DE102013006507A1 - Apparatus and method for making a dialysis filter cartridge - Google Patents
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Abstract
Es wird eine Vorrichtung (1) und ein Verfahren zum Herstellen einer Dialyse-Filterpatrone angegeben. Die Vorrichtung (1) weist eine Patronenaufnahme (3) und eine Versiegelungseinrichtung (14) zum Versiegeln einer Stirnseite der Filterpatrone (3) auf. Man möchte die Herstellung einer Dialyse-Filterpatrone möglichst einfach gestalten. Hierzu ist vorgesehen, dass ein Folienhalter (11) vorgesehen ist, mit dem eine Folie (12) zwischen der Patronenaufnahme (3) und der Versiegelungseinrichtung (14) platzierbar ist.A device (1) and a method for producing a dialysis filter cartridge are specified. The device (1) has a cartridge holder (3) and a sealing device (14) for sealing an end face of the filter cartridge (3). One wants to make the manufacture of a dialysis filter cartridge as simple as possible. For this purpose it is provided that a film holder (11) is provided with which a film (12) can be placed between the cartridge holder (3) and the sealing device (14).
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen einer Dialyse-Filterpatrone mit einer Patronenaufnahme und einer Versiegelungseinrichtung zum Versiegeln einer Stirnseite der Filterpatrone.The invention relates to a device for producing a dialysis filter cartridge with a cartridge receptacle and a sealing device for sealing a front side of the filter cartridge.
Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen einer Dialyse-Filterpatrone, bei dem ein Bündel aus Hohlfasern in ein Gehäuse eingebracht wird und die Hohlfasern an einer Stirnseite des Gehäuses versiegelt werden.Furthermore, the invention relates to a method for producing a dialysis filter cartridge, in which a bundle of hollow fibers is introduced into a housing and the hollow fibers are sealed to an end face of the housing.
Eine derartige Vorrichtung und ein derartiges Verfahren sind beispielsweise aus
Eine Dialyse-Filterpatrone dient dazu, Blut eines Patienten zu reinigen. Die Dialyse-Filterpatrone weist hierzu ein Bündel aus Hohlfasern auf, die in einem Gehäuse angeordnet sind. Das Innere der Hohlfasern bildet einen ersten Flüssigkeitspfad für das Blut. Ein Raum zwischen dem Gehäuse und dem Äußeren der Hohlfasern bildet einen Raum für einen zweiten Flüssigkeitspfad, durch den eine Behandlungsflüssigkeit strömen kann. Die Wand der Hohlfaser trennt beide Flüssigkeitspfade und erlaubt einen Durchtritt von vorbestimmten Stoffen aus dem Blut in die Behandlungsflüssigkeit.A dialysis filter cartridge is used to clean a patient's blood. For this purpose, the dialysis filter cartridge has a bundle of hollow fibers, which are arranged in a housing. The interior of the hollow fibers forms a first fluid path for the blood. A space between the housing and the exterior of the hollow fibers forms a space for a second fluid path through which a treatment fluid can flow. The wall of the hollow fiber separates both fluid paths and allows passage of predetermined substances from the blood into the treatment fluid.
Zur Herstellung einer derartigen Dialyse-Filterpatrone wird das Bündel aus Hohlfasern in das Filtergehäuse eingesetzt. Die beiden Enden des Filtergehäuses werden dann mit einer Kunststoffmasse verschlossen, beispielsweise dadurch, dass man das Gehäuse an seinen beiden stirnseitigen Enden verschließt, ein Kunstharz in das Gehäuse einbringt und das Gehäuse rotieren lässt, bis das Kunstharz ausgehärtet ist.To produce such a dialysis filter cartridge, the bundle of hollow fibers is inserted into the filter housing. The two ends of the filter housing are then closed with a plastic compound, for example, by closing the housing at its two front ends, introduces a synthetic resin into the housing and rotate the housing until the resin has cured.
Allerdings muss man hierbei Vorsorge dafür treffen, dass das Kunstharz nicht in das Innere der Hohlfasern eindringt. Es ist daher bekannt, die Hohlfasern an der Stirnseite der Filterpatrone zu versiegeln, also zu verschließen, so dass hier kein Kunstharz eindringen kann. Wenn das Kunstharz ausgehärtet ist, wird das Gehäuse der Filterpatrone oder ein aus dem Gehäuse herausragender Abschnitt der Hohlfasern zusammen mit dem Kunstharz abgetrennt, so dass das Innere der Hohlfasern wieder zugänglich ist.However, one must make sure that the resin does not penetrate into the interior of the hollow fibers. It is therefore known to seal the hollow fibers on the front side of the filter cartridge, so to close, so that here no resin can penetrate. When the resin has cured, the housing of the filter cartridge or a protruding from the housing portion of the hollow fibers is separated together with the synthetic resin, so that the interior of the hollow fibers is accessible again.
In der eingangs erwähnten
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Herstellung einer Dialyse-Filterpatrone möglichst einfach zu gestalten.The invention has for its object to make the production of a dialysis filter cartridge as simple as possible.
Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangsgenannten Art dadurch gelöst, dass ein Folienhalter vorgesehen ist, mit dem eine Folie zwischen der Aufnahme und der Versiegelungseinrichtung platzierbar ist.This object is achieved in a device of the type mentioned above in that a film holder is provided, with which a film between the receptacle and the sealing device can be placed.
Mit einer derartigen Ausgestaltung kann die Versiegelungseinrichtung relativ dicht vor der Stirnseite der Hohlfasern angeordnet werden, ohne dass die Gefahr besteht, dass durch ein Aufschmelzen der Hohlfasern die Versiegelungseinrichtung verschmutzt oder beschädigt wird. Die Folie, beispielsweise eine Aluminiumfolie, schützt die Versiegelungseinrichtung. Man kann bei jeder neuen Dialyse-Filterpatrone eine neue Folie in dem Folienhalter anordnen, so dass es keine Rolle spielt, ob die Folie Kontakt mit dem Material der Hohlfasern gehabt hat oder nicht. Man kann sogar zulassen, dass die Folie mit den Hohlfasern und/oder dem Gehäuse oder einem zwischen dem Gehäuse und den Hohlfasern angeordnetem Kunststoffring Kontakt hat und sogar mit diesen Teilen verschweißt wird. In diesem Fall kann die Folie zusätzlich dazu beitragen, das stirnseitige Ende des Gehäuses zu verschließen. Die Gefahr einer Verschmutzung oder Beschädigung der Versieglungseinrichtung wird erheblich vermindert.With such a configuration, the sealing device can be arranged relatively close to the front side of the hollow fibers, without the risk that is contaminated or damaged by a melting of the hollow fibers, the sealing device. The foil, for example an aluminum foil, protects the sealing device. For each new dialysis filter cartridge, a new foil may be placed in the foil holder so that it does not matter if the foil has had contact with the material of the hollow fibers or not. It may even be allowed that the film has contact with the hollow fibers and / or the housing or a plastic ring arranged between the housing and the hollow fibers and is even welded to these parts. In this case, the film may additionally help to close the front end of the housing. The risk of contamination or damage to the Versieglungseinrichtung is significantly reduced.
Hierbei ist bevorzugt, dass die Versieglungsvorrichtung eine Heizfläche aufweist. Die Heizfläche kann Wärme an die Hohlfasern abgeben, um die Enden der Hohlfasern aufzuschmelzen. Diese Wärme kann durch die Folie hindurch zu den Hohlfasern gelangen.It is preferred that the sealing device has a heating surface. The heating surface may deliver heat to the hollow fibers to reflow the ends of the hollow fibers. This heat can pass through the film to the hollow fibers.
Hierbei ist bevorzugt, dass die Versieglungseinrichtung und die Patronenaufnahme relativ zueinander aufeinander zu bewegbar sind. Damit lässt sich der Abstand zwischen der Versiegelungseinrichtung und der Patronenaufnahme, d. h. der Abstand zwischen der Versieglungseinrichtung und den im Gehäuse der Dialyse-Filterpatrone, die in der Patronenaufnahme angeordnet ist, angeordneten Hohlfasern optimieren. Oft wird es günstig sein, wenn man die Versiegelungseinrichtung unter Zwischenlage der Folie an die Hohlfasern zur Anlage bringt. In diesem Fall kann man die Folie und die Hohlfasern miteinander verschmelzen.In this case, it is preferred that the sealing device and the cartridge receptacle are movable toward one another relative to one another. Thus, the distance between the sealing device and the cartridge receptacle, d. H. the distance between the Versieglungseinrichtung and in the housing of the dialysis filter cartridge, which is arranged in the cartridge receptacle, arranged to optimize hollow fibers. Often it will be beneficial if you bring the sealing device with the interposition of the film to the hollow fibers to the plant. In this case you can merge the film and the hollow fibers together.
Vorzugsweise weisen die Versiegelungseinrichtung und/oder die Patronenaufnahme einen Antrieb auf. In diesem Fall lässt sich der Herstellungsvorgang zumindest stückweise automatisieren. Nach dem Einlegen des mit Hohlfasern versehenen Gehäuses der Dialyse-Filterpatrone in die Patronenaufnahme und dem Positionieren einer Folie am Folienhalter kann man durch ein Starten des Antriebs die Bewegung zwischen der Patronenaufnahme und der Versiegelungseinrichtung aufeinander zu praktisch automatisch ablaufen lassen. The sealing device and / or the cartridge receptacle preferably have a drive. In this case, the manufacturing process can be automated at least piecewise. After inserting the housing provided with hollow fibers of the dialysis filter cartridge in the cartridge holder and positioning a film on the film holder can be run by starting the drive, the movement between the cartridge holder and the sealing device to each other virtually automatically.
Hierbei ist bevorzugt, dass der Antrieb mit einer Sensoranordnung verbunden ist, die einen Kontakt zwischen der Versiegelungseinrichtung und der in der Aufnahme angeordneten Filterpatrone erfasst. Wenn ein derartiger Kontakt, d. h. eine Berührung zwischen Versiegelungseinrichtung und Hohlfaserbündel unter Zwischenlage der Folie, zustande gekommen ist, dann kann die Versiegelungseinrichtung unmittelbar auf die Hohlfasern wirken und sie versiegeln, insbesondere aufschmelzen, so dass das Ende der Hohlfasern verschlossen ist. Die Sensoranordnung kann in dieser Situation ein Signal an den Antrieb abgeben, das anzeigt, dass der Kontakt zustande gekommen ist. In diesem Fall kann der Antrieb eine weitere Bewegung zwischen der Versiegelungseinrichtung und der Patronenaufnahme unterlassen oder es kann vorgesehen sein, dass die Versiegelungseinrichtung und die Patronenaufnahme noch um eine kleine vorbestimmte Strecke aufeinander zu bewegt werden. Im letzten Fall kann man durch das Aufschmelzen der Hohlfaser das Hohlfaserbündel etwas verkürzen und das aufgeschmolzene Material nicht nur dazu verwenden, die Hohlfasern zu verschließen, sondern auch einen Zwischenraum zwischen Hohlfasern zumindest teilweise auszufüllen.In this case, it is preferred that the drive is connected to a sensor arrangement which detects a contact between the sealing device and the filter cartridge arranged in the receptacle. If such a contact, i. H. a contact between sealing device and hollow fiber bundles with interposition of the film, has come about, then the sealing device can act directly on the hollow fibers and seal them, in particular melt, so that the end of the hollow fibers is closed. In this situation, the sensor arrangement can emit a signal to the drive, which indicates that the contact has been established. In this case, the drive may omit further movement between the sealing device and the cartridge receptacle, or it may be provided that the sealing device and the cartridge receptacle are still moved towards each other by a small predetermined distance. In the latter case, the melting of the hollow fiber can shorten the hollow fiber bundle somewhat and not only use the molten material to close the hollow fibers, but also at least partially fill a gap between hollow fibers.
Vorzugsweise ist der Antrieb als elektrischer Antrieb ausgebildet und die Sensoranordnung erfasst mindestens eine elektrische Eingangsgröße des elektrischen Antriebs. Bei einem elektrischen Antrieb steigt beispielsweise die Stromaufnahme, wenn der Antrieb gegen einen Widerstand arbeitet. Sobald ein Kontakt zwischen der Versiegelungseinrichtung und dem Gehäuse der Filterpatrone oder der Stirnseite der Hohlfasern zustande gekommen ist, ergibt sich bei der Weiterbewegung der Versiegelungseinrichtung und der Filterpatrone aufeinander zu ein erhöhter Widerstand, der sich in einem Anstieg des aufgenommen Stroms bemerkbar macht. Dieser Stromanstieg kann ausgewertet werden, um anzuzeigen, dass der Kontakt zustande gekommen ist.Preferably, the drive is designed as an electric drive and the sensor arrangement detects at least one electrical input of the electric drive. In an electric drive, for example, increases the power consumption when the drive operates against a resistance. Once contact between the sealing device and the housing of the filter cartridge or the end face of the hollow fibers has come about, results in the further movement of the sealing device and the filter cartridge successively to an increased resistance, which is reflected in an increase of the absorbed current. This current increase can be evaluated to indicate that the contact has been made.
Vorzugsweise weist die Versiegelungseinrichtung eine schaltbare Heizeinrichtung auf, die mit Hilfe der Sensoranordnung steuerbar ist. Damit lässt sich eine energiesparende Arbeitsweise erzielen. So kann man beispielsweise vorsehen, dass die Heizeinrichtung eine vorbestimmte Zeit nach Zustandekommen des Kontakts zwischen der Versiegelungseinrichtung und dem Gehäuse der Filterpatrone oder der Stirnseite der Hohlfasern aufhört zu heizen. Diese Zeit ist dann so bemessen, dass ein ausreichendes Aufschmelzen der Hohlfasern erfolgt ist. Natürlich kann man die Sensoranordnung auch verwenden, um die Heizeinrichtung einzuschalten, d. h. die Versiegelungseinrichtung beginnt erst dann zu heizen, wenn der Kontakt zwischen der Versiegelungseinrichtung und den Hohlfasern beziehungsweise dem Gehäuse der Filterpatrone zustande gekommen ist.The sealing device preferably has a switchable heating device which can be controlled with the aid of the sensor arrangement. This can be an energy-saving way of working. For example, it may be provided that the heating device stops heating a predetermined time after the contact between the sealing device and the housing of the filter cartridge or the end face of the hollow fibers has come about. This time is then dimensioned so that a sufficient melting of the hollow fibers has occurred. Of course you can also use the sensor assembly to turn on the heater, d. H. the sealing device only begins to heat when the contact between the sealing device and the hollow fibers or the housing of the filter cartridge has come about.
Bei einem Verfahren der eingangsgenannten Art wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass man beim Versiegeln der Hohlfasern eine Folie auf die Stirnseite der Hohlfasern aufbringt.In a method of the type mentioned above, the object is achieved in that applying a film on the front side of the hollow fibers when sealing the hollow fibers.
Die Folie kann dann an der Stirnseite der Hohlfasern anhaften und bietet einen Schutz dagegen, dass Material von den Hohlfasern zu der Versiegelungseinrichtung gelangt und diese verschmutzt oder beschädigt. Die Folie bildet dann gleichzeitig einen Verschluss, der genutzt werden kann, um ein Kunstharz oder einen Kunststoff, der nach dem Versiegeln der Hohlfasern in das Innere des Gehäuses eingebracht wird, bei einer Rotation des Gehäuse am Austreten zu hindern.The film may then adhere to the face of the hollow fibers and provides protection against material passing from the hollow fibers to the sealer and contaminating or damaging them. The film then simultaneously forms a closure which can be used to prevent a synthetic resin or a plastic, which is introduced after the sealing of the hollow fibers in the interior of the housing, on a rotation of the housing on the exit.
Vorzugsweise verwendet man eine wärmeleitende Folie. Als wärmeleitende Folie kann man beispielsweise eine Aluminiumfolie verwenden. Eine wärmeleitende Folie erlaubt eine sehr gute Wärmeübertragung von der Versiegelungseinrichtung auf die Stirnseite der Hohlfaser, so dass man hier mit geringem Energieaufwand arbeiten kann.Preferably, a thermally conductive foil is used. As a thermally conductive film can be used, for example, an aluminum foil. A thermally conductive film allows a very good heat transfer from the sealing device on the front side of the hollow fiber, so that you can work here with little energy.
Vorzugsweise verwendet man eine Versiegelungseinrichtung mit einer Heizfläche, die man bis zu einem Kontaktpunkt mit der Stirnseite der Hohlfasern auf das Gehäuse zubewegt, wobei man nach Erreichen des Kontaktpunktes die Versiegelungseinrichtung noch eine vorbestimmte Strecke weiter bewegt. Wenn die Versiegelungseinrichtung mit ihrer Heizfläche Kontakt mit den Hohlfasern hat, wobei bei diesem Kontakt die Folie zwischen der Heizfläche und den Hohlfasern angeordnet ist, dann kann die Wärme von der Heizeinrichtung unmittelbar auf die Hohlfasern übertragen werden, was mit relativ geringen Verlusten verbunden ist und einen besseren Wirkungsgrad ermöglicht, als eine reine Wärmeübertragung durch Strahlung. Allerdings führt das Aufschmelzen der Hohlfasern vielfach zu einer Verkürzung der Hohlfasern, so dass sich dann ein Abstand zwischen der Heizfläche und der Stirnseite der Hohlfasern ergeben würde. Durch das Nachführen der Versiegelungseinrichtung kann man allerdings dafür sorgen, dass die Versiegelungseinrichtung und die Stirnseite der Hohlfasern auch beim und nach dem Aufschmelzen Kontakt miteinander haben.It is preferable to use a sealing device with a heating surface, which is moved toward the contact point with the end face of the hollow fibers, wherein after reaching the contact point, the sealing device is moved a predetermined distance further. If the sealing device with its heating surface in contact with the hollow fibers, in which contact the film between the heating surface and the hollow fibers is arranged, then the heat from the heater can be transmitted directly to the hollow fibers, which is associated with relatively low losses and a better efficiency than a pure heat transfer by radiation. However, the melting of the hollow fibers often leads to a shortening of the hollow fibers, so that then a distance between the heating surface and the end face of the hollow fibers would result. By tracking the sealing device, however, it is possible to ensure that the sealing device and the end face of the hollow fibers also have contact with each other during and after the melting.
Vorzugsweise verbindet man die Folie mit einem die Hohlfasern umgebenden Kunststoffring und gegebenenfalls mit dem Gehäuse. In vielen Fällen wird man das Bündel der Hohlfasern im Bereich ihrer Stirnseiten mit einem Kunststoffring umgeben, um ein Aufspreizen der Hohlfasern zu vermeiden und das Bündel der Hohlfasern besser handhabbar zu machen. Man kann nun die Folie auch dazu verwenden, die Hohlfasern und den Kunststoffring miteinander zu verbinden. Wenn die Folie groß genug ist, dann kann man auch das Gehäuse der Filterpatrone noch mit der Folie verbinden, so dass die Folie mit dazu beiträgt, einen dichten Abschluss an der Stirnseite des Gehäuses zu erzeugen. Wenn man dann in einem weiteren Herstellungsschritt einen Kunststoff in das Gehäuse einbringt und an der Stirnseite des Gehäuses aushärten lässt, dann verhindert die Folie, dass der Kunststoff aus dem Gehäuse austritt. Wenn die Folie nicht den gesamten Querschnitt des Gehäuses abdeckt, dann trägt sie jedenfalls dazu bei, ein Austreten des Kunststoffs aus dem Gehäuse zu verhindern. Preferably, the film is connected to a plastic ring surrounding the hollow fibers and optionally to the housing. In many cases, the bundle of hollow fibers is surrounded in the region of their end faces with a plastic ring in order to avoid spreading of the hollow fibers and to make the bundle of hollow fibers easier to handle. You can now also use the film to connect the hollow fibers and the plastic ring together. If the film is large enough, then you can still connect the housing of the filter cartridge with the film, so that the film helps to create a tight seal on the front side of the housing. If one then introduces a plastic into the housing in a further production step and allows it to harden on the end face of the housing, then the film prevents the plastic from escaping from the housing. If the film does not cover the entire cross-section of the housing, it certainly helps to prevent the plastic from escaping from the housing.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben. Hierin zeigen:The invention will be described below with reference to a preferred embodiment in conjunction with the drawings. Herein show:
Eine Vorrichtung
Die Filterpatrone
In an sich bekannter Weise sind im Gehäuse
An der gegenüberliegenden Stirnseite der Filterpatrone
Der Folienhalter
Die Vorrichtung
Die Versiegelungseinrichtung
Der elektrische Antrieb
Solange die Versiegelungseinrichtung
Natürlich kann der Antrieb
Die Sensoranordnung
Das Gehäuse
Die
In
Wenn der Versiegelungsvorgang beginnt, wird das Heizelement
Wenn die Folie
In einem weiteren Schritt des Herstellungsverfahrens wird dann ein Kunststoff, beispielsweise in Form eines Kunstharzes, durch die Rohrstutzen
Sobald der Kunststoff hier ausgehärtet ist, wird ein Teil des Gehäuses
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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