DE102015225679A1

DE102015225679A1 - Process for producing a capillary membrane bundle

Info

Publication number: DE102015225679A1
Application number: DE102015225679.0A
Authority: DE
Inventors: Andrej Grabowski; Hermann Hoffmann; Sascha Senjic
Original assignee: Mahle International GmbH
Current assignee: Mahle International GmbH
Priority date: 2015-12-17
Filing date: 2015-12-17
Publication date: 2017-06-22

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Kapillarmembranbündels (2) eines Membranfiltermoduls mit einer Vielzahl parallel angeordneter Kapillarmembranabschnitte (6). Erfindungswesentlich ist dabei, dass eine Kapillarmembran (4) mittels einer Schneide-/Siegeleinrichtung (5) in gleich lange Kapillarmembranabschnitte (6) geschnitten und diese beim Schneiden gleichzeitig an der Schnittfläche (18) versiegelt werden.The present invention relates to a method for producing a Kapillarmembranbündels (2) of a membrane filter module having a plurality of parallel arranged Kapillarmembranabschnitte (6). It is essential to the invention that a capillary membrane (4) is cut by means of a cutting / sealing device (5) into capillary membrane sections (6) of equal length and sealed simultaneously on the cut surface (18) during cutting.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Kapillarmembranbündels eines Membranfiltermoduls mit einer Vielzahl parallel angeordneter, rohrförmiger Kapillarmembranabschnitte, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft außerdem eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens. The present invention relates to a method for producing a Kapillarmembranbündels a membrane filter module having a plurality of parallel arranged tubular Kapillarmembranabschnitte, according to the preamble of claim 1. The invention also relates to an apparatus for performing the method.

Aus der DE 10 2004 004 212 A1 ist ein Verfahren zur Herstellung eines Membranfiltermoduls für flüssige oder gasförmige Medien mit einem Bündel aus an mindestens einer Stirnseite offenen Kapillarmembranen bekannt, die in einem zu dem offenen Membranende endnahen Bereich in eine zu einem festen Kopfstück ausgehärtete Dichtungsschicht eingegossen sind. Die Dichtungsschicht ist an ihrer, den offenen Längsenden der Kapillarmembran abgewandten Seite auf einem Abstandshalter aufgetragen, der eine von den Kapillarmembranen durchdrungene und für das zur Dichtungsschicht aushärtende Gießmaterial undurchlässige Schicht aufweist. Bei dem Vergießen von Dichtungsschicht dürfen die Längsenden der Kapillarmembranen offen sein, was das Versiegeln der Kapillarmembranen erspart, allerdings wird der Abstandshalter jedes Mal mit eingepottet, das heißt er ist verloren. Eine Serienfertigung mit dem beschriebenen Verfahren ist dadurch erschwert, dass fertigungstechnisch das Durchziehen der Kapillarmembranen durch Abstandshalter aufwendig sein kann und dass ein gleichzeitig beiderseitiges Verpotten durch die Benutzung einer Zentrifuge (z.B. wie in EP 2024067 A1 , US 4190411 A und US 4227295 A beschrieben ist) nicht möglich wäre.From the DE 10 2004 004 212 A1 discloses a method for producing a membrane filter module for liquid or gaseous media with a bundle of capillary membranes open at at least one end face, which are cast in a region near the end of the open end of the membrane into a sealing layer hardened to form a solid head piece. The sealing layer is applied on its side facing away from the open longitudinal end of the capillary membrane on a spacer which has a layer which is penetrated by the capillary membranes and impermeable to the casting material hardening to the sealing layer. When potting the sealing layer, the longitudinal ends of the capillary membranes may be open, which eliminates the need to seal the capillary membranes, however, the spacer will always be potted, meaning it is lost. A series production with the described method is made more difficult by the fact that manufacturing technology can be complicated by the pulling through of the capillary membranes by spacers and that simultaneously mutual mutilation by the use of a centrifuge (eg as in US Pat EP 2024067 A1 . US 4190411 A and US 4227295 A described) would not be possible.

Aus der US 5,639, 373 sind eine Versiegelung durch Erstarrung einer flüssigen Schicht sowie ein Verpotten mit einer Dichtungsschicht aus einer Kunststoffmasse bekannt, anschließend wird die Kapillare freigelegt. Nachteilig hierbei sind der hohe Materialverbrauch sowie ein Erschweren des gewünschten Eindringens der Vergussmasse in die Kapillarporen bei erstarrter Flüssigkeit. Hierzu ist jedoch ein zusätzlicher Arbeitsschritt erforderlich.From the US 5,639,373 are a seal by solidification of a liquid layer and a mocking with a sealing layer of a plastic compound known, then the capillary is exposed. The disadvantage here is the high consumption of material and toughening the desired penetration of the potting compound into the capillary pores in solidified liquid. However, this requires an additional step.

Aus der US 6,294,039 eine Versiegelung der Kapillarenden durch Eintauchen des Bündelende in eine Schicht aus feinteiligen Feststoffen bekannt. Das Verpotten erfolgt durch eine Dichtungsschicht aus Kunststoff. Ein Freilegen der Kapillarenden erfolgt durch ein Entfernen der Feststoffschicht. Nachteilig hierbei sind ebenfalls der hohe Materialverbrauch sowie ein hohes Risiko, dass durch ein geringes Eindringen nicht alle Kapillaren geschlossen werden. Zudem ist das Verfahren nur für die Kapillarmembranen mit bestimmter Mindesthärte anwendbar.From the US 6,294,039 sealing the capillary ends by immersing the bundle end in a layer of particulate solids. The mocking is done by a sealing layer of plastic. The capillary ends are exposed by removing the solids layer. The disadvantage here is also the high material consumption and a high risk that not all capillaries are closed by a low penetration. In addition, the method is applicable only to the capillary membranes with a certain minimum hardness.

Aus der WO 01/85315 ist eine Versiegelung durch ein Eintauchen eines Bündelendes in eine hochviskose, flüchtige Flüssigkeit (Suspension oder Gel) Bekannt. Auch hier ist jedoch ein zusätzlicher Arbeitsschritt erforderlich. From the WO 01/85315 For example, a seal is known by immersing a bundle end in a highly viscous, volatile liquid (suspension or gel). Again, however, an additional step is required.

Generell werden bei der Herstellung eines Membranfiltermoduls zunächst die einzelnen Kapillarmembranen eines Kapillarmembranbündels längsendseitig verschlossen, das heißt versiegelt, und anschließend mit einer Vergussmasse verpottet. In general, in the production of a membrane filter module, first the individual capillary membranes of a capillary membrane bundle are closed on the longitudinal end side, that is to say sealed, and then potted with a potting compound.

Bei der Herstellung von Membranfiltermodulen für die Hämodialyse werden üblicherweise trockene Hohlfasermembranen mit einem Innendurchmesser von kleiner als 0,3 mm und Außendurchmesser von kleiner als 0,5 mm verwendet, die in einem halb- oder vollautomatisierten Prozess in einem Dialysemodul verpottet werden können. Dabei können die Hohlfasermembranen versiegelt werden, indem man die Enden vom Hohlfasermembranbündel stark erhitzt und damit die Kapillarenden verschmolzen werden. Danach wird das Hohlfasermembranbündel häufig mit einem Polyurethanharz verpottet. Bei der Verpottung von Kapillarmembranen mit größerem Außendurchmesser (0,5–3 mm), z.B. für industrielle Anwendungen, die eine Restfeuchte und unter Umständen auch ein Konservierungsmittel enthalten, kann die zuvor beschriebene Methode jedoch nicht immer einwandfrei angewandt werden, da die Kapillarmembranen bei der Erhitzung nicht zuverlässig geschlossen werden und das Polyurethan durch die Restfeuchtigkeit aufgeschäumt wird. In the manufacture of membrane filter modules for hemodialysis, dry hollow fiber membranes having an inner diameter of less than 0.3 mm and outer diameter of less than 0.5 mm are commonly used, which can be potted in a semi-automatic or fully automated process in a dialysis module. In this case, the hollow fiber membranes can be sealed by the ends of the hollow fiber membrane bundle strongly heated and thus the capillary ends are fused. Thereafter, the hollow fiber membrane bundle is often potted with a polyurethane resin. When mottling larger diameter capillary membranes (0.5-3 mm), e.g. However, for industrial applications that contain residual moisture and possibly also a preservative, the method described above can not always be applied properly, since the capillary membranes are not closed reliably when heated and the polyurethane is foamed by the residual moisture.

Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich daher mit dem Problem, für ein Verfahren zur Herstellung eines Membranfiltermoduls der gattungsgemäßen Art eine verbesserte oder zumindest eine alternative Ausführungsform anzugeben, welche kostengünstiger ist und eine höhere Verpottungsqualität gewährleistet. The present invention therefore deals with the problem of providing a method for producing a membrane filter module of the generic type an improved or at least one alternative embodiment, which is less expensive and ensures a higher Verpottungsqualität.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. This problem is solved according to the invention by the subject matter of claim 1. Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims.

Die vorliegende Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, die Herstellung eines Kapillarmembranbündels dadurch einfacher und auch kostengünstiger zu gestalten, dass zunächst eine, beispielsweise auf einer Rolle aufgewickelte, endlose Kapillarmembran getrocknet und mittels einer Schneide-/Siegeleinrichtung in gleich lange Kapillarmembranen bzw. Kapillarmembranabschnitte geschnitten wird, wobei gleichzeitig beim Schneiden die einzelnen Kapillarmembranen bzw. Kapillarmembranabschnitte an der Schnittfläche versiegelt werden. Hierdurch kann insbesondere ein bei der Herstellung eines Kapillarmembranbündels erforderlicher Versiegelungsprozess hinsichtlich eines Arbeits-, Material- und Zeitaufwands optimiert werden, wodurch sich einerseits die Herstellungskosten reduzieren und andererseits die Fertigungsqualität steigern lassen. Das erfindungsgemäße Verfahren kann dabei mittels einer entsprechenden Vorrichtung vollautomatisiert durchgeführt werden, wobei ein vollautomatisierter Verfahrensablauf sowohl positive Auswirkungen auf die Herstellkosten als auch auf die Herstellqualität hat. The present invention is based on the general idea to make the production of a Kapillarmembranbündels easier and cheaper, that initially one, for example wound on a roll, endless Kapillarmembran dried and cut by means of a cutting / sealing device in the same length Kapillarmembranen or Kapillarmembranabschnitte , wherein at the same time when cutting the individual capillary membranes or Kapillarmembranabschnitte are sealed at the cutting surface. In this way, in particular, in the production of a Kapillarmembranbündels required sealing process can be optimized in terms of labor, material and time, which on the one hand reduce manufacturing costs and on the other hand can increase the production quality. In this case, the method according to the invention can be carried out fully automatically by means of a corresponding device, with a fully automated procedure having both positive effects on the production costs and on the production quality.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung werden die Kapillarmembranabschnitte in einem Auffangbehälter oder direkt in einem Modulgehäuse gesammelt und dort zum Kapillarmembranbündel zusammengefasst. Das Sammeln kann dabei insbesondere unter einem Rütteln erfolgen, wodurch eine möglichst dichte Packung der einzelnen Kapillarmembranabschnitte erreicht werden kann. Durch das direkte Sammeln im Modulgehäuse des Membranfiltermoduls kann auf einen separaten Auffangbehälter sowie ein daraus Entnehmenmüssen des Kapillarmembranbündels verzichtet werden, so dass nach einem Sammeln einer vordefinierten Anzahl an Kapillarmembranabschnitten in dem Modulgehäuse dieses direkt einer Verpottungsstation zugeführt werden kann, in welcher ein Verpotten zumindest eines Längsendes des gesammelten Kapillarmembranbündels erfolgt. Alternativ ist selbstverständlich auch denkbar, dass die Kapillarmembranabschnitte in einem Auffangbehälter gesammelt und wiederkehrend der nachfolgenden Verpottungsstation zugeführt werden. In an advantageous development of the solution according to the invention, the capillary membrane sections are collected in a collecting container or directly in a module housing and combined there to form the capillary membrane bundle. The collecting can be carried out in particular under a shaking, whereby the most dense packing of the individual Kapillarmembranabschnitte can be achieved. As a result of the direct collection in the module housing of the membrane filter module, it is possible to dispense with a separate collecting container and a removal of the capillary membrane bundle, so that after collecting a predefined number of capillary membrane sections in the module housing, this can be fed directly to a potting station, in which a mocking of at least one longitudinal end the collected Kapillarmembranbündels takes place. Alternatively, of course, it is also conceivable that the Kapillarmembranabschnitte are collected in a collecting container and recycled to the subsequent Verpottungsstation.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung wird als Schneide-/Siegeleinrichtung ein Heizdraht, ein beheiztes, zweischneidiges Schneidemesser oder ein Laser verwendet. Ein Heizdraht stellt dabei eine besonders einfache Ausführungsform der in dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendeten Schneide-/Siegeleinrichtung dar, die sowohl ein akkurates Abtrennen bzw. Schneiden der endlosen Kapillarmembranen in die einzelnen Kapillarmembranabschnitte ermöglicht, als auch ein gleichzeitiges mit dem Schneiden erfolgendes Versiegeln. In gleicher Weise kann selbstverständlich auch ein beheiztes zweischneidiges Schneidmesser oder ein Laser eingesetzt werden. Bei Benutzung einer Laserschneidevorrichtung für die Kapillarmembranen mit relativ großem Durchmesser und dünner Wand, kann es vorteilhaft sein, zuerst die Kapillaren von beiden Seiten platt drücken (z.B. mit doppelseitigen „Lippen“) und dann mit dem Laser zu schneiden. Dadurch werden beide platt gedrückten Kapillarhälften während dem Schneiden zusammengehalten, wodurch das Versiegelungsergebnis verbessert werden kann. Die vorliegende Erfindung beruht weiter auf dem allgemeinen Gedanken, eine Vorrichtung zur Durchführung des zuvor beschriebenen Verfahrens anzugeben, mit einer Rolle, auf welcher die endlose Kapillarmembran aufgewickelt ist, einer Trocknungseinrichtung zum Trocknen der endlosen Kapillarmembran, einer Schneide-/Siegeleinrichtung zum Schneiden und gleichzeitigen Versiegeln der Kapillarmembranen bzw. der Kapillarmembranabschnitte an der Schnittfläche sowie einem Auffangbehälter oder einem Modulgehäuse zum Sammeln der einzelnen Kapillarmembranabschnitte zum Kapillarmembranbündel. Mittels einer derartigen Vorrichtung kann ein vollautomatisiertes Schneiden und Versiegeln der einzelnen Kapillarmembranabschnitte erfolgen, wodurch das Kapillarmembranbündel nicht nur fertigungstechnisch einfach und ohne hohen Personalaufwand, sondern zudem auch qualitativ höchstwertig herzustellen ist.In a further advantageous embodiment of the solution according to the invention, a heating wire, a heated, double-edged cutting knife or a laser is used as the cutting / sealing device. In this case, a heating wire represents a particularly simple embodiment of the cutting / sealing device used in the method according to the invention, which permits both an accurate separation or cutting of the endless capillary membranes into the individual capillary membrane sections, as well as a simultaneous sealing with the cutting. In the same way, of course, a heated double-edged cutting blade or a laser can be used. When using a laser cutter for the capillary membranes of relatively large diameter and thin wall, it may be advantageous to first flatten the capillaries from both sides (e.g., with double sided "lips") and then cut with the laser. As a result, both flat pressed capillary halves are held together during cutting, whereby the sealing result can be improved. The present invention is further based on the general idea to provide a device for carrying out the method described above, comprising a roll on which the endless capillary membrane is wound, a drying device for drying the endless capillary membrane, a cutting / sealing device for cutting and simultaneous sealing the capillary membranes or the Kapillarmembranabschnitte at the interface and a collecting container or a module housing for collecting the individual Kapillarmembranabschnitte to Kapillarmembranbündel. By means of such a device can be done fully automated cutting and sealing of the individual Kapillarmembranabschnitte, whereby the Kapillarmembranbündel not only manufacturing technology is easy to produce and without high personnel costs, but also also of the highest quality.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung ist eine Rütteleinrichtung zum Rütteln der geschnittenen und versiegelten Kapillarmembranabschnitte im Auffangbehälter oder im Modulgehäuse vorgesehen. Eine derartige Rütteleinrichtung ermöglicht das Herstellen einer dichten Packung der einzelnen Kapillarmembranabschnitte, wodurch eine optimale Filterleistung des späteren Membranfiltermoduls erzielt werden kann. In an advantageous development of the solution according to the invention, a shaking device is provided for shaking the cut and sealed capillary membrane sections in the collecting container or in the module housing. Such a vibrating device makes it possible to produce a tight packing of the individual capillary membrane sections, as a result of which optimum filter performance of the later membrane filter module can be achieved.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind eine Lichtschranke und eine Steuereinrichtung zum Steuern der Schneide-/Siegeleinrichtung vorgesehen. Die endlose Kapillarmembran läuft dabei zunächst durch die Schneide-/Siegeleinrichtung hindurch und passiert anschließend die erfindungsgemäße Lichtschranke, welche daraufhin dann über die Steuereinrichtung die Schneide-/Siegeleinrichtung betätigt und ein Abschneiden bzw. Versiegeln des abgeschnittenen Kapillarmembranabschnitts aktiviert. Hierdurch kann gewährleistet werden, dass sämtliche geschnittenen Kapillarmembranen bzw. Kapillarmembranabschnitte dieselbe Länge besitzen.In a further advantageous embodiment of the device according to the invention, a light barrier and a control device for controlling the cutting / sealing device are provided. The endless capillary membrane first passes through the cutting / sealing device and subsequently passes through the light barrier according to the invention, which then then actuates the cutting / sealing device via the control device and activates a cutting off or sealing of the cut capillary membrane section. In this way it can be ensured that all cut capillary membranes or capillary membrane sections have the same length.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Kapillarmembranabschnitte nach dem Versiegeln im Bereich ihrer Längsenden mit einer Vergussmasse umgossen, das heißt verpottet. Die Verpottung kann direkt in dem Modulgehäuse stattfinden und somit die Kapillarmembranenden miteinander und mit dem Gehäuse fixieren und abdichten. Alternativ kann durch das Verpotten der Kapillarmembranabschnitte in einer Vergusskappe das Kapillarmembranbündel fixiert und dann über den durch die Verpottung gebildeten Festkörper in einem Gehäuse einer Filtereinrichtung, insbesondere eines Membranfiltermoduls, fixiert werden. Dabei ist selbstverständlich darauf zu achten, dass die einzelnen Kapillarmembranabschnitte des Kapillarmembranbündels möglichst gleichmäßig auf den Querschnitt verteilt sind, um eine hohe Filterleistung erzielen zu können. Als Verpottungsmaterial kann beispielsweise ein Epoxidharz verwendet werden.In an advantageous embodiment of the method according to the invention, the capillary membrane sections are encapsulated after sealing in the region of their longitudinal ends with a potting compound, that is verpottet. The potting can take place directly in the module housing and thus fix the capillary membrane ends with each other and with the housing and seal. Alternatively, by tamping the capillary membrane sections in a potting cap, the capillary membrane bundle can be fixed and then fixed in a housing of a filter device, in particular a membrane filter module, via the solid formed by potting. It is of course important to ensure that the individual Kapillarmembranabschnitte the Kapillarmembranbündels are distributed as evenly as possible over the cross section in order to achieve a high filter performance can. As mocking material For example, an epoxy resin can be used.

Damit die Kapillarmembranen nicht in der Vergussmasse währen Verpottung aufsteigen konnten, sollen sie in Längsrichtung fixiert werden, z.B. durch Aufspannen zwischen zwei Vergusskappen, oder durch ein Gewicht von oben. Bei seitlichem Einspritzen der Vergussmasse ist es vorteilhaft einen Strömungsverteiler unter den Kapillarenden zu haben, der das gleichmäßige Verteilen der Vergussmasse im Modulquerschnitt erlaubt und somit die Fehlstellen in der Verpottung vermeidet. Als Strömungsverteiler für die Vergussmasse kann ein in der Vergusskappe eingebauter Abstandshalter, auf dem Boden der Vergusskappe gelegter Gitternetz, oder Ähnliches verwendet werden. Der Verteiler wird dabei mit eingepottet und nach Freilegen der Kapillaren entfernt.So that the capillary membranes could not rise in the potting compound during potting, they should be fixed longitudinally, e.g. by clamping between two grouting caps, or by a weight from above. For lateral injection of the potting compound, it is advantageous to have a flow distributor under the capillary ends, which allows the uniform distribution of the potting compound in the module cross-section and thus avoids the defects in the potting. As flow distributor for the potting compound, a spacer installed in the potting cap, lattice mesh laid on the bottom of the potting cap, or the like can be used. The distributor is potted and removed after exposing the capillaries.

Das Freilegen der Kapillaren darf erst erfolgen, wenn sich die Vergussmasse beim Aushärten verfestigt und eine bestimmte Mindesthärte erreicht hat. Dabei werden die Kapillarenden durch einen Schnitt quer zur Längsrichtung entfernt, so dass die Kapillarlumen frei zugänglich werden. Der Schnitt kann durch eine Schneide- oder Sägevorrichtung erfolgen. Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.The capillaries must not be exposed until the potting compound solidifies on hardening and reaches a certain minimum hardness. The capillary ends are removed by a cut transversely to the longitudinal direction, so that the Kapillarlumen be freely accessible. The cut can be made by a cutting or sawing device. Other important features and advantages of the invention will become apparent from the dependent claims, from the drawings and from the associated figure description with reference to the drawings.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It is understood that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the particular combination given, but also in other combinations or in isolation, without departing from the scope of the present invention.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Komponenten beziehen.Preferred embodiments of the invention are illustrated in the drawings and will be described in more detail in the following description, wherein like reference numerals refer to the same or similar or functionally identical components.

Dabei zeigen, jeweils schematisch,Show, in each case schematically,

1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines Kapillarmembranbündels, 1 a device according to the invention for carrying out a method according to the invention for producing a capillary membrane bundle,

2 eine Detaildarstellung eines Auffangbehälters, 2 a detailed representation of a collecting container,

3 eine der gemäß der 1 gezeigten Vorrichtung nachfolgende Verpottungsstation, 3 one of the according to the 1 apparatus shown subsequent potting station,

4 ein verpottetes Kapillarmembranbündel. 4 a mocked capillary membrane bundle.

Entsprechend der 1, weist eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1 zur Durchführung eines Verfahrens zur Herstellung eines Kapillarmembranbündels 2 (vgl. auch die 3 und 4) eine Rolle 3 auf, auf welcher eine endlose Kapillarmembran 4 aufgewickelt ist. Darüber hinaus besitzt die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 eine Schneide-/Siegeleinrichtung 5 zum Schneiden der (endlosen) Kapillarmembran 4 in einzelne Kapillarmembranabschnitte 6 und zum gleichzeitigen Versiegeln derselben an einer Schnittfläche 18. Darüber hinaus kann eine Trocknungseinrichtung 7 zum Trocknen der endlosen Kapillarmembran 4 bzw. der einzelnen Kapillarmembransegmente 6 vorgesehen sein. Des Weiteren weist die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 einen Auffangbehälter 8 oder ein Modulgehäuse 9 zum Sammeln der einzelnen geschnittenen Kapillarmembranabschnitte 6 auf. Des Weiteren vorgesehen sein kann eine Rütteleinrichtung 10 zum Rütteln der Kapillarmembranabschnitte 6 im Auffangbehälter 8 bzw. im Modulgehäuse 9, wodurch eine möglichst dichte Packung erzielt werden kann. Ebenfalls vorgesehen sind eine Lichtschranke 11 und eine Steuereinrichtung 12 zum Steuern der Schneide-/Siegeleinrichtung 5. Die Schneide-/Siegeleinrichtung 5 kann einen Heizdraht 13, ein beheiztes, zweischneidiges Schneidmesser oder einen Laser aufweisen.According to the 1 has a device according to the invention 1 for carrying out a method for producing a Kapillarmembranbündels 2 (See also the 3 and 4 ) a role 3 on which an endless capillary membrane 4 is wound up. In addition, the device according to the invention has 1 a cutting / sealing device 5 for cutting the (endless) capillary membrane 4 into individual capillary membrane sections 6 and simultaneously sealing same at a cut surface 18 , In addition, a drying device 7 for drying the endless capillary membrane 4 or the individual Kapillarmembransegmente 6 be provided. Furthermore, the device according to the invention 1 a collection container 8th or a module housing 9 for collecting the individual cut capillary membrane sections 6 on. Furthermore, it may be provided a vibrating device 10 for shaking the capillary membrane sections 6 in the collection container 8th or in the module housing 9 , whereby a dense packing can be achieved. Also provided are a light barrier 11 and a controller 12 for controlling the slicer / sealer 5 , The cutting / sealing device 5 can a heating wire 13 , have a heated, double-edged cutting blade or a laser.

Generell erfolgt dabei die Herstellung des erfindungsgemäßen Kapillarmembranbündels 2 wie folgt:
Zunächst wird eine endlose Kapillarmembran 4 auf einer Rolle 3 (Coil) bereitgestellt, wobei die Kapillarmembran 4 einen Außendurchmesser d von größer als 0,5 mm aufweist. Die endlose Kapillarmembran 4 wird dabei in der Vorrichtung 1 von der Rolle 3 abgewickelt und beispielsweise mittels der Trocknungseinrichtung 7 getrocknet. Anschließend wird die Kapillarmembran 4 durch die Schneide-/Siegeleinrichtung 5 geführt und dort geschnitten und an der Schnittfläche 18 gleichzeitig versiegelt, sofern die durch die Schneide-/Siegeleinrichtung 5 geführte Kapillarmembran 4 die Lichtschranke 11 passiert. Nach dem Abschneiden und Versiegeln fallen die geschnittenen Kapillarmembranabschnitte 6 in den darunter angeordneten Auffangbehälter 8 bzw. in das darunter angeordnete Modulgehäuse 9. Dort werden sie insbesondere unter Rütteln gesammelt und parallel zueinander in der dichtest möglichen Packung angeordnet. Ist eine vordefinierte Anzahl der geschnittenen und versiegelten Kapillarmembranabschnitte 6 im Auffangbehälter 8 bzw. Modulgehäuse 9 aufgenommen, so werden diese einer nachfolgenden Verpottungsstation 14 (vgl. 3) zugeführt. Dort wird zumindest ein Längsendbereich des Kapillarmembranbündels 2 mittels einer Vergussmasse 15 vergossen, d.h. verpottet. Vor oder nach dem Verpotten kann das Kapillarmembranbündel 2 selbstverständlich im Modulgehäuse 9 angeordnet werden, insbesondere sofern anstelle des Auffangbehälters 8 in der Vorrichtung 1 bereits ein Modulgehäuse 9 vorgehalten wird.In general, the preparation of the capillary membrane bundle according to the invention takes place 2 as follows:
First, an endless capillary membrane 4 on a roll 3 (Coil) provided, wherein the capillary membrane 4 has an outer diameter d of greater than 0.5 mm. The endless capillary membrane 4 is doing in the device 1 from the role 3 unwound and, for example, by means of the drying device 7 dried. Subsequently, the capillary membrane 4 through the cutting / sealing device 5 guided and cut there and at the cut surface 18 sealed at the same time, provided by the cutting / sealing device 5 guided capillary membrane 4 the photocell 11 happens. After cutting and sealing, the cut capillary membrane sections fall 6 in the collecting container underneath 8th or in the underlying module housing 9 , There, they are collected in particular with shaking and arranged parallel to each other in the densest possible package. Is a predefined number of cut and sealed capillary membrane sections 6 in the collection container 8th or module housing 9 recorded, they become a subsequent mocking station 14 (see. 3 ). There is at least one longitudinal end of the Kapillarmembranbündels 2 by means of a potting compound 15 shed, ie perverted. Before or after mocking, the Kapillarmembranbündel 2 of course in the module housing 9 be arranged, in particular if instead of the collection container 8th in the contraption 1 already a module housing 9 is held up.

Der Auffangbehälter 8 bzw. das Modulgehäuse 9 können dabei selbstverständlich aus einem Trog 16 und einem Deckel 17 (vgl. 2) zusammengesetzt sein, so dass beispielsweise der Trog 16 einen Teil des Modulgehäuses 9 und der Deckel 17 den den Trog 16 abschließenden Teil des Modulgehäuses 9 darstellt. Das Einbringen des Deckels 17 in den Trog 16 kann dabei ebenfalls auf der Rütteleinrichtung 10 erfolgen, wodurch sich die Form des Kapillarmembranbündels 2 an die Innenkontur des Trogs 16 und des Deckels 17 anpasst.The collection container 8th or the module housing 9 can of course from a trough 16 and a lid 17 (see. 2 ), so that, for example, the trough 16 a part of the module housing 9 and the lid 17 the trough 16 final part of the module housing 9 represents. The insertion of the lid 17 in the trough 16 can also do so on the vibrator 10 take place, whereby the shape of the Kapillarmembranbündels 2 to the inner contour of the trough 16 and the lid 17 adapts.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 und dem erfindungsgemäßen Verfahren lässt sich somit ein Kapillarmembranbündel 2 mit gleich langen und versiegelten Kapillarmembranabschnitten 6 vergleichsweise einfach, qualitativ hochwertig und zudem kostengünstig herstellen. Insbesondere kann durch die vorzugsweise vollautomatisierte Vorrichtung 1 ein Personalaufwand sowie ein Material- und Zeitaufwand reduziert werden. With the device according to the invention 1 and the method according to the invention can thus be a Kapillarmembranbündel 2 with equally long and sealed capillary membrane sections 6 relatively simple, high quality and also inexpensive to produce. In particular, by the preferably fully automated device 1 a personnel expenditure as well as a material and time expenditure are reduced.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102004004212 A1 [0002]
EP 2024067 A1 [0002]
US 4190411 A [0002]
US 4227295 A [0002]
US 5639373 [0003]
US 6294039 [0004]
WO 01/85315 [0005]

Claims

Method for producing a capillary membrane bundle ( 2 ) a membrane filter module having a plurality of parallel arranged Kapillarmembranabschnitte ( 6 ), characterized in that a capillary membrane ( 4 ) by means of a cutting / sealing device ( 5 ) in equally long Kapillarmembranabschnitte ( 6 ) and this while cutting at the same time on the cut surface ( 18 ) are sealed.

Method according to claim 1, characterized in that the capillary membrane sections ( 6 ) in a collecting container ( 8th ) or in a module housing ( 9 ), in particular with shaking, to the capillary membrane bundle ( 2 ) to be collected.

Method according to claim 2, characterized in that the capillary membrane bundle ( 2 ) at least in a longitudinal end region with a potting compound ( 15 ) is mocked.

Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that the cutting / sealing device ( 5 ) by means of a light barrier ( 11 ) and a control device ( 12 ) is controlled.

Method according to one of claims 3 or 4, characterized in that as potting compound ( 15 ) an epoxy resin is used.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that as a cutting / sealing device ( 5 ) a heating wire ( 13 ), a heated cutting knife or a laser is used.

Contraption ( 1 ) for carrying out the method according to one of claims 1 to 6, comprising - a roll ( 3 ), on which the endless capillary membrane ( 4 ), - a cutting / sealing device ( 5 ) for cutting the endless capillary membrane ( 4 ) into individual capillary membrane sections ( 6 ) and simultaneously sealing the capillary membrane sections ( 6 ) at the cut surface ( 18 ), - a collecting container ( 8th ) or a module housing ( 9 ) for collecting the individual capillary membrane sections ( 6 ) to the capillary membrane bundle ( 2 ).

Apparatus according to claim 7, characterized in that a vibrating device ( 10 ) for shaking the capillary membrane sections ( 6 ) in the collecting container ( 8th ) or in the module housing ( 9 ) is provided.

Method according to claim 7 or 8, characterized in that a light barrier ( 11 ) and a control device ( 12 ) for controlling the slicer / sealer ( 5 ) are provided.

Device according to one of claims 7 to 9, characterized in that the cutting / sealing device ( 5 ) a heating wire ( 13 ), a heated cutting knife or a laser.