avoids this and in an advantageous manner further develops. In particular, a safe, even more reliable Sealing effect achieved and reduces the sensitivity of the system against interference become.

Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der genannten Art erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. An dem Gegenstück ist eine entlang der Fluidaufnahmeausnehmung zu dem Kassettenkorpus hin expandierbare Dichtung vorgesehen.These Task is in accordance with the invention in a device of the type mentioned the characterizing features of claim 1 solved. At the counterpart is a expandable along the fluid receiving recess to the cartridge body Seal provided.

Anstelle bzw. zusätzlich zu der bislang vorgesehenen passiven Dichtung zwischen Kassettenkorpus und Abdeckung ist also maschinenseitig eine aktive Dichtung vorgesehen, die vom Gegenstück ausfährt und die Abdeckung entlang dem Rand der Fluidaufnahmeausnehmung auf den Korpus drückt. Das Andrücken der Abdeckung erfolgt dabei durch ein flexibles Anschmiegen der expandierbaren Dichtung an den Kassettenkorpus entlang dessen Randkontur um die Fluidaufnahmeausnehmung herum. Insbesondere wird eine flächenmäßig begrenzte Dichtkraft auf die Einmalkassette ausgeübt, die Expansion der Dichtung ist lokal begrenzt entlang dem Rand der Ausnehmung im Kassettenkorpus. Es wird nur dort eine maschinenseitige Dichtkraft erzeugt, wo diese auf der Disposableseite benötigt wird.Instead of or additionally to the previously provided passive seal between cassette body and cover is thus provided on the machine side, an active seal, which extends from the counterpart and the cover along the edge of the fluid receiving recess on the Body pushes. The press The cover is done by a flexible clinging expandable seal on the cassette body along its edge contour around the fluid receiving recess. In particular, an areal limited sealing force applied to the disposable cassette, The expansion of the seal is locally limited along the edge of the seal Recess in the cassette body. It is only there a machine side Sealing force generates where it is needed on the Disposableseite.

Durch die lokal begrenzt expandierbare Dichtung ist die Störempfindlichkeit des Systems gegenüber den bisherigen Systemen wesentlich geringer. Störeinflüsse wie z.B. Ebenheitstoleranzen, Kippmomente durch Kraftschwerpunktverschiebungen, dynamische Kraftveränderungen und daraus resultierende Kippeffekte werden kompensiert bzw. spielen eine nur verschwindende Rolle. Darüber hinaus wird eine optimierte Dichtdruckverteilung erreicht, so daß ein nur geringer Sicherheitsfaktor notwendig ist. Die insgesamt auf die Einmalkassette wirkenden, notwendigen Dichtungskräfte können reduziert werden, wodurch die insgesamt auf das Gesamtsystem wirkenden Kräfte, die in solchen Systemen erheblich sind und die Gesamtkonstruktion maßgeblich beeinflussen, verringert werden.By the locally limited expandable seal is the susceptibility to interference of the system the previous systems much lower. Disturbances such as Flatness tolerances, tilting moments by force center shifts, dynamic force changes and resulting tilting effects are compensated or played an only vanishing role. In addition, an optimized Pressure distribution achieved, so that only a small safety factor necessary is. The total acting on the disposable cassette, necessary sealing forces can be reduced, whereby the total acting on the overall system forces which are significant in such systems and the overall design relevant influence, be reduced.

In Weiterbildung der Erfindung wird die Dichtung mit einem Druckfluid beaufschlagt und expandiert. Die entsprechende Dichtfluiddruckeinrichtung kann hydraulisch ausgebildet sein. Gemäß einer bevorzugten Ausführung der Erfindung arbeitet der Aktor pneumatisch.In Further development of the invention is the seal with a pressurized fluid charged and expanded. The corresponding sealing fluid pressure device can be designed hydraulically. According to a preferred embodiment of Invention, the actuator operates pneumatically.

Eine vorteilhafte Ausführung der Erfindung besteht darin, daß die Dichtung einen sich entsprechend dem Verlauf des abzudichtenden Randes erstreckenden Dichtungsfluidkanal aufweist, der eine Wandung besitzt, die durch Druckbeaufschlagung des Dichtungsfluidkanals aufweitbar ist. Insbesondere kann als aufweitbare Wandung eine flexible Folie vorgesehen sein, die über dem im Gegenstück ausgebildeten Dichtungsfluidkanal auf dem Gegenstück angeordnet ist, den Dichtungsfluidkanal abdichtet und eine Dichtungsmembran bildet. Wird der Dichtungsfluidkanal mit einem Dichtfluid, vorzugsweise Luft, druckbeaufschlagt, beult die über den Dichtungsfluidkanal gelegte flexible Folie wulstartig aus und legt sich schlauchförmig auf die Einmalkassette bzw. deren Abdeckfolie, so daß diese im Randbereich des entsprechenden Fluidkanals im Kassettenkorpus auf dessen Oberfläche gedrückt wird.An advantageous embodiment of the invention is that the seal has a corresponding to the course of the edge to be sealed extending sealing fluid channel, which has a wall which is expandable by pressurizing the sealing fluid channel. In particular, can be provided as an expandable wall, a flexible film which is disposed above the formed in the counterpart seal fluid channel on the counterpart, the sealing fluid channel seals and forms a sealing membrane. If the sealing fluid channel is pressurized with a sealing fluid, preferably air, the flexible film laid over the sealing fluid channel bulges bead-like and lays tubular on the disposable cassette or its covering film, so that these in the edge region of the corresponding fluid channel in the cassette body is pressed on the surface.

Üblicherweise besitzen die Einmalkassetten der genannten Art eine Mehrzahl von Fluidkanälen, durch die die medizinische Flüssigkeiten geführt werden. Dementsprechend können in dem Gegenstück mehrere Dichtungsfluidkanäle ausgebildet sein, die vorzugsweise von einer gemeinsamen flexiblen Folie oder dergleichen abgedeckt sind, die die expandierbare Wandung des jeweiligen Dichtungsfluidkanals bildet. Die Dichtungsfluidkanäle in dem Gegenstück bilden ein Abbild der Fluidkanäle im Kassettenkorpus. Sie erstrecken sich entsprechend dem Verlauf der Fluidkanalränder des Kanalsystems in der Einmalkassette. Hierdurch wird in einfacher Weise auch bei komplizierteren Geometrien des Kanalsystems in dem Einmalartikel eine präzise und jeweils lokal begrenzte Beaufschlagung der Disposableabdeckung mit einer Dichtkraft erreicht, genau dort, wo diese benötigt wird.Usually have the disposable cassettes of the type mentioned a plurality of Fluid channels, through the the medical fluids guided become. Accordingly, you can in the counterpart several Sealing fluid channels be formed, preferably by a common flexible Foil or the like are covered, which is the expandable wall of the respective sealing fluid channel forms. The sealing fluid channels in the Make up a counterpart an image of the fluid channels in the cassette body. They extend according to the course of Fluid channel edges of the channel system in the disposable cassette. This will be easier Even with more complicated geometries of the channel system in the One-off items a precise and each locally limited admission of Disposableabdeckung with a sealing force, exactly where it is needed.

Die Dichtungsfluidkanäle in dem Gegenstück können separat voneinander oder gruppenweise mit einem Dichtfuid beaufschlagt werden. Vorzugsweise können alle Dichtungsfluidkanäle miteinander in Fluidverbindung stehen, so daß sie zentral mit einem Dichtfluid beaufschlagt werden können. Dies besitzt den Vorteil, daß in einfacher Weise in allen Dichtungsabschnitten die gewünschte Dichtkraft sichergestellt werden kann.The Sealing fluid channels in the counterpart can be separately be acted upon by a group or group of a Dichtfuid. Preferably all sealing fluid channels in fluid communication with each other so that they are centrally with a sealing fluid can be applied. This has the advantage that in easy way in all sealing sections the desired sealing force can be ensured.

In Weiterbildung der Erfindung ist eine Steuereinrichtung zur Steuerung des Expansionsdruckes der Dichtung vorgesehen. Durch die Steuerung der Expansion der Dichtfolie wird der Anpreßdruck gesteuert, mit dem die Disposableabdeckung auf den Disposablekorpus gedrückt wird.In Further development of the invention is a control device for controlling provided the expansion pressure of the seal. Through the controller the expansion of the sealing foil, the contact pressure is controlled, with which the Disposable cover is pressed on the Disposablekorpus.

Vorzugsweise ist die flexible Dichtfolie über dem Dichtungsfluidkanal im nicht druckbeaufschlagten Zustand im wesentlichen frei von Dehnungen und Spannungen, d.h. vor dem Dichtvorgang erzeugt die über den Dichtungsfluidkanal gelegte Folie keine Membranspannung, welche die eigentliche Dichtkraft reduzieren würde. Die Membranspannung setzt erst nach dem Dichtvorgang, d.h. nach bzw. bei der Beaufschlagung des Dichtungsfluidkanales mit unter Druck stehendem Dichtfluid ein, um dann ein Kräftegleichgewicht mit dem Pneumatikdruck einzugehen. Der so entstehende stationäre Zustand zeichnet sich dadurch aus, daß die Flächenpressung im Dichtbereich identisch ist mit dem Pneumatikdruck der Dichtungsfluidkanäle auf der Maschinenseite. Hierdurch ist eine besonders präzise Steuerung der Dichtkraft erreichbar.Preferably is the flexible sealing foil over the Seal fluid channel in the non-pressurized state substantially free of strains and stresses, i. generated before the sealing process the above the sealing fluid channel laid foil no membrane tension, which would reduce the actual sealing force. The membrane voltage sets only after the sealing process, i. after or at the admission the sealing fluid channel with pressurized sealing fluid, then a balance of power to enter with the pneumatic pressure. The resulting stationary state is characterized by the fact that the surface pressure in the sealing area is identical to the pneumatic pressure of the sealing fluid channels on the Machine side. As a result, a particularly precise control of the sealing force can be achieved.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung wird der Dichtfluiddruck in den maschinenseitigen Dichtungsfluidkanälen derart gesteuert, daß der auf die Disposablefolie ausgeübte Druck stets etwas größer ist als der maximal mögliche Flüssigkeitsdruck in den disposableseitigen Fluidkanälen. Die erforderliche Druck- bzw. Kraftüberhöhung wird in Abhängigkeit von Parametern der Einmalkassette und/oder in Abhängigkeit von maschinenseitigen Parametern gewählt. Insbesondere wird die Druck- bzw. Kraftüberhöhung in Abhängigkeit der Oberflächenrauhigkeit von Disposablefolie und Kassettenkorpusoberfläche, in Abhängigkeit der physikalischen Dichteigenschaften von Disposablefolie und Kassette wie z.B. Adhäsion und dergleichen und/oder in Abhängigkeit einer etwaigen Membranspannung der gegenstückseitigen Folie bestimmt.According to one advantageous embodiment the invention, the sealing fluid pressure in the machine side Sealing fluid channels controlled so that the applied to the Disposablefolie Pressure is always slightly larger as the maximum possible fluid pressure in the disposable side fluid channels. The required pressure or force increase is dependent on parameters of the disposable cassette and / or in dependence selected from machine-side parameters. In particular, the Pressure or force increase in dependence the surface roughness of disposable film and cassette body surface, depending on physical sealing properties of disposable film and cassette such as e.g. Adhesion and the like and / or dependent on determines a possible membrane stress of the counterpart film.

In vorteilhafter Weise wird die Dichtfunktion durch eine Überwachungseinrichtung überwacht. Insbesondere ist ein zentraler Drucksensor vorgesehen, der an das Dichtkanalsystem im Gegenstück angeschlossen ist und den Dichtfluiddruck erfaßt. Insbesondere bei einer Fluidverbindung aller Dichtungsfluidkanäle kann mit einem einzigen, zentralen Drucksensor die gesamte Dichtfunktion überwacht werden.In Advantageously, the sealing function is monitored by a monitoring device. Especially a central pressure sensor is provided, which is connected to the sealing channel system in the counterpart is connected and detects the sealing fluid pressure. Especially with a Fluid communication of all seal fluid channels can be achieved with a single, central pressure sensor to monitor the entire sealing function.

In besonders vorteilhafter Weise kann der Expansionsdruck der Dichtung unabhängig vom Druck des Gegenstücks, mit dem letzteres gegen die Einmalkassette gedrückt wird, gesteuert werden. Die Aufnahme der durch die durch die Einmalkassette strömenden medizinschen Flüssigkeit erzeugten Flächenkräfte erfolgt unabhängig von der Abdichtung der disposableseitigen Fluidkanäie.In Particularly advantageously, the expansion pressure of the seal independently from the pressure of the counterpart, is pressed with the latter against the disposable cassette controlled. The recording of the flowing through the disposable cassette medical liquid generated surface forces occurs independently from the sealing of the disposable side fluid duct.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispieles und zugehöriger Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:following The invention is based on a preferred embodiment and associated drawings explained in more detail. In show the drawings:

1 eine funktionelle, schematische Darstellung einer Einmalkassette mit einem zugehörigen, komplementären Gegenstück im eingebauten Zustand, die den Kraftfluß zur Abdichtung der Einmalkassette verdeutlicht, 1 a functional, schematic representation of a disposable cassette with an associated, complementary counterpart in the installed state, which illustrates the power flow for sealing the disposable cassette,

2 eine schematische, ausschnittsweise Darstellung der in 1 mit „X" gekennzeichneten Einzelheit, wobei das Gegenstück mit der daran angeordneten Dichtung im Ausgangszustand, d.h. vor dem Dichten gezeigt ist, und 2 a schematic, partial representation of the in 1 with "X" marked detail, the counterpart with the seal disposed thereon in the initial state, that is shown before the sealing, and

3. eine ausschnittsweise, schematische Darstellung der Einzelheit „X" ähnlich 2, wobei das Gegenstück mit der daran angeordneten Dichtung im dichtenden Zustand gezeigt ist. 3 , a fragmentary, schematic representation of the detail "X" similar 2 wherein the counterpart with the seal arranged thereon is shown in the sealing state.

Die in 1 gezeigte Einmalkassette 1, die typischerweise zur Förderung medizinischer Fluide wie z.B. Dialyseflüssigkeiten dienen und in ein Dialysegerät eingesetzt werden kann, umfaßt einen als Hartschalenteil ausgebildeten Kassettenkorpus 2, in den eine Mehrzahl von Fluidkanälen eingebracht sind, die zu einer Flachseite des Kassettenkorpus 2 hin offen sind. Die an sich offenen Fluidkanäle sind mit einer Kassettenfolie 3 verschlossen, die auf der genannten Flachseite des Kassettenkorpus 2 aufgebracht ist. Die Kassettenfolie 3 kann mit dem Kassettenkorpus 2 an dessen Rand verschweißt sein.In the 1 shown disposable cassette 1 , which are typically for the promotion of medical fluids such as dialysis fluids and can be used in a dialysis machine, comprises a cartridge body designed as a hard shell part 2 , in a plurality of fluid channels are introduced, leading to a flat side of the cassette body 2 are open. The per se open fluid channels are covered with a cassette film 3 closed on the said flat side of the cassette body 2 is applied. The cassette film 3 can with the cassette body 2 be welded at the edge.

Um die Kassettenfolie 3 gegen den Kassettenkorpus 2 zu drücken und damit die im Kassettenkorpus 2 ausgebildeten Fluidkanäle zur Umgebung hin abzudichten, ist ein Gegenstück vorgesehen, das zu der entsprechenden Flachseite des Kassettenkorpus 2 komplementär ausgebildet ist. Als Gegenstück ist eine Funktionsplatte 4 vorgesehen (vgl. 1). Die Funktionsplatte 4 ist mit einer aktiven Dichtung 5 versehen, die die Kassettenfolie 3 exakt entlang den Rändern der im Kassettenkorpus 2 eingebrachten Fluidkanäle auf den Kassettenkorpus 2 drückt. Die ausgeübte Dichtkraft ist in 1 als Pfeil dargestellt. Der Kraftfluß verläuft über die Funktionsplatte 4 auf die Kassettenfolie 3 in die Kassette 1. Von dort wird die Kraft in eine Anpressplatte 6 geleitet und geht schließlich in ein Chassis 7 über, wo sich ebenfalls die Funktionsplatte 4 abstützt, so daß der Kraftkreis geschlossen ist. Der sich ergebende Kraftfluß ist durch die Linie 8 in 1 dargestellt.To the cassette film 3 against the cassette body 2 to press and thus the in the cassette body 2 To seal trained fluid channels to the environment, a counterpart is provided, which is to the corresponding flat side of the cassette body 2 is formed complementary. The counterpart is a functional plate 4 provided (cf. 1 ). The functional panel 4 is with an active seal 5 provided the cassette film 3 exactly along the edges of the cassette body 2 introduced fluid channels on the cassette body 2 suppressed. The applied sealing force is in 1 shown as an arrow. The power flow runs over the function plate 4 on the cassette film 3 in the cassette 1 , From there, the force in a pressure plate 6 and finally goes into a chassis 7 over, where also the functional plate 4 supported, so that the power circuit is closed. The resulting power flow is through the line 8th in 1 shown.

Die aktive Dichtung 5 an der Funktionsplatte 4 umfaßt in die Funktionsplatte 4 eingebrachte Dichtungsfluidkanäle 10, sowie eine flexible Dichtungsmembran 11, die als Elastomerfolie ausgebildet ist. Die Dichtungsfluidkanäle 10 sind in die Flachseite der Funktionsplatte 4 eingebracht, die der Einmalkassette 1 zugewandt ist, und sind auf dieser Seite an sich offen. Sie werden jedoch von der Dichtungsfolie 11 abgedeckt und verschlossen, die auf die entsprechende Flachseite der Funktionsplatte 4 aufgebracht ist, so daß sie die Dichtungsfluidkanäle 10 verschließt und einen Teil deren Wandung bildet (vgl. 2).The active seal 5 on the functional panel 4 covered in the functional panel 4 introduced sealing fluid channels 10 , as well as a flexible sealing membrane 11 formed as elastomeric film. The seal fluid channels 10 are in the flat side of the function plate 4 introduced, the disposable cassette 1 is facing, and are open on this page. However, they are covered by the sealing film 11 covered and closed, on the appropriate flat side of the function plate 4 is applied so that they the sealing fluid channels 10 closes and forms part of its wall (see. 2 ).

Die Dichtungsfluidkanäle 10 erstrecken sich in der Funktionsplatte 4 entsprechend dem Verlauf der Ränder der im Kassettenkorpus 2 eingebrachten Fluidkanäle 12. Sie bilden ein Abbild der Fluidkanäle 12 der Einmalkassette 1. Wie 3 zeigt, verlaufen sie derart in der Funktionsplatte 4, daß sie im wesentlichen bündig mit dem Rand des jeweiligen Fluidkanales 12 in dem Kassettenkorpus 2 dessen Flachseite gegenüberliegen, so daß der jeweilige Fluidkanal 12 im Kassettenkorpus 2 unmittelbar an seinem Rand abgedichtet wird.The seal fluid channels 10 extend in the functional panel 4 according to the course of the edges of the in the cassette body 2 introduced fluid channels 12 , They form an image of the fluid channels 12 the disposable cassette 1 , As 3 shows, they run in such a way in the function plate 4 in that it is substantially flush with the edge of the respective fluid channel 12 in the cassette body 2 whose flat side are opposite, so that the respective fluid channel 12 in the cassette body 2 is sealed immediately at its edge.

Die Dichtungsfluidkanäle können mittels einer nicht näher dargestellten Dichtfluiddruckeinrichtung mit Fluiddruck, insbesondere mit pneumatischem Druck beaufschlagt werden, wodurch auch die über den Dichtungsfluidkanälen 10 befindliche Elastomerfolie 11 beaufschlagt wird (vgl. 3). Die Dichtungsfolie 11 auf der Funktionsplatte 4 ist auf diese derart aufgebracht, daß sie sich im Ausgangszustand, wie in 2 dargestellt, bis zum Kontakt mit der Oberfläche der Einmalkassette 1 nicht dehnt und dementsprechend keine Spannungen erfährt, um keine Membranspannung vor dem eigentlichen Dichtvorgang zu erzeugen, welche die Dichtkraft reduzieren würde. Die Membranspannung setzt erst nach der pneumatischen Druckbeaufschlagung beim Dichtvorgang ein, um dann ein Kräftegleichgewicht mit dem Pneumatikdruck und dem Gegendruck der zu dichtenden Fluidkanäle 12 einzugehen. Der so entstehende stationäre Zustand zeichnet sich dadurch aus, daß die Flächenpressung im Dichtbereich nahezu identisch ist mit dem Pneumatikdruck der Dichtungsfluidkanäle 10 auf der Maschinenseite, da die Membranspannung aufgrund nur geringer Expansion eher klein bleibt.The sealing fluid channels can be acted upon by means of a sealing fluid pressure device, not shown, with fluid pressure, in particular with pneumatic pressure, whereby also via the sealing fluid channels 10 located elastomeric film 11 is charged (see. 3 ). The sealing foil 11 on the functional panel 4 is applied to them so that they are in the initial state, as in 2 shown to contact the surface of the disposable cassette 1 does not stretch and accordingly experiences no stresses in order not to produce membrane stress before the actual sealing process, which would reduce the sealing force. The diaphragm voltage starts only after the pneumatic pressurization during the sealing process, and then an equilibrium of forces with the pneumatic pressure and the back pressure of the fluid channels to be sealed 12 enter into. The resulting stationary state is characterized by the fact that the surface pressure in the sealing area is almost identical to the pneumatic pressure of the sealing fluid channels 10 on the machine side, since the diaphragm voltage remains rather small due to only slight expansion.

Über einen nicht näher dargestellten Drucksensor, der an das System der miteinander verbundenen Dichtungsfluidkanälen 10 in der Funktionsplatte 4 angeschlossen ist, kann die Dichtfunktion, d.h. die erzeugte Dichtkraft, zentral kontrolliert werden. Die Dichtkraft wird durch die Breite und die Länge der Dichtungsfluidkanäle 10 sowie durch den Druck des Dichtungsmediums in den Dichtungsfluidkanälen 10 beeinflußt. Da die beiden ersten Parameter Breite und Länge der Dichtungsfluidkanäle 10 durch das Maschinendesign festgelegt sind, ist nur der dritte Parameter, d.h. der Druck des Dichtungsfluides variabel. Dementsprechend kann durch die Überwachung und Steuerung des Druckes in den Dichtungsfluidkanälen 10 allein die Dichtfunktion sichergestellt werden. Der Druck kann über eine nicht näher dargestellte Steuerungseinrichtung eingestellt werden. Zur Überprüfung der gesamten Dichtfunktion benötigt man unabhängig von den beiden geometrischen Parametern nur einen Drucksensor. Zudem kann eine örtliche Entkoppelung zwischen der Dichtaktorik, die auf die Einmalkassette 1 einwirkt, und der Überwachungssensorik bzw. dem Dichtdruckersensor vorgesehen sein.About a pressure sensor, not shown, connected to the system of interconnected sealing fluid channels 10 in the functional panel 4 is connected, the sealing function, ie the generated sealing force, can be centrally controlled. The sealing force is determined by the width and length of the sealing fluid channels 10 and by the pressure of the sealing medium in the sealing fluid channels 10 affected. Because the first two parameters are width and length of the sealing fluid channels 10 are determined by the machine design, only the third parameter, ie the pressure of the sealing fluid is variable. Accordingly, by monitoring and controlling the pressure in the seal fluid channels 10 only the sealing function can be ensured. The pressure can be adjusted via a control device, not shown. To check the entire sealing function, one needs only one pressure sensor, independent of the two geometric parameters. In addition, a local decoupling between the Dichtaktorik on the disposable cassette 1 acts, and be provided to the monitoring sensor or the sealing pressure sensor.

Die genannte Steuerungseinrichtung stellt den Druck in den Dichtungsfluidkanälen 10 zweckmäßigerweise etwas größer als den Flüssigkeitsdruck ein, der in den abzudichtenden kassettenseitigen Fluidkanälen maximal auftreten kann. Die Überhöhung des Druckes in den Dichtungsfluidkanälen 10 kann von der Steuerungseinrichtung in Abhängigkeit der Oberflächenrauhigkeit von Kassettenfolie 3 und Kassettenkorpus 2 und/oder den physikalischen Dichteigenschaften der Kassettenfolie 3 und dem Kassettenkorpus 2 wie z.B. Adhäsion etc. und/oder der möglicherweise vorhandenen Membranspannungen der Dichtungsfolie 11 eingestellt werden.Said controller sets the pressure in the seal fluid channels 10 expediently slightly greater than the liquid pressure, which can occur in the maximum to be sealed cassette-side fluid channels. Excessive pressure in sealing fluid channels 10 can by the controller depending on the surface roughness of cassette film 3 and cassette body 2 and / or the physical sealing properties of the cassette film 3 and the cassette body 2 such as adhesion, etc. and / or the possibly existing membrane stresses of the sealing film 11 be set.

Claims (10)

Vorrichtung zur Abdichtung zumindest einer Fluidaufnahmeausnehmung einer Einmalkassette, die in einem Kassettenkorpus ausgebildet und mit einer flexiblen Abdeckung, insbesondere einer Folie oder dergleichen abgedeckt ist, mit einem Gegenstück zum Andrücken der Abdeckung an den Kassettenkorpus entlang der Fluidaufnahmeausnehmung, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Gegenstück (4) eine entlang der Fluidaufnahmeausnehmung (12) zu dem Kassettenkorpus (2) hin expandierbare Dichtung (5) vorgesehen ist.Device for sealing at least one fluid receiving recess of a disposable cassette, which is formed in a cassette body and covered with a flexible cover, in particular a film or the like, with a counterpart for pressing the cover to the cassette body along the fluid receiving recess, characterized in that on the counterpart ( 4 ) one along the fluid receiving recess (FIG. 12 ) to the cassette body ( 2 ) expandable seal ( 5 ) is provided. Vorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Dichtung (5) derart ausgebildet ist, daß sie nur Teilbereiche der Kassettenfolie (3), insbesondere die an die Fluidaufnahmeausnehmung angrenzenden Randbereiche der Kassettenfolie (3), mit einer Dichtkraft beaufschlagt.Device according to the preceding claim, wherein the seal ( 5 ) is formed such that it only portions of the cassette film ( 3 ), in particular the edge regions of the cassette film adjoining the fluid receiving recess ( 3 ), applied with a sealing force. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Dichtfluiddruckeinrichtung zur Beaufschlagung und Expansion der Dichtung (5) mit Druckfluid vorgesehen ist.Device according to one of the preceding claims, wherein a sealing fluid pressure device for loading and expansion of the seal ( 5 ) is provided with pressurized fluid. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Dichtung (5) einen Dichtungsfluidkanal (10) mit einer Wandung (11) aufweist, die durch Druckbeaufschlagung des Dichtungsfluidkanales (10) expandierbar ist, wobei insbesondere als Wandung eine flexible Folie (11) vorgesehen ist, die über den im Gegenstück (4) ausgebildeten Dichtungsfluidkanal (10) auf dem Gegenstück angeordnet ist.Device according to one of the preceding claims, wherein the seal ( 5 ) a sealing fluid channel ( 10 ) with a wall ( 11 ), which by pressurizing the sealing fluid channel ( 10 ) is expandable, wherein in particular as a wall, a flexible film ( 11 ), which exceeds that in the counterpart ( 4 ) formed sealing fluid channel ( 10 ) is arranged on the counterpart. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in dem Gegenstück (4) mehrere Dichtungsfluidkanäle (10) ausgebildet sind, die von einer gemeinsamen flexiblen Folie (11) oder dergleichen abgedeckt sind, die die expandierbare Wandung des jeweiligen Dichtungsfluidkanales (10) bildet, wobei insbesondere die Dichtungsfluidkanäle (10) sich entsprechend dem Verlauf der Ränder der Fluidaufnahmeausnehmung (12), insbesondere von Fluidkanälen eines Kanalsystems, der Einmalkassette (1) in dem Gegenstück (4) erstrecken.Device according to one of the preceding claims, wherein in the counterpart ( 4 ) a plurality of sealing fluid channels ( 10 ) formed by a common flexible film ( 11 ) or the like, which cover the expandable wall of the respective sealing fluid channel ( 10 ), wherein in particular the sealing fluid channels ( 10 ) according to the course of the edges of the Fluidaufnahmeausnehmung ( 12 ), in particular of fluid channels of a channel system, the disposable cassette ( 1 ) in the counterpart ( 4 ). Vorrichtung nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, wobei die bewegliche Wandung des Dichtungsfluidkanales bzw. der Dichtungsfluidkanäle (10) in einem Ausgangszustand frei von Dehnungen und/oder Spannungen ist.Device according to one of the two preceding claims, wherein the movable wall of the sealing fluid channel or the sealing fluid channels ( 10 ) is in an initial state free of strains and / or stresses. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Steuereinrichtung zur Steuerung eines Expansionsdruckes der Dichtung (5) vorgesehen ist.Device according to one of the preceding claims, wherein a control device for controlling an expansion pressure of the seal ( 5 ) is provided. Vorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Steuereinrichtung derart ausgebildet ist, daß der Expansionsdruck der Dichtung (5) unabhängig vom Druck des Gegenstücks (4) gegen die Einmalkassette (1) steuerbar ist.Device according to the preceding claim, wherein the control device is designed such that the expansion pressure of the seal ( 5 ) regardless of the pressure of the counterpart ( 4 ) against the disposable cassette ( 1 ) is controllable. Vorrichtung nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, wobei die Steuereinrichtung derart ausgebildet ist, daß ein Dichtfluiddruck größer als ein maximal möglicher Fluiddruck in der Fluidaufnahmeausnehmung (12) der Einmalkassette (1) gehalten wird.Device according to one of the two preceding claims, wherein the control device is designed such that a sealing fluid pressure greater than a maximum possible fluid pressure in the Fluidaufnahmeausnehmung ( 12 ) of the disposable cassette ( 1 ) is held. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Überwachungseinrichtung zur Überwachung der Dichtungsfunktion vorgesehen ist, wobei vorzugsweise ein Drucksensor zur Erfassung eines Dichtfluiddruckes vorgesehen ist.Device according to one of the preceding claims, wherein a monitoring device for monitoring the sealing function is provided, wherein preferably a pressure sensor is provided for detecting a sealing fluid pressure.
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