DE102013104419A1 - Method for producing a dialysis filter and a device therefor - Google Patents

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Abstract

Es wird ein Verfahren zum Herstellen einer Filtervorrichtung (2), insbesondere eines Dialysefilters, mit einer in einem, insbesondere rohrförmigen, Gehäuse (4) angeordneten Membran aus einem semi-permeablen Hohlfaserbündel (6) zum Entfernen von Substanzen aus einem Fluid, insbesondere von Giftstoffen aus Blut, offenbart. Dabei werden Hohlfaserbündelenden (8) versiegelt und das Gehäuse (4) verschlossen, bevor das Hohlfaserbündel (6) an den Gehäuseenden dichtend mit einer Vergussmasse vergossen wird. Erfindungsgemäß werden die Hohlfaserbündelenden (8) durch flächiges Andrücken einer oder an einer erhitzten Folie (14) oder Scheibe aus temperaturbeständigem und wärmeleitfähigen Material thermisch versiegelt und mit derselben Folie (14) oder Scheibe wird das Gehäuse (14), insbesondere thermisch oder stoffschlüssig, verschlossen.The invention relates to a method for producing a filter device (2), in particular a dialysis filter, with a membrane from a semi-permeable hollow fiber bundle (6) arranged in an, in particular tubular, housing (4) for removing substances from a fluid, in particular toxins of blood, revealed. Hollow fiber bundle ends (8) are sealed and the housing (4) is closed before the hollow fiber bundle (6) is sealed with a potting compound at the housing ends. According to the invention, the hollow fiber bundle ends (8) are thermally sealed by flatly pressing a heated film (14) or disk made of temperature-resistant and thermally conductive material, and the housing (14) is closed with the same film (14) or disk, in particular thermally or cohesively .

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Filtervorrichtung bzw. eines Dialysefilters gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens. The present invention relates to a method for producing a filter device or a dialysis filter according to the preamble of claim 1 and to an apparatus for carrying out this method.

Gattungsgemäße Filtervorrichtungen kommen bei der Hämodialyse, Hämofiltration und Hämodiafiltration zum Einsatz. Kern solcher Filtervorrichtungen ist eine mikroporöse oder semipermeable Membran, welche es ermöglicht, dem Blut bestimmte Substanzen zu entziehen und gegebenenfalls andere Substanzen zuzuführen. Diese Membran wird durch eine Vielzahl an mikroporösen oder semipermeablen Hohlfasern gebildet, welche als Bündel in ein im Wesentlichen rohrförmiges Filtergehäuse eingebracht werden und mit Endkappen verschlossen werden. Das Filtergehäuse weist an seinen beiden gegenüberliegenden Enden zum einen einen ersten Einlass und einen ersten Auslass für ein erstes Fluid, z. B. Blut, welches durch die Hohlfasern strömt, und einen zweiten Einlass und einen zweiten Auslass für ein zweites Fluid, z. B. eine Dialysierflüssigkeit, welches außerhalb der Hohlfasern strömt. Über die semipermeablen Hohlfasern werden Substanzen zwischen dem ersten und zweiten Fluid, d.h. zwischen dem Blut und der Dialysierflüssigkeit, ausgetauscht. Generic filter devices are used in hemodialysis, hemofiltration and hemodiafiltration. The core of such filter devices is a microporous or semipermeable membrane, which makes it possible to withdraw certain substances from the blood and optionally to supply other substances. This membrane is formed by a plurality of microporous or semipermeable hollow fibers, which are introduced as a bundle in a substantially tubular filter housing and sealed with end caps. The filter housing has at its two opposite ends on the one hand a first inlet and a first outlet for a first fluid, for. B. blood flowing through the hollow fibers, and a second inlet and a second outlet for a second fluid, for. B. a dialysis fluid which flows outside of the hollow fibers. Via the semipermeable hollow fibers, substances between the first and second fluid, i. between the blood and the dialysis fluid, exchanged.

Um die Hohlfasern zu fixieren, aber auch um die beiden Fluidkreisläufe dichtend zu trennen, wird das Hohlfaserbündel jeweils endseitig mit einer Vergussmasse vergossen. Um zu verhindern, dass beim Vergießen der Bündelenden die Vergussmasse in die Hohlfasern, durch welche das erste Fluid bzw. Blut strömen soll, eindringt und diese dauerhaft verschließt, müssen die Hohlfaserbündelenden vor dem Vergießen verschlossen oder versiegelt werden. In order to fix the hollow fibers, but also to seal the two fluid circuits sealing, the hollow fiber bundle is each end shed with a potting compound. In order to prevent the casting compound from penetrating into the hollow fibers through which the first fluid or blood flows when casting the bundle ends and permanently closing them, the hollow-fiber bundle ends must be sealed or sealed before casting.

Hierfür sind aus dem Stand der Technik diverse Verfahren bekannt. Gemäß einem Verfahren werden die Bündelenden zweistufig vergossen, wobei zunächst eine geringe Menge an Vergussmasse den Hohlfaserenden zugeführt und in Kauf genommen wird, dass diese Vergussmasse entsprechend in die Hohlfasern eindringt, dort aushärtet und diese verschließt und somit verhindert, dass bei Zuführung einer weiteren Charge an Vergussmaterial dieses nicht tiefer in die Hohlfasern eindringt. Durch anschließendes Abtrennen oder Abschneiden der Hohlfaserenden werden die Hohlfasern wieder geöffnet. Dieses zweistufige Verfahren ist jedoch sehr zeitaufwendig, da vor dem Vergießen des eigentlichen Gussmaterial zunächst das Aushärten der ersten Gussmasse abgewartet werden muss.For this purpose, various methods are known from the prior art. According to a method, the bundle ends are cast in two stages, initially a small amount of potting compound fed to the hollow fiber ends and accepted that this potting accordingly penetrates into the hollow fibers, where it hardens and closes and thus prevents that upon delivery of another batch Potting material this does not penetrate deeper into the hollow fibers. By subsequently separating or cutting off the hollow fiber ends, the hollow fibers are opened again. However, this two-stage process is very time consuming, since the casting of the first casting material must first be awaited before casting the actual casting material.

Es ist auch bekannt, die Faserbündelenden mit einem Laser zu versiegeln, was jedoch eine sehr exakte und somit aufwendige Steuerung des Lasers erfordert. Neben der Laserstrahlversiegelung ist ein weiteres thermisches Versiegelungsverfahren bekannt, bei dem die Hohlfaserbündelenden mittels Wärmestrahlung versiegelt werden. Ein solches Verfahren ist beispielsweise in WO 2004/086554 A2 beschrieben. Da die Faserenden aufgrund der Wärmestrahlung zu schmelzen beginnen und zurückschmelzen, erfordert dies eine exakte Nachführung des Wärmestrahlers, wobei verhindert werden muss, dass der Heizsstrahler nicht mit den Faserenden in Berührung kommt, da diese sonst mit diesem verkleben und an diesem haften bleiben. It is also known to seal the fiber bundle ends with a laser, but this requires a very precise and therefore expensive control of the laser. In addition to laser beam sealing, another thermal sealing method is known in which the hollow fiber bundle ends are sealed by heat radiation. Such a method is for example in WO 2004/086554 A2 described. Since the fiber ends begin to melt due to the heat radiation and melt back, this requires an exact tracking of the heat radiator, which must prevent the heater does not come into contact with the fiber ends, as they would otherwise stick to this and adhere to this.

Ein weiteres Problem besteht darin, dass mittels Wärmestrahlung und aufgrund von Konvektionseinflüssen die Versiegelungstiefe nicht gleichmäßig ist. So ist zu beobachten, dass die radial äußeren Enden des Hohlfaserbündels deutlich weniger zurückgeschmolzen werden als die Faserenden im zentralen Bereich. Wenn die Hohlfasern beim Versiegeln horizontal ausgerichtet sind, sind zudem unterschiedliche Versiegelungstiefen in vertikaler Richtung festzustellen. Um bei diesen größeren Toleranzen sicherzustellen, dass nach dem Versiegeln auch alle Fasern verschlossen sind, muss pro Seite bis zu 6 mm Faser abgeschmolzen werden. Um wiederum sicherzustellen, dass nach dem Vergießen durch einen entsprechenden Schnitt auch alle Hohlfasern wieder geöffnet werden, müssen pro Seite 8 mm von den vergossenen Faserenden abgeschnitten werden, was den Materialeinsatz sowohl für die Hohlfasern als auch das Vergussmaterial erhöht. Another problem is that by means of heat radiation and convection influences, the sealing depth is not uniform. It can thus be observed that the radially outer ends of the hollow fiber bundle are melted back much less than the fiber ends in the central region. If the hollow fibers are aligned horizontally during sealing, in addition, different sealing depths can be observed in the vertical direction. In order to ensure with these larger tolerances that all fibers are sealed after sealing, up to 6 mm of fiber must be melted per side. In order to ensure again that all hollow fibers are reopened after casting by means of a corresponding cut, 8 mm per side must be cut off from the potted fiber ends, which increases the material input for both the hollow fibers and the potting material.

Das Versiegeln der Faserenden stellt jedoch nicht das einzige Problem dar. Um zu verhindern, dass bei dem anschließenden Vergießen der Bündelenden das Vergussmaterial nicht aus dem Gehäuse läuft, müssen die Gehäuseenden provisorisch mit einer Gießkappe verschlossen werden. Wenn erst nach dem Versiegeln der Faserenden eine einteilige Gießkappe auf das Gehäuse aufgedrückt wird, kann es sein, dass gerade im Randbereich Fasern umgebogen werden, was zu abstehenden Fasern führen kann. Vor diesem Hintergrund werden oftmals zweiteilige Gießkappen eingesetzt, die einen ringförmigen Abschnitt oder Zentrierring, der bereits vor dem Einziehen des Hohlfaserbündels an dem Gehäuseende befestigt werden kann und die Hohlfasern zentriert und radial stützt, und ein Verschlusselement, welches nach dem Versiegeln der Faserenden den Zentrierring verschließt, aufweisen. Nach dem Vergießen wird die zweiteilige Gießkappe entfernt und durch die eigentliche Verschlusskappe mit dem Anschlussstutzen für den ersten Fluidkreislauf ersetzt. Aufgrund dieser Mehrteiligkeit erhöht sich nicht nur die Anzahl der verwendeten Teile, sondern auch die Anzahl der Prozessschritte.However, the sealing of the fiber ends is not the only problem. In order to prevent that in the subsequent potting of the bundle ends the potting material does not run out of the housing, the housing ends must be temporarily closed with a pouring cap. If only after the sealing of the fiber ends, a one-piece pouring cap is pressed onto the housing, it may be that just in the edge region fibers are bent, which can lead to protruding fibers. Against this background, two-part pouring caps are often used which have an annular portion or centering ring which can be secured to the housing end prior to retraction of the hollow fiber bundle centering and radially supporting the hollow fibers, and a closure member which closes the centering ring after sealing the fiber ends , exhibit. After casting, the two-part pouring cap is removed and replaced by the actual cap with the connecting piece for the first fluid circuit. Due to this multi-part not only increases the number of parts used, but also the number of process steps.

Vor diesem Hintergrund besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein Verfahren zur Herstellung einer Filtervorrichtung sowie eine entsprechende Vorrichtung hierfür bereitzustellen, welche die oben in Bezug mit dem Stand der Technik beschriebenen Probleme beseitigt und insbesondere einen geringen Kosten- und Zeitaufwand erfordert und weniger Ausschuss mit sich bringt.Against this background, the object of the present invention is a method to provide a filter device and apparatus therefor, which overcomes the problems described above in relation to the prior art, and in particular requires little cost and time and less waste.

Diese Aufgabe wird hinsichtlich des Verfahrens durch die Merkmale des Anspruchs 1 erfüllt. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.This object is achieved with regard to the method by the features of claim 1. Advantageous developments are the subject of the dependent claims.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zum Herstellen einer Filtervorrichtung, insbesondere eines Dialysefilters, vorgesehen. Diese Filtervorrichtung weist eine in einem, insbesondere rohrförmigen, Gehäuse angeordnete Membran aus einem semipermeablen oder mikroporösen Faserbündel zum Entfernen von Substanzen aus einem Fluid, insbesondere von Giftstoffen aus Blut, auf. Dabei werden die Hohlfaserbündelenden versiegelt und das Gehäuse verschlossen, bevor das Hohlfaserbündel an den Gehäuseenden dichtend mit einer Vergussmasse vergossen wird. Erfindungsgemäß werden die Hohlfaserbündelenden durch flächiges Andrücken bzw. Kontaktieren einer oder an einer erhitzten Folie oder Scheibe aus temperaturbeständigem und wärmeleitfähigem Material thermisch versiegelt. According to one aspect of the invention, a method for producing a filter device, in particular a dialysis filter, is provided. This filter device has a membrane in a, in particular tubular, housing made of a semipermeable or microporous fiber bundle for removing substances from a fluid, in particular from toxins from blood. The hollow fiber bundle ends are sealed and the housing is closed before the hollow fiber bundle is sealed at the housing ends sealing with a potting compound. According to the invention the hollow fiber bundle ends are thermally sealed by surface pressing or contacting one or on a heated film or disc of temperature-resistant and thermally conductive material.

Während gemäß dem oben beschriebenen Stand der Technik die Fasern kontaktlos mit einer konzentrierten Wärmequelle über Wärmestrahlung oder -konvektion versiegelt wurden, werden erfindungsgemäß diese durch Wärmeleitung, d.h. durch direkten Kontakt, zwischen einer erhitzten Folie oder Scheibe verschmolzen bzw. versiegelt. Die Folie oder Scheibe stellt nicht die Wärmequelle dar und ist für den Verbleib an den Faserenden vorgesehen, da ein Anhaften der Faserenden an der Wärmequelle, die für weitere Versiegelungsvorgänge benötigt wird, nicht erwünscht ist. Das Anhaften der über die Wärmequelle oder anderweitig erhitzten Folie an den Faserenden hingegen stellt kein Problem dar, da der äußerste Teil der versiegelten Faserenden (mit der daran anhaftenden Folie oder Scheibe) nach dem Vergießen ohnehin abgetrennt wird. Die Folie oder Scheibe stellt lediglich ein Wärmeleitmedium dar, um die Wärmeenergie von der Wärmequelle in direktem Kontakt auf die Faserenden zu übertragen.While according to the prior art described above, the fibers were sealed non-contact with a concentrated heat source via heat radiation or convection, according to the invention they are obtained by thermal conduction, i. fused or sealed by direct contact between a heated foil or disc. The film or disk is not the source of heat and is intended to remain at the fiber ends, as sticking of the fiber ends to the heat source, which is needed for further sealing operations, is undesirable. The adhesion of the heat source or otherwise heated film at the fiber ends, however, is not a problem because the outermost part of the sealed fiber ends (with the adhering film or disc) is separated anyway after casting. The film or disk is merely a heat transfer medium for transferring the heat energy from the heat source into direct contact with the fiber ends.

Durch den unmittelbaren Kontakt der erhitzen Folie mit allen Faserenden wird sichergestellt, dass auch alle Faserenden verschlossen werden. Da die erhitzte Folie gleichzeitig die Versiegelungsebene definiert und aufgrund der Wärmeleitung an allen Stellen der gleiche Wärmeeintrag in die Faserenden stattfindet, ist auch die Versiegelungstiefe sehr homogen. Vor diesem Hintergrund kann mit einer wesentlich geringeren Toleranz gearbeitet werden, so dass ein geringerer Faserüberstand, von beispielsweise nur 3 mm anstatt von bislang 6 mm, ausreicht. Aufgrund der wesentlich besser vorhersehbaren Versiegelungstiefe muss nach dem Vergießen auch sehr viel weniger an Fasermaterial und Vergussmaterial abgeschnitten werden, um die Hohlfasern wieder zu öffnen. The direct contact of the heated film with all fiber ends ensures that all fiber ends are sealed. Since the heated film simultaneously defines the sealing plane and due to the heat conduction takes place at all points of the same heat input into the fiber ends, the sealing depth is very homogeneous. Against this background can be worked with a much lower tolerance, so that a lower fiber supernatant, for example, only 3 mm instead of 6 mm, sufficient. Due to the much better predictable depth of sealing also much less fiber material and potting material must be cut after casting to reopen the hollow fibers.

Aufgrund des Wärmeeintrags über Wärmeleitung kann mit geringeren Temperaturen gearbeitet werden. Ferner wird durch die an den Faserenden anhaftende Folie die Luftzufuhr reduziert und somit das Verbrennen der Faserenden verhindert. Es werden auch die entstehenden Versiegelungsabgase reduziert. Darüber hinaus werden faserleckrelevante Prozesse und die Ausschussmenge reduziert, was wiederum die Herstellungskosten insgesamt verringert. Due to the heat input via heat conduction can be worked with lower temperatures. Furthermore, the air supply is reduced by the film adhering to the fiber ends and thus prevents the burning of the fiber ends. It also reduces the resulting sealing offgases. In addition, fiber-leak-relevant processes and the scrap quantity are reduced, which in turn reduces the overall manufacturing costs.

Schließlich ist das Zustellen oder Nachführen der Folie oder Scheibe bzw. des Filtergehäuses wesentlich einfacher, da kein vorbestimmter Abstand zwischen der Wärmequelle und den Faserenden eingehalten werden muss.Finally, the delivery or tracking of the film or disc or the filter housing is much easier, since no predetermined distance between the heat source and the fiber ends must be complied with.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung kann die zum Versiegeln verwendete, erhitzten Folie oder Scheibe zugleich zum Verschließen des Gehäuses verwendet werden. Die erhitzten Folie oder Scheibe wird vorzugsweise mit der offenen Gehäusestirnseite stoffschlüssig verbunden oder verschweißt.According to one aspect of the invention, the heated foil or disc used for sealing can be used at the same time for closing the housing. The heated film or disk is preferably bonded or welded to the open housing front side.

Der wesentliche Vorteil dieser Ausgestaltung ist darin zu sehen, dass in einem Arbeitsgang die Hohlfaserbündelenden versiegelt und das Gehäuse zur Vorbereitung des anschließenden Vergießvorgangs verschlossen wird, so dass das Herstellungsverfahren der Filtervorrichtung wesentlich verkürzt werden kann. Es bedarf auch keines Werkzeugswechsels. Ferner erfüllt die verwendete erhitzte Folie bzw. Scheibe zwei Funktionen, zum einen das Versiegeln der Hohlfaserenden und zum anderen das Verschließen des Gehäuses.The essential advantage of this embodiment is the fact that sealed in a single operation, the hollow fiber bundle ends and the housing is sealed in preparation for the subsequent Vergießvorgangs so that the manufacturing process of the filter device can be significantly shortened. It also requires no tool change. Furthermore, the heated foil or disc used fulfills two functions, firstly the sealing of the hollow fiber ends and secondly the closing of the housing.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann insbesondere bei Verwendung eines Zentrierrings zum Zentrieren der Hohlfaserbündelenden, wie oben beschrieben, verwendet werden. Dabei ist es unerheblich, ob der Zentrierring einstückig am Gehäuse ausgebildet ist oder mit diesem lösbar verbunden ist, da die erhitzte Folie oder Scheibe an die Stirnfläche des Zentrierrings gedrückt und mit diesem verschweißt werden kann. Durch das Zentrieren der Hohlfaserbündelenden wird sichergestellt, dass insbesondere die Fasern im Randbereich nicht abstehen und unter Umständen nicht in Kontakt mit der Folie bzw. Scheibe kommen. The method according to the invention can be used in particular when using a centering ring for centering the hollow-fiber bundle ends, as described above. It is irrelevant whether the centering ring is integrally formed on the housing or is releasably connected thereto, since the heated film or disc can be pressed against the end face of the centering ring and welded thereto. By centering the hollow fiber bundle ends, it is ensured that, in particular, the fibers do not protrude in the edge region and, under certain circumstances, do not come into contact with the film or disk.

Gemäß einem anderen oder zusätzlichen Aspekt ragen die Hohlfaserbündelenden aus dem Zentrierring heraus. Es hat sich gezeigt, dass Faserüberstände von 3 mm ausreichen, um sicherzustellen, dass alle Faserenden sicher versiegelt werden. Die herausragenden Hohlfaserbündelenden werden mit der erhitzten Folie oder Scheibe zurückgeschmolzen, bevor die Folie oder Scheibe mit der Stirnfläche des Zentrierrings in Anlage kommt. Dadurch wird sichergestellt, dass alle Hohlfaserenden bereits verschmolzen sind, wenn die Folie oder Scheibe das Gehäuse über den Zentrierring abschließt. Bei diesem Vorgang können das Gehäuse mit den Hohlfaserbündelenden und/oder die erhitzte Folie oder Scheibe zugestellt und stetig aufeinander zu bewegt werden. Der Vorschub und die Temperatur der Folie oder Scheibe werden entsprechend gesteuert. According to another or additional aspect, the hollow fiber bundle ends protrude out of the centering ring. It has been shown that Fiber protrusions of 3 mm are sufficient to ensure that all fiber ends are securely sealed. The protruding hollow fiber bundle ends are melted back with the heated foil or disc before the foil or disc comes into abutment with the face of the centering ring. This ensures that all hollow fiber ends are already fused when the foil or disc terminates the housing via the centering ring. In this process, the housing with the hollow fiber bundle ends and / or the heated film or disc can be delivered and moved towards each other steadily. The feed and the temperature of the film or disc are controlled accordingly.

Gemäß einem Aspekt können die Hohlfaserbündelenden auf beiden Seiten der Filtervorrichtung gleichzeitig mit einer entsprechenden Folie oder Scheibe versiegelt und die beiden gegenüberliegenden Gehäuseöffnungen oder Zentrierringe mit der jeweiligen Folie oder Scheibe verschlossen werden. According to one aspect, the hollow fiber bundle ends on both sides of the filter device can be sealed simultaneously with a corresponding foil or disc and the two opposite housing openings or centering rings can be closed with the respective foil or disc.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung kann die Folie oder Scheibe vor dem Versiegeln in eine zur Hohlfaserbündellängsachse senkrechten Ebene gebracht werden, um anschließend axial zugestellt zu werden. Wird eine nicht eigenstabile Folie verwendet, kann diese ggf. vor und ggf. während des Versiegelns gespannt werden. Beide Maßnahmen stellen sicher, dass die Faserenden in einer definierten Ebene versiegelt werden.According to one aspect of the invention, the foil or disc may be brought into a plane perpendicular to the hollow fiber bundle longitudinal axis before being sealed in order to be subsequently delivered axially. If a non-self-stable film is used, it may be stretched before and possibly during sealing. Both measures ensure that the fiber ends are sealed in a defined plane.

Gemäß einer Ausführungsform wird die Folie oder Scheibe während des Versiegelns und/oder Verschweißens kontinuierlich erhitzt oder auf Temperatur gehalten. Dadurch wird sichergestellt, dass die Folie oder Scheibe stets die für den Versiegelungs- oder Verschweißvorgang gewünschte Temperatur beibehält. Erfindungsgemäß kann somit die Wärmequelle unter Zwischenschaltung der Folie oder Scheibe zu den Faserenden zugestellt und nach erfolgreichem Versiegeln und Verschließen des Gehäuses entfernt werden.In one embodiment, the film or disc is continuously heated or held at temperature during sealing and / or welding. This will ensure that the film or sheet will always maintain the desired temperature for the sealing or welding operation. According to the invention thus the heat source can be delivered to the fiber ends with the interposition of the film or disc and removed after successful sealing and closing of the housing.

Gemäß einem anderen oder zusätzlichen Aspekt der Erfindung liegt die Schmelztemperatur des Folien- oder Scheibenmaterials höher als die Schmelztemperaturen des Zentrierringmaterials und des Hohlfasermaterials. Somit kann die Folie oder Scheibe auf eine Temperatur erhitzt werden, die über den Schmelztemperaturen des Zentrierringmaterials und des Hohlfasermaterials und unter der Schmelztemperatur des Folien- oder Scheibenmaterials liegt, so dass sichergestellt ist, dass die Hohlfaserbündelenden aufgeschmolzen und versiegelt werden und die Folie bzw. Scheibe stoffschlüssig mit dem Zentrierring verbunden werden kann. In der Regel bestehen das Filtergehäuse bzw. der Zentrierring aus Polykarbonat oder Polypropylen und die Hohlfasern aus Polysulfon, so dass das Material der Folie oder Scheibe so gewählt werden sollte, dass es auf mindestens 200°C aufgeheizt werden kann und dieser Temperatur standhält. Als ein geeignetes Material hat sich Aluminium erwiesen, da dieses nicht nur den thermischen Anforderungen genügt, sondern auch kostengünstig verfügbar ist und einen ausgezeichneten Wärmeleiter darstellt. Selbstverständlich können andere wärmebeständige und wärmeleitfähige Folien- und Scheibenmaterialien verwendet werden.According to another or additional aspect of the invention, the melting temperature of the film or disk material is higher than the melting temperatures of the centering ring material and the hollow fiber material. Thus, the film or disk may be heated to a temperature above the melting temperatures of the centering ring material and the hollow fiber material and below the melting temperature of the film or disk material, thus ensuring that the hollow fiber bundle ends are melted and sealed and the film or disk can be connected cohesively with the centering ring. In general, the filter housing or the centering made of polycarbonate or polypropylene and the hollow fibers of polysulfone, so that the material of the film or disc should be chosen so that it can be heated to at least 200 ° C and withstands this temperature. Aluminum has proved to be a suitable material, since this not only satisfies the thermal requirements, but is also available at low cost and represents an excellent conductor of heat. Of course, other heat resistant and thermally conductive film and disc materials may be used.

Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren kann nach dem Vergießen der Endabschnitte des Hohlfaserbündels und zum Wiederöffnen der Hohlfasern der einstückig mit dem Gehäuse ausgebildete Zentrierring zusammen mit den versiegelten Hohlfaserbündelenden und der daran anhaftenden Folie oder Scheibe vom Gehäuse und Hohlfaserbündel abgetrennt werden. Durch das Anspritzen eines dünnwandigen Überstands am Gehäuse, der als Zentrierring dient und nach dem Vergießen abgeschnitten wird, kann der Herstellungsprozess weiter vereinfacht und verkürzt werden. Für den Fall, dass ein separater, mit dem Gehäuse lösbar verbundener Zentrierring verwendet wird, kann dieser nach dem Vergießen der Endabschnitte des Hohlfaserbündels und zum Wiederöffnen der Hohlfasern von dem Gehäuse und der mit den versiegelten Hohlfaserbündelenden verbundenen Folie oder Scheibe abgetrennt werden und anschließend können die versiegelten Hohlfaserenden von dem Hohlfaserbündel abgeschnitten werden. According to the method of the invention, after casting the end portions of the hollow fiber bundle and reopening the hollow fibers, the centering ring formed integrally with the housing can be separated from the housing and hollow fiber bundle together with the sealed hollow fiber bundle ends and the film or sheet adhered thereto. By injecting a thin-walled projection on the housing, which serves as a centering ring and is cut off after casting, the manufacturing process can be further simplified and shortened. In the event that a separate, releasably connected to the housing centering ring is used, this can be separated after the casting of the end portions of the hollow fiber bundle and reopening of the hollow fibers of the housing and connected to the sealed hollow fiber bundle ends foil or disc, and then the sealed hollow fiber ends are cut off from the hollow fiber bundle.

Um sicherzustellen, dass das Gehäuse dicht verschlossen ist, kann vor dem Vergießen der Faserenden mit Vakuum eine Dichtheitsprüfung durchgeführt werden, um gegebenenfalls eine undichte Stelle an oder in der Folie oder Scheibe festzustellen und ggf. die Folie oder Scheibe nochmals mit dem Gehäuse zu verschweißen. To ensure that the housing is sealed, a leak test can be carried out before pouring the fiber ends with a vacuum, to determine if necessary a leak on or in the film or disc and possibly to weld the film or disc again with the housing.

Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung einer Filtervorrichtung, insbesondere zum Durchführen des oben beschriebenen Verfahrens, wobei diese Vorrichtung eine Folie oder Scheibe aus wärmebeständigem und wärmeleitfähigem Material, eine Energiequelle zum Erhitzen der Folie oder Scheibe und eine Positioniereinrichtung zum Zuführen und Andrücken der Folie oder Scheibe in einer zur Hohlfaserbündellängsachse senkrechten Ebene an den Hohlfaserbündelenden und ggf. anschließend an dem Gehäuse bzw. Zentrierring aufweist. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht das Versiegeln der Hohlfaserbündelenden und das Verschließen des Filtergehäuses in einem Arbeitsgang, so dass die Vorbereitungsmaßnahmen für das Vergießen der Hohlfaserbündelenden nicht nur wesentlich vereinfacht, sondern auch verkürzt werden kann. Im Übrigen hat die erfindungsgemäße Vorrichtung alle bereits zum Verfahren beschriebenen Vorteile gegenüber dem Stand der Technik.A further aspect of the present invention relates to a device for producing a filter device, in particular for carrying out the method described above, wherein this device comprises a foil or disc of heat-resistant and thermally conductive material, an energy source for heating the foil or disc and a positioning device for feeding and pressing the foil or disc in a plane perpendicular to the hollow fiber longitudinal axis at the hollow fiber bundle ends and optionally then has on the housing or centering ring. The device according to the invention makes it possible to seal the hollow-fiber bundle ends and to close the filter housing in one operation, so that the preparatory measures for casting the hollow-fiber bundle ends are not only substantially simplified, but can also be shortened. Incidentally, the device according to the invention has all already for Process described advantages over the prior art.

Für den Fall, dass eine nicht eigenstabile oder bei Druck leicht verformbare Folie verwendet wird, ist es vorteilhaft, wenn die Folie vor oder während des Versiegelns der Faserenden mittels einer Spanneinrichtung gespannt wird. In the event that a non-intrinsically stable or pressure-deformable film is used, it is advantageous if the film is tensioned before or during the sealing of the fiber ends by means of a tensioning device.

Gemäß einem anderen oder zusätzlichen Aspekt der Erfindung kann ein zustellbarer Heizstempel sowohl als Energiequelle als auch Positioniereinrichtung fungieren. Dieser kann dann unter Zwischenschaltung der Folie bzw. Scheibe an die Hohlfaserbündelenden flächig gedrückt werden, so dass die Wärmeenergie von dem Heizstempel über die wärmeleitfähige Folie oder Scheibe an die Faserenden übertragen wird und diese dadurch verschmolzen bzw. versiegelt werden. Alternativ kann in dem Fall, in dem ein metallisches Material für die Folie oder Scheibe verwendet wird, auch mittels Induktion bzw. einer elektromagnetischen Energiequelle die Folie oder Scheibe aufgeheizt werden und zusammen mit dieser an die Faserenden gedrückt werden. According to another or additional aspect of the invention, an deliverable heating punch may function as both an energy source and a positioning device. This can then be pressed flat with the interposition of the film or disc to the hollow fiber bundle ends, so that the heat energy is transmitted from the heating punch on the thermally conductive foil or disc to the fiber ends and these are thereby fused or sealed. Alternatively, in the case where a metallic material is used for the foil or disc, the foil or disc can also be heated by means of induction or an electromagnetic energy source and pressed together with the latter against the fiber ends.

Gemäß einer Weiterbildung kann die erfindungsgemäße Vorrichtung auch eine Schneideinrichtung aufweisen, um nach dem Vergießen der Faserbündelenden die versiegelten Hohlfaserbündelenden in einer zur Längsachse senkrechten Ebene abzuschneiden oder abzutrennen, gegebenenfalls zusammen mit einem Teil eines einstückig an dem Filtergehäuse ausgebildeten Zentrierrings. According to a development, the device according to the invention can also have a cutting device in order to cut off or separate the sealed hollow fiber bundle ends in a plane perpendicular to the longitudinal axis after casting of the fiber bundle ends, optionally together with a part of a centering ring formed integrally on the filter housing.

Weitere Vorteile und Ausgestaltungen ergeben sich aus der nachfolgenden Figurenbeschreibung.Further advantages and embodiments will become apparent from the following description of the figures.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

1A und 1B zeigen eine perspektivische Ansicht bzw. eine Seitenansicht eines Endes einer Filtervorrichtung mit einem Hohlfaserbündel vor der Versiegelung; 1A and 1B show a perspective view and a side view of one end of a filter device with a hollow fiber bundle before the seal;

2A und 2B zeigen in einer perspektivischen Ansicht bzw. in einer Seitenansicht einen erfindungsgemäßen Verfahrensschritt zum Versiegeln der Hohlfaserbündelenden; 2A and 2 B show in a perspective view and in a side view, a method step according to the invention for sealing the hollow fiber bundle ends;

3 zeigt ein nach dem Versiegeln der Hohlfaserbündelenden verschlossene Filtergehäuseöffnung; 3 shows a sealed after sealing the hollow fiber bundle ends filter housing opening;

4 zeigt eine in eine Zentrifuge eingesetzte Filtervorrichtung vor dem Vergießen in der Zentrifuge; und 4 shows a filter device inserted in a centrifuge prior to casting in the centrifuge; and

5 zeigt eine Filtervorrichtung nach dem Vergießen und mit entferntem Zentrierring. 5 shows a filter device after casting and with centering ring removed.

Detaillierte Beschreibung einer bevorzugten AusführungsformDetailed Description of a Preferred Embodiment

1A und 1B zeigen einen Endabschnitt einer Filtervorrichtung 2 bzw. eines Dialysefilters, der ein zu beiden Seiten offenes rohrförmiges Gehäuse 4 aufweist, in dem ein Bündel 6 von einer Vielzahl von mikroporösen oder semipermeablen Hohlfasern 6 aufgenommen ist, deren Faserenden 8 um ca. 3 cm aus einem Zentrierring 10 vorragen, welcher vor dem Einziehen der Hohlfasern 6 an dem Ende des Gehäuses 4 lösbar befestigt wurde. Der Zentrierring 10 dient zur Zentrierung der Hohlfaserbündelenden 8 für die im Folgenden beschriebenen und darauffolgenden Versiegelungs- und Vergießschritte. 1A and 1B show an end portion of a filter device 2 or a dialysis filter having a tubular housing open on both sides 4 in which a bundle 6 of a variety of microporous or semipermeable hollow fibers 6 is included, the fiber ends 8th about 3 cm from a centering ring 10 project, which before pulling the hollow fibers 6 at the end of the case 4 was releasably secured. The centering ring 10 serves to center the hollow fiber bundle ends 8th for the subsequent sealing and potting steps described below.

Das Gehäuse 4 besteht aus Polycarbonat und der Zentrierring 10 aus Polyethylen, während die Hohlfasern aus Polysulfon bestehen. Der Zentrierring 10 wird nach den Versiegelungs- und Vergießschritten entfernt und durch eine nicht gezeigte Endkappe ersetzt. Diese Endkappe weist einen Anschluss auf, über welchen Blut zugeführt wird, welches nach Durchströmen der Hohlfasern 6 auf der gegenüberliegenden Seite durch einen entsprechenden Auslass abfließt. Über einen radial angeordneten Anschluss 12, wie er in der 2A gezeigt ist, fließt die Dialysierflüssigkeit ab, welche auf der gegenüberliegenden Seite über einen entsprechend vorgesehenen Anschluss 12 zugeführt wird und außerhalb der Hohlfasern 6 an diesen, in der Regel entgegen der Strömungsrichtung des Bluts, strömt. Über die Mikroporen, welche in den Hohlfasern 6 ausgebildet sind, werden im Blut enthaltene Substanzen an die Dialysierflüssigkeit abgegeben. Die Anschlüsse 12 befinden sich zwischen den vergossenen Abschnitten des Hohlfaserbündels 6, so dass das eingeführte Gussmaterial die beiden oben beschriebenen Fluidkreisläufe von Blut und Dialysierflüssigkeit voneinander abdichtet. The housing 4 consists of polycarbonate and the centering ring 10 polyethylene, while the hollow fibers are polysulfone. The centering ring 10 is removed after the sealing and potting steps and replaced by an end cap, not shown. This end cap has a port through which blood is supplied, which after flowing through the hollow fibers 6 on the opposite side flows through a corresponding outlet. Via a radially arranged connection 12 as he is in the 2A is shown, the dialysis fluid flows, which on the opposite side via a correspondingly provided connection 12 is fed and outside the hollow fibers 6 at these, usually against the flow direction of the blood, flows. About the micropores, which are in the hollow fibers 6 are formed, substances contained in the blood are released to the dialysis fluid. The connections 12 are located between the potted portions of the hollow fiber bundle 6 so that the introduced casting material seals the two above-described fluid circuits of blood and dialysis fluid from each other.

Die 2A und 2B zeigen den erfindungsgemäßen Versiegelungsvorgang, bei welchem die Hohlfaserbündelenden 8 unter Zwischenschaltung einer Aluminiumfolie 14 durch einen Heizstempel 16 versiegelt werden. Die Hohlfasern 6 bestehen aus Polysulfon, das sich im Temperaturbereich von 160 bis 180°C plastisch verformt. Wenn der Heizstempel 16 auf eine Temperatur von ca. 200 bis 400°C vorgeheizt oder aufgeheizt wird, werden die Faserenden 8, die lediglich unter Zwischenschaltung der wärmeleitenden Aluminiumfolie 14 am Heizstempel 16 anliegen bzw. angedrückt werden, aufgeschmolzen. Dabei werden zunächst die überstehenden Hohlfaserbündelenden 8 aufgeschmolzen, so dass bei entsprechendem Druck der Hohlfaserbündelenden 8 gegen die Aluminiumfolie 14 und den Heizstempel 16 die Fasern so weit zurückgeschmolzen werden, bis die Aluminiumfolie 14 in Anlage mit der Stirnfläche 11 des Zentrierrings 10 kommt. Da der Schmelzpunkt des Zentrierrings 10 ebenfalls unter 200°C liegt, wird die Stirnfläche 11 des Zentrierrings 10 über die erhitzte Aluminiumfolie 14 ebenfalls angeschmolzen, wodurch die Aluminiumfolie 14 mit der Stirnfläche 11 des Zentrierrings 10 verschweißt bzw. stoffschlüssig verbunden wird. The 2A and 2 B show the sealing process according to the invention, in which the hollow fiber bundle ends 8th with the interposition of an aluminum foil 14 by a heating stamp 16 to be sealed. The hollow fibers 6 consist of polysulfone, which plastically deforms in the temperature range of 160 to 180 ° C. If the heating stamp 16 is preheated or heated to a temperature of about 200 to 400 ° C, the fiber ends 8th , which only with the interposition of the thermally conductive aluminum foil 14 at the heating stamp 16 be pressed or pressed, melted. First, the protruding hollow fiber bundle ends 8th melted so that at the appropriate pressure of the hollow fiber bundle ends 8th against the aluminum foil 14 and the heating stamp 16 the fibers are melted back so far until the aluminum foil 14 in contact with the face 11 of the centering ring 10 comes. There the melting point of the centering ring 10 also below 200 ° C, is the end face 11 of the centering ring 10 over the heated aluminum foil 14 also melted, causing the aluminum foil 14 with the face 11 of the centering ring 10 welded or materially connected.

Der Heizstempel 16 und das Gehäuse 4 mit den Hohlfasern 6 werden nur so weit aufeinander zu bewegt, bis die Aluminiumfolie 14 den Zentrierring 10 dichtend verschließt. Durch die plane Oberfläche des Heizstempels 16 und der lediglich dazwischen geschalteten Aluminiumfolie 14 werden die Hohlfaserenden 8 gleichmäßig erhitzt und aufgeschmolzen, so dass eine gleichmäßige und homogene Versiegelung der Hohlfaserenden 8 erreicht wird. Der Heizstempel 16 kann auf unterschiedliche Weise aufgeheizt werden, z. B. durch Induktion, durch ein Widerstandselement, durch einen Brenner oder andere Wärmequellen.The heating stamp 16 and the case 4 with the hollow fibers 6 are only moved so far towards each other until the aluminum foil 14 the centering ring 10 sealing closes. Through the flat surface of the heating stamp 16 and the aluminum foil interposed therebetween 14 become the hollow fiber ends 8th uniformly heated and melted, allowing a uniform and homogeneous sealing of the hollow fiber ends 8th is reached. The heating stamp 16 can be heated in different ways, eg. B. by induction, by a resistive element, by a burner or other heat sources.

Nach dem Versiegelungsvorgang und dem Verschließen des Zentrierrings 10 ist das Gehäuse 4 an seinem axialen Ende dicht verschlossen, wie in der 3 gezeigt ist. Der gleiche Vorgang wird gleichzeitig oder anschließend am anderen Ende der Filtervorrichtung 2 entsprechend vorgenommen. Aus den 2 und 3 ist gut erkennbar, dass der Durchmesser des Heizstempels 16 sowie der Durchmesser der Aluminiumfolie 14 vorzugsweise etwas größer als der Durchmesser der Stirnfläche 11 des Zentrierrings 10 sein sollte. Der Heizstempel 16 bzw. die Anlagefläche der Alufolie 14 sollte eine glatte und ebene Oberfläche haben, um eine entsprechend ebene Versiegelung zu erzielen. Um zu verhindern, dass die Aluminiumfolie 14 nicht verrutscht oder außermittig angebracht wird, kann diese durch eine entsprechende (nicht gezeigte) Positionier- oder Fixiereinrichtung entsprechend gehalten und positioniert werden. Nach dem Versiegeln und Verschließen kann z. B. mit Vakuum eine Dichtigkeitsprüfung durchgeführt werden, um festzustellen, ob das Gehäuse 4 tatsächlich dicht verschlossen ist. After the sealing process and the closing of the centering ring 10 is the case 4 sealed at its axial end, as in the 3 is shown. The same process is performed simultaneously or subsequently at the other end of the filter device 2 made accordingly. From the 2 and 3 is well recognizable that the diameter of the heating punch 16 as well as the diameter of the aluminum foil 14 preferably slightly larger than the diameter of the end face 11 of the centering ring 10 should be. The heating stamp 16 or the contact surface of the aluminum foil 14 should have a smooth and level surface to achieve a suitably level seal. To prevent the aluminum foil 14 is not slipped or mounted off-center, this can be held and positioned by a corresponding (not shown) positioning or fixing. After sealing and sealing z. B. with a vacuum leak test to determine whether the housing 4 is actually tightly closed.

Anschließend kann das verschlossene Gehäuse 4 in eine Zentrifuge eingesetzt und eingespannt werden, wie dies in der 4 gezeigt ist, und darin vergossen werden. Die Vergussmasse wird dabei, wie durch einen Pfeil angedeutet, jeweils über den Anschluss 12 zugeführt und aufgrund der Zentrifugalkraft nach außen zu den von der Folie 14 verschlossenen Endabschnitten des Gehäuses 4 geschleudert, so dass die Vergussmasse an den jeweiligen Hohlfaserendabschnitten 8, die sich axial außerhalb der Anschlüsse 12 befinden, aushärtet. Als Vergussmasse wird in der Regel Polyurethan (PUR) verwendet. Subsequently, the sealed housing 4 be inserted into a centrifuge and clamped, as in the 4 is shown and shed in it. The potting compound is, as indicated by an arrow, in each case via the connection 12 fed and due to the centrifugal force to the outside of the film 14 closed end portions of the housing 4 spun so that the potting compound at the respective Hohlfaserendabschnitten 8th extending axially outside the connections 12 are cured. The casting compound used is usually polyurethane (PUR).

Nach dem Aushärten der Vergussmasse sind die Hohlfaserbündelenden mit Polyurethan vergossen, wobei sich das Polyurethan lediglich in den Zwischenräumen zwischen den Hohlfasern 6 ausbreitet, da die Hohlfaserenden 8 versiegelt bzw. verschlossen sind. Nach der Herausnahme aus der Zentrifuge kann zunächst der Zentrierring 10 von dem Gehäuse 4 entfernt werden, wie dies in der 5 gezeigt ist. Dabei muss die Aluminiumfolie 14, welche sowohl an der Stirnfläche 11 des Zentrierrings 10 anhaftet als auch an den Hohlfaserbündelenden 8 entsprechend abgerissen oder aufgeschnitten werden. Damit durch die Hohlfaser 6 ein Fluid bzw. Blut strömen kann, müssen die lediglich für den Gießvorgang verschlossenen Hohlfasern 6 wieder geöffnet werden. Dies geschieht dadurch, dass die äußerste Schicht der versiegelten Faserenden 8 samt daran haftender Aluminiumfolie 14 abgeschnitten wird. Der Schnitt muss so gesetzt werden, dass dieser tiefer als die Versiegelungstiefe der Faserenden 8 liegt. Aufgrund der homogenen Versiegelung mittels der flächig angedrückten Aluminiumfolie 14 beträgt die Versiegelungstiefe lediglich 1 bis 1,5 mm, so dass nur eine relativ dünne Schicht von dem PUR-Block abgeschnitten werden muss. Sind die Hohlfaserbündelenden 8 wieder geöffnet, können die eingangs angesprochenen Endkappen an den beiden offenen Gehäuseenden 4 aufgesetzt und dicht verschlossen werden. Die Filtervorrichtung 2 bzw. der Dialysefilter ist somit einsatzbereit. After curing of the potting compound, the hollow fiber bundle ends are potted with polyurethane, wherein the polyurethane is only in the spaces between the hollow fibers 6 spreads, as the hollow fiber ends 8th sealed or closed. After removal from the centrifuge can first of centering 10 from the case 4 be removed as in the 5 is shown. In doing so, the aluminum foil must 14 , which both on the front surface 11 of the centering ring 10 adheres as well as at the hollow fiber bundle ends 8th be demolished or cut open accordingly. So through the hollow fiber 6 a fluid or blood can flow, the only closed for the casting hollow fibers 6 be opened again. This happens because the outermost layer of the sealed fiber ends 8th with aluminum foil adhering to it 14 is cut off. The cut must be set so that it is deeper than the sealing depth of the fiber ends 8th lies. Due to the homogeneous sealing by means of the flat-pressed aluminum foil 14 For example, the seal depth is only 1 to 1.5 mm, so only a relatively thin layer needs to be cut off the PUR block. Are the hollow fiber bundle ends 8th opened again, can the initially mentioned end caps on the two open housing ends 4 put on and sealed tightly. The filter device 2 or the dialysis filter is thus ready for use.

Das gesamte Herstellungsverfahren der Filtervorrichtung 2 weist die nachfolgenden aufgelisteten Verfahrensschritte auf, wobei lediglich die Schritte, welche das Versiegeln der Hohlfaserbündelenden 8 und das Verschließen des Gehäuses 4 bzw. des daran angeordneten Zentrierrings 10 betreffen, als erfindungswesentlich erachtet werden.

  • – Einbringen eines Faserbündels aus semi-permeablen Hohlfasern in ein rohrförmiges Gehäuse, so dass diese beidseitig aus einer am jeweiligen Gehäuseende vorgesehenen offenen Gießkappe bzw. Zentrierring herausragen;
  • – Anbringen / Positionieren / Spannen einer Folie aus temperaturbeständigen und wärmeleitfähigen Material auf einem Heizelement
  • – Erhitzen der Folie / Scheibe und Zustellen der Folie / Scheibe, ggf. zusammen mit dem Heizelement, bis Folie / Scheibe mit den Faserbündelenden in flächige Anlage kommt. Alternativ kann die Folie / Scheibe in flächige Anlage mit den Faserbundelenden gebracht werden und erst anschließend erhitzt werden
  • – Flächiges Andrücken der Folie / Scheibe an den Faserbündelenden und Versiegeln der Faserbündelenden
  • – Weiteres Zustellen der Folie / Scheibe, bis Folie / Scheibe mit der Stirnringfläche des offenen Zentrierrings in flächige Anlage kommt
  • – Flächiges Andrücken der Folie / Scheibe an Stirnkante der Gießkappe und Verschweißen des offenen Zentrierrings mit der Folie / Scheibe
  • – Vergießen der Faserbündelenden mit Vergussmasse (PUR)
  • – Entfernen des Zentrierrings
  • – Abschneiden eines Endstücks von den vergossenen Faserbündelenden zum Wiederöffnen der Hohlfasern
  • – Anbringen der Endkappen an den beiden Gehäuseenden.
The entire manufacturing process of the filter device 2 has the following listed method steps, wherein only the steps that seal the hollow fiber bundles end 8th and closing the housing 4 or the centering ring arranged thereon 10 relate to be regarded as essential to the invention.
  • - Introducing a fiber bundle of semi-permeable hollow fibers in a tubular housing, so that they protrude on both sides of a provided at the respective housing end open pouring cap or centering ring;
  • - Mounting / positioning / tensioning a film of temperature-resistant and thermally conductive material on a heating element
  • - Heating the film / disc and feeding the film / disc, possibly together with the heating element, until the film / disc comes with the fiber bundle ends in planar contact. Alternatively, the film / disc can be brought into planar contact with the fiber bundle ends and only then heated
  • - Surface pressing of the film / disc at the fiber bundle ends and sealing the fiber bundle ends
  • - Further delivery of the film / disc until the film / disc comes into planar contact with the end face of the open centering ring
  • - Surface pressing of the film / disc on the front edge of the pouring cap and welding the open centering ring with the film / disc
  • - Potting the fiber bundle ends with potting compound (PUR)
  • - Remove the centering ring
  • Cutting off an end piece from the molded fiber bundle ends to reopen the hollow fibers
  • - Attach the end caps to the two housing ends.

Die oben detailliert dargestellte Ausführungsform kann wie folgt abgewandelt werden.The embodiment detailed above can be modified as follows.

Anstelle von Aluminium können auch andere temperaturbeständige und wärmeleitfähige Materialen eingesetzt werden, sofern deren Schmelzpunkt über dem des Hohlfasermaterials und des Gehäuse- bzw. Zentrierringmaterials liegt.Instead of aluminum, other temperature-resistant and thermally conductive materials can be used, provided that their melting point is above that of the hollow fiber material and the housing or Zentrierringmaterials.

Anstelle einer Folie kann auch eine dünne Scheibe oder ein Plättchen mit einer höheren Festigkeit oder Eigenstabilität als eine Folie verwendet werden.Instead of a film, a thin disk or a wafer having higher strength or inherent stability than a film may be used.

Die gegenüberliegenden Bündelenden können nacheinander oder gleichzeitig versiegelt werden. Gleiches gilt für das Verschließen der Gehäuseöffnungen.The opposite bundle ends can be sealed successively or simultaneously. The same applies to the closing of the housing openings.

Wenn das Gehäuse mit den Bündelenden vertikal auf den Heizstempel unter Zwischenschaltung der Folie gestellt wird, kann das Eigengewicht des Gehäuses und des Hohlfaserbündels ausreichen, um den zum Versiegeln und Zurückschmelzen notwendigen Anpressdruck zwischen Heizstempel und Faserenden zu erzielen. In diesem Fall kann die aktive Zustellung entfallen.If the housing with the bundle ends is placed vertically on the heating stamp with the interposition of the film, the weight of the housing and the hollow fiber bundle may be sufficient to achieve the necessary contact pressure for sealing and remelting between the heating punch and fiber ends. In this case, the active delivery can be omitted.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • WO 2004/086554 A2 [0005] WO 2004/086554 A2 [0005]

Claims (10)

Verfahren zum Herstellen einer Filtervorrichtung (2), insbesondere eines Dialysefilters, mit einer in einem, insbesondere rohrförmigen, Gehäuse (4) angeordneten Membran aus einem semi-permeablen Hohlfaserbündel (6) zum Entfernen von Substanzen aus einem Fluid, insbesondere von Giftstoffen aus Blut, wobei Hohlfaserbündelenden (8) versiegelt werden, bevor das Hohlfaserbündel (6) an den Gehäuseenden dichtend mit einer Vergussmasse vergossen wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlfaserbündelenden (8) durch flächiges Andrücken einer oder an einer mittels einer Energiequelle (16) erhitzten Folie (14) oder Scheibe aus temperaturbeständigem und wärmeleitfähigen Material thermisch versiegelt werden.Method for producing a filter device ( 2 ), in particular a dialysis filter, with a in a, in particular tubular, housing ( 4 ) arranged membrane of a semi-permeable hollow fiber bundle ( 6 ) for removing substances from a fluid, in particular from toxins from blood, wherein hollow fiber bundle ends ( 8th ) are sealed before the hollow fiber bundle ( 6 ) is sealed at the housing ends sealing with a potting compound, characterized in that the hollow fiber bundle ends ( 8th ) by two-dimensional pressing on or by means of an energy source ( 16 ) heated foil ( 14 ) or disc of temperature-resistant and thermally conductive material are thermally sealed. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mit derselben Folie (14) oder Scheibe das Gehäuse (4), insbesondere thermisch oder stoffschlüssig, verschlossen wird, bevor das Hohlfaserbündel (4) an den Gehäuseenden dichtend mit einer Vergussmasse vergossen wird.Method according to claim 1, characterized in that with the same film ( 14 ) or disc the housing ( 4 ), in particular thermally or cohesively, is closed before the hollow fiber bundle ( 4 ) is sealed at the housing ends sealed with a potting compound. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Gehäuse (4) an seinen axialen Enden jeweils einen Zentrierring (10) zum Zentrieren der Hohlfaserbündelenden (8) aufweist, der einstückig am Gehäuse (4) ausgebildet ist oder mit diesem lösbar verbunden ist und nach dem Vergießen zumindest teilweise abgetrennt oder entfernt werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (4) verschlossen wird, in dem die erhitzte Folie (14) oder Scheibe und eine Stirnfläche (11) des Zentrierrings (10) aneinander gedrückt und miteinander verschweißt werden.Method according to claim 1 or 2, wherein the housing ( 4 ) at its axial ends in each case a centering ring ( 10 ) for centering the hollow fiber bundle ends ( 8th ), which is integrally formed on the housing ( 4 ) is formed or is detachably connected thereto and after casting at least partially separated or removed, characterized in that the housing ( 4 ) is closed, in which the heated film ( 14 ) or disc and an end face ( 11 ) of the centering ring ( 10 ) are pressed together and welded together. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlfaserbündelenden (8) aus dem Zentrierring (10), insbesondere um 2 bis 4 mm, bevorzugt um 3 mm, herausragen und die herausragenden Hohlfaserbündelenden (8) beim Versiegeln mit der Folie (14) oder Scheibe soweit zurückgeschmolzen werden, bis die Folie (14) oder Scheibe mit der Stirnfläche des Zentrierrings in Anlage kommt, wobei das Gehäuse mit den Hohlfaserbündelenden und die erhitzte Folie oder Scheibe dabei stetig aufeinander zubewegt werden.Method according to claim 3, characterized in that the hollow fiber bundle ends ( 8th ) from the centering ring ( 10 ), in particular by 2 to 4 mm, preferably by 3 mm, protrude and the protruding hollow fiber bundle ends ( 8th ) when sealing with the film ( 14 ) or disc until the film ( 14 ) or disc comes into abutment with the end face of the centering ring, wherein the housing with the hollow fiber bundle ends and the heated film or disc are thereby moved toward each other steadily. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmelztemperatur des Folien- oder Scheibenmaterials höher als die Schmelztemperaturen des Zentrierringmaterials und des Hohlfasernmaterials liegt; und die Folie (14) oder Scheibe auf eine Temperatur, insbesondere auf mindestens 200°C, erhitzt wird, die über den Schmelztemperaturen des Zentrierringmaterials und des Hohlfasernmaterials und unter der Schmelztemperatur des Folien- oder Scheibenmaterials liegt.A method according to claim 3 or 4, characterized in that the melting temperature of the film or disc material is higher than the melting temperatures of the Zentrierringmaterials and the hollow fiber material; and the foil ( 14 ) or disc is heated to a temperature, in particular to at least 200 ° C, which is above the melting temperatures of the centering ring material and the hollow fiber material and below the melting temperature of the foil or disc material. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Vergießen der Endabschnitte des Hohlfaserbündels (6) und zum Wiederöffnen der Hohlfasern (6) der einstückig mit dem Gehäuse (4) ausgebildete Zentrierring zusammen mit den versiegelten Hohlfaserbündelenden (8) und der Folie (14) oder Scheibe vom Gehäuse (4) und Hohlfaserbündel (6) abgetrennt werden; oder nach dem Vergießen der Endabschnitte des Hohlfaserbündels (6) und zum Wiederöffnen der Hohlfasern (6) der lösbar mit dem Gehäuse verbundene Zentrierring (10) von dem Gehäuse und der mit den versiegelten Hohlfaserbündelenden (8) verbundene Folie (14) oder Scheibe abgetrennt wird und anschließend die versiegelten Hohlfaserbündelenden (8) von dem Hohlfaserbündel (6) abgetrennt werden.Method according to one of claims 3 to 5, characterized in that after the casting of the end portions of the hollow fiber bundle ( 6 ) and reopening the hollow fibers ( 6 ) integral with the housing ( 4 ) formed centering ring together with the sealed hollow fiber bundle ends ( 8th ) and the film ( 14 ) or disc from the housing ( 4 ) and hollow fiber bundles ( 6 ) are separated; or after the casting of the end portions of the hollow fiber bundle ( 6 ) and reopening the hollow fibers ( 6 ) the releasably connected to the housing centering ring ( 10 ) of the housing and with the sealed hollow fiber bundle ends ( 8th ) connected film ( 14 ) or disc is separated and then the sealed hollow fiber bundle ends ( 8th ) of the hollow fiber bundle ( 6 ) are separated. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie (14) oder Scheibe vor dem Versiegeln in eine zur Hohlfaserbündellängsachse senkrechten Ebene gebracht wird und/oder gespannt wird und/oder das mit der Folie (14) oder Scheibe verschlossene Gehäuse (4) vor dem Vergießen mit Vergussmasse mit Vakuum einer Dichtheitsprüfung unterzogen wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the film ( 14 ) or disc is brought before sealing in a plane perpendicular to the hollow fiber bundle longitudinal axis and / or tensioned and / or with the film ( 14 ) or disc closed housing ( 4 ) is subjected to a leak test before casting with potting compound with vacuum. Vorrichtung zum Herstellen einer Filtervorrichtung (2) mit einer in einem Gehäuse (4) angeordneten Membran aus einem semi-permeablen Hohlfaserbündel (6), insbesondere zum Durchführen des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8, mit: einer Folie (14) oder Scheibe aus wärmebeständigem und wärmeleitfähigen Material; einer Energiequelle (4) zum Erhitzen der Folie (14) oder Scheibe; und einer Positioniereinrichtung zum Zuführen und Andrücken der Folie (14) oder Scheibe in einer zur Hohlfaserbündellängsachse senkrechten Ebene an den Hohlfaserbündelenden (8) und anschließend an dem Gehäuse (4).Device for producing a filter device ( 2 ) with one in a housing ( 4 ) arranged membrane of a semi-permeable hollow fiber bundle ( 6 ), in particular for carrying out the method according to one of claims 1 to 8, comprising: a film ( 14 ) or disc of heat-resistant and thermally conductive material; an energy source ( 4 ) for heating the film ( 14 ) or disc; and a positioning device for feeding and pressing the film ( 14 ) or disc in a direction perpendicular to the hollow fiber bundle longitudinal axis plane at the hollow fiber bundle ends ( 8th ) and then on the housing ( 4 ). Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Energiequelle und die Positioniereinrichtung durch einen zustellbaren Heizstempel (16) gebildet werden, an dem die Folie (14) angeordnet ist und die Wärmeenergie von dem Heizstempel (16) über die Folie (14) in direktem Kontakt auf die Hohlfaserbündelenden (8) übertragen wird.Apparatus according to claim 8, characterized in that the energy source and the positioning device by an undeliverable heating punch ( 16 ) are formed, on which the film ( 14 ) is arranged and the heat energy from the heating stamp ( 16 ) over the film ( 14 ) in direct contact with the hollow fiber bundle ends ( 8th ) is transmitted. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, ferner gekennzeichnet durch: eine Spanneinrichtung zum Spannen der Folie (14) vor und/oder während des Versiegelns; und/oder eine Schneideeinrichtung zum Abtrennen der versiegelten Hohlfaserbündelenden (8) und/oder zumindest eines Teils des Zentrierrings.Apparatus according to claim 8 or 9, further characterized by: tensioning means for tensioning the film ( 14 ) before and / or during sealing; and or a cutting device for separating the sealed hollow fiber bundle ends ( 8th ) and / or at least part of the centering ring.
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