DE1160408B

DE1160408B - Clamping device for a dialyzer

Info

Publication number: DE1160408B
Application number: DET14361A
Authority: DE
Inventors: Jack Isreeli
Original assignee: Technicon International Ltd
Current assignee: Technicon International Ltd
Priority date: 1956-11-02
Filing date: 1957-11-02
Publication date: 1964-01-02

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Internat. Kl.: B Ol dBoarding school Class: B Ol d

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:Number:
File number:
Registration date:
Display day:

Deutsche Kl.: 12 d-1/04 German class: 12 d- 1/04

T14361IV a /12 d
2. November 1957
2. Januar 1964T14361IV a / 12 d
November 2, 1957
2nd January 1964

Es sind verschiedenartige Klemmvorrichtungen für Dialysatoren, welche eine flache, halbdurchlässige Membran zwischen zwei Platten enthalten, die beide auf der jeweiligen Seite der Membran eine ebene Oberfläche mit Rillen für den Durchlauf der Flüssigkeit aufweisen, bekannt; jedoch sickert häufig zwischen mehreren Rillen der jeweiligen Platte und der Membran Flüssigkeit durch, weil es äußerst schwierig ist, zwischen der Membran und deu mit Rillen versehenen Platten einen gleichmäßigen Druck auf einer größeren Fläche herzustellen. Insbesondere tritt diese Schwierigkeit bei den heute verwendeten Dialysatorplatten aus Kunststoffen auf, weil diese im Gegensatz zu den früheren Dialysatorplatten aus einer Keramik oder aus Glas leicht biegsam sind. Die bekannten Klemmvorrichtungen enthalten eine größere Anzahl Schrauben, die beim Auswechseln der Membran gewöhnlich einzeln nacheinander gelöst und später unter Zeitaufwand gleichmäßig wieder angezogen werden müssen, um die gewünschte gleichförmige Druckverteilung zwischen der Membran und den Platten zu erzielen. Es ist zwar bekannt, zum Festklemmen der Membran zwischen zwei Platten nur eine Schraube oder einen Klemmbügel zu verwenden; jedoch tritt hierbei insbesondere das Problem der Druckübertragung auf die Membran hervor, die an sämtlichen Berührungsstellen zwischen der Membran und den anliegenden, mit Rillen versehenen Platten gleichförmig erfolgen soll. Dieser zu übertragende Druck soll dabei soweit einstellbar und regelbar sein, daß sich eine je nach Wunsch mehr oder minder feste, gleichmäßige, gas- und flüssigkeitsdichte Verbindung zwischen den Platten und der Membran ausbildet. There are different types of clamping devices for dialyzers, which have a flat, semi-permeable Membrane contained between two plates, both of which are flat on either side of the membrane Have surface with grooves for the passage of the liquid, known; however, it often seeps between several grooves of the respective plate and the membrane liquid passes, because it is extremely is difficult to use between the diaphragm and eng Grooved plates produce an even pressure on a larger area. In particular this difficulty occurs with the dialyzer plates made of plastics used today, because these im In contrast to the earlier dialyzer plates made of ceramic or glass, they are easily flexible. The known Clamping devices contain a larger number of screws that are used when changing the membrane usually loosened one after the other and later tightened evenly again with a expenditure of time must be in order to achieve the desired uniform pressure distribution between the membrane and the Panels to achieve. Although it is known to clamp the membrane between two plates only use a screw or clamp bracket; however, the problem arises here in particular Pressure transfer to the membrane emerges at all points of contact between the membrane and the adjacent grooved plates should be made uniform. This to be transferred The pressure should be adjustable and controllable to such an extent that it can be more or less depending on the requirements forms solid, uniform, gas- and liquid-tight connection between the plates and the membrane.

Eine Klemmvorrichtung für einen Dialysator, mit der zwischen den mit Rillen versehenen Innenflächen zweier Platten eine Membran flüssigkeits- und gasdicht unter gleichförmigem Druck eingeklemmt wird, weist gemäß der Erfindung Klemmplatten mit einer ringförmigen Erhebung und je einen auf der mit Rillen versehenen Platte flach aufliegenden Klemmring auf, mit dem längs einer kreisförmigen Linie die Erhebung mindestens teilweise in Berührung steht.A clamping device for a dialyzer, with the between the grooved inner surfaces two plates, a membrane is clamped in a liquid- and gas-tight manner under uniform pressure, has according to the invention clamping plates with an annular elevation and one on each with Grooved plate resting flat on the clamping ring, with the along a circular line the Elevation is at least partially in contact.

Über die ringförmige Erhebung der Klemmplatten wird der Klemmdruck längs einer kreisförmigen Linie auf den betreffenden zwisohengeschalteten Klemmring übertragen, in dem sich die Druckverteilung von der kreisförmigen Berührungslinie auf eine Fläche ausbreitet, deren Breite etwa der Breite des Bereiches entspricht, in dem die flüssigkeitsführenden Rillen in den Innenflächen der Platten eingelassen sind. Unter der Vermittlung der ringförmigen Erhebung und des Klemmvorrichtung für einen DialysatorThe clamping pressure is applied along a circular line via the ring-shaped elevation of the clamping plates transferred to the relevant zwisohengeschalten clamping ring, in which the pressure distribution of the circular contact line spreads over an area, the width of which is approximately the width of the area corresponds, in which the liquid-carrying grooves are embedded in the inner surfaces of the plates. Under the placement of the ring-shaped elevation and the clamping device for a dialyzer

Anmelder:Applicant:

Technicon International Ltd.,Technicon International Ltd.,

Chauncey, N.Y. (V. St. A.)Chauncey, N.Y. (V. St. A.)

Vertreter:Representative:

Dr.-Ing. W. Reichel, Patentanwalt,Dr.-Ing. W. Reichel, patent attorney,

Frankfurt/M. 1, Parkstr. 13Frankfurt / M. 1, Parkstrasse 13th

Als Erfinder benannt:Named as inventor:

Jack Isreeli, Tuckahoe, N.Y. (V. St. A.)Jack Isreeli, Tuckahoe, N.Y. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:Claimed priority:

V. St. v. Amerika vomV. St. v. America from

2. November 1956 (Nr. 620 065)November 2, 1956 (no.620 065)

25. April 1957 (Nr. 655 093)April 25, 1957 (no.655 093)

Klemmringes kann der Klemmdruck also in einfacher Weise gleichförmig von einer Linie aus auf den von den flüssigkeitsführenden Rillen eingenommenen Bereich an der Innenfläche der Platte und somit auf die Membran übertragen werden, so daß die gewünschte gleichförmige Abdichtung zwischen der Membran und dem mit Rillen versehenen Bereich der Dialysatorplatten zustande kommtClamping ring, the clamping pressure can therefore be uniformly applied from a line to that of in a simple manner the liquid-guiding grooves occupied area on the inner surface of the plate and thus on the Diaphragm are transferred so that the desired uniform seal between the diaphragm and the grooved area of the dialyzer plates comes about

Symmetrisch zur ringförmigen Erhebung ist im Mittelpunkt der beiden Klemmpla&en je eine Öffnung ausgebildet, durch die ein mit Außengewinde versehener Zapfen hindürchläuft, auf dem mindestens eine Mutter aufgeschraubt ist, an der sich der Klemmdruck zwischen den Klemmplatten und dler Membran einstellen läßt.Symmetrical to the ring-shaped elevation, there is an opening in the center of each of the two clamping plates formed through which an externally threaded pin runs through, on which at least a nut is screwed on, on which the clamping pressure is between the clamping plates and the membrane can be adjusted.

Fig. 1 ist eine Draufsicht auf einen Dialysator;Fig. 1 is a plan view of a dialyzer;

Fig. 2 ist ein vergrößerter Schnitt längs der Linie2-2 der Fig. 1;Fig. 2 is an enlarged section along the Line 2-2 of Figure 1;

Fig. 3 ist eine vergrößerte Teilansicht eines Schnittes längs der Linie 3-3 der Fi g. 2;3 is an enlarged fragmentary view of a section taken along line 3-3 of FIG. 2;

Fig. 4 ist eine der Fig. 1 ähnliche Ansicht;Figure 4 is a view similar to Figure 1;

Fig. 5 ist ein vergrößerter senkrechter Schnitt längs der Linie 7-7 der F i g. 4.Fig. 5 is an enlarged vertical section along line 7-7 of FIG. 4th

Wie in den Figuren zu sehen ist, weist ein Dialysator 10 eine halbduirchlässige Membran 14 auf, welche sich zwischen zwei mit Rillen versehenen Platten 16 befindet, die von einer Klemmvorrichtung 20 zusammengepreßt werden.As can be seen in the figures, a dialyzer 10 has a semi-permeable membrane 14 which is located between two grooved plates 16 which are pressed together by a clamping device 20.

309 777/217309 777/217

Die Platten 16 sind einander ähnliche kreisrunde Scheiben, die aus einem durchsichtigen Material bestehen. The plates 16 are circular disks similar to one another and made of a transparent material.

Beide Platten 16 sind außerdem in ihrer Mitte kreisförmig 40 ausgeschnitten. Zusätzlich zu Kerben 28 und 30 am Umfang ist der Rand der Platten 16 stufenförmig abgesetzt 40,4. Jede Platte 16 besitzt außerdem in der Nähe ihres Randes exzentrisch versetzte Bohrungen 42, welche auf der gerillten Seite zu einem Sitz 44 A aufgebohrt sind.Both plates 16 are also cut out circularly 40 in their center. In addition to notches 28 and 30 on the circumference, the edge of the plates 16 is stepped 40.4. Each plate 16 also has eccentrically offset holes 42 which are bored on the grooved side to a seat 44 A in the vicinity of its edge.

Die Klemmvorrichtung 20 besteht aus zwei Klemmringen 44 für die Dialysatorplatten 16, aus zwei Klemmplatten 46, welche auf die Klemmringe einwirken, und aus einem Zapfen 48 mit einer Mutter 50.The clamping device 20 consists of two clamping rings 44 for the dialyzer plates 16, of two Clamping plates 46, which act on the clamping rings, and from a pin 48 with a nut 50.

Die Klemmringe sind kreisförmig und vorzugsweise z. B. aus rostfreiem Stahl hergestellt. Sie sind relativ dünn und haben mehrere gleichweit voneinander kreisförmig angeordnete Löcher 52 zwischen ihrer Mittelöffnung 54 und ihrem Rand 56. Diese Löcher 52 liegen, wie es die F i g. 2 am besten zeigt, über dem gerillten Teil der Dialysatorplatten, machen die Rillen von oben her sichtbar und geben gleichzeitig den Klemmringen 44 ein gewünschtes Maß an Biegsamkeit. Die Außenfläche der Klemmringe enthält eine kreisförmige Rille 58.The clamping rings are circular and preferably z. B. made of stainless steel. They are relative thin and have several equally spaced circular holes 52 between their Central opening 54 and its edge 56. These holes 52 are as shown in FIG. 2 best shows above that grooved part of the dialyzer plates, make the grooves visible from above and at the same time give the Clamping rings 44 a desired degree of flexibility. The outer surface of the clamping rings contains a circular groove 58.

Die Klemmplatten 46 sind kreisförmig und bestehen vorzugsweise aus rostfreiem Stahl. Sie sind an ihrem Rand mit einer kreisförmigen Erhebung 60 versehen, welche in die kreisförmige Rille 58 auf dem dazugehörigen Klemmring 44 hineinpaßt.The clamping plates 46 are circular and are preferably made of stainless steel. You are on provided their edge with a circular elevation 60, which fits into the circular groove 58 on the associated clamping ring 44.

Der Klemmechanismus 20 weist außerdem eine Gegenmutter 62 auf dem Zapfen 48 auf, welche als die eine Klemmstütze dient, während die Mutter 50 bewegbar ist, um den von der Klemmvorrichtung 20 ausgeübten Druck zu regulieren. Eine Unterlegscheibe 66 ist zwischen der Mutter 50 und der dazugehörigen Klemmplatte 46 eingeschoben. Die Mutter 50 besitzt in ihrem Umfang vier gleichweit voneinander entfernte Löcher 66,4, die zu ihrer Einstellung auf dem Zapfen 48 dienen.The clamping mechanism 20 also has a lock nut 62 on the pin 48, which as which serves as a clamping support, while the nut 50 is movable around the position of the clamping device 20 to regulate the pressure exerted. A washer 66 is between the nut 50 and the associated one Clamping plate 46 pushed in. The nut 50 has four equidistantly spaced apart in its circumference Holes 66.4, which are used to adjust them on the pin 48.

Der Dialysator 10 besitzt ferner einen Überlaufteller 70, welcher mit den Schrauben 72 auf einer Stütze montiert ist. Zwischen Stütze und Überlaufteller sind Abstandsklötze 73 eingefügt.The dialyzer 10 also has an overflow plate 70, which with the screws 72 on a Support is mounted. Spacer blocks 73 are inserted between the support and the overflow plate.

Beim Zusammenbau des Dialysators 10 wird zunächst der Überlaufteller 70 befestigt. Dann wird die untere Klemmplatte 46 (Fig. 2) mit Hilfe von Schrauben 76 auf dem Überlaufteller angebracht. Der Zapfen 48 wird dann durch den Überlaufteller 70, die untere Klemmplatte 46, den unteren Klemmring 44, die untere Dialysatorplatte 16, die Membran 14, die obere Dialysatorplatte 16, den oberen Klemmring 44, die obere Klemmplatte 46 und die Mutter 50 hindurchgesteckt. Die Rillen der oberen Platte 16 werden dabei genau auf die Rillen der unteren Platte 16 ausgerichtet. Im vorliegenden Falle ist die Membran kreisförmig und besteht aus einem halbdurchlässigen Material, z. B. aus regenerierter Zellulose. Sie wird zwischen die einander gegenüberliegenden Flächen der Platten 16 geklemmt. Um ganz sicher zu sein, daß die Rillen in der oberen und der unteren Dialysatorplatte genau aufeinanderliegen, führt man einen Stift 78, der mit einem Loch 82 versehen ist, in die Bohrung 42 der unteren Platte 16 ein. Dieser Stift befindet sich in dem auf gebohrten Sitz 44,4 der Bohrung 42 und geht bis zur Plattenoberfiäche hindurch. Ein entsprechender Stift 80 wird im Loch 82 des Stiftes 78 eingesetzt.When assembling the dialyzer 10, the overflow plate 70 is first attached. Then the lower clamping plate 46 (Fig. 2) attached to the overflow plate with the aid of screws 76. Of the Pin 48 is then through the overflow plate 70, the lower clamping plate 46, the lower clamping ring 44, the lower dialyzer plate 16, the membrane 14, the upper dialyzer plate 16, the upper clamping ring 44, the upper clamping plate 46 and the nut 50 pushed through. The grooves in the upper plate 16 are precisely aligned with the grooves in the lower plate 16. In the present case, the membrane is circular and consists of a semi-permeable membrane Material, e.g. B. from regenerated cellulose. It will be between the opposing faces the plates 16 clamped. To be absolutely sure that the grooves in the upper and lower dialyzer plates exactly on top of one another, a pin 78, which is provided with a hole 82, is inserted into the bore 42 of the lower plate 16. This pin is located in the drilled seat 44.4 of the hole 42 and goes through to the surface of the plate. A corresponding pin 80 is in the hole 82 of the pin 78 used.

Der Klemmdruck wird von den Klemmplatten 46 auf die biegsamen Ringe 44 entlang einer kreisförmigen Berührungslinie ausgeübt, genauer auf der Linie, wo die Erhebung 60 in der entsprechenden Rille 58 sitzt. Diese Berührungslinie liegt über der Fläche der Platten 16, in denen sich die Rillen befinden, so daß der Druck dort herrscht, wo man ihn braucht, d. h. auf der Fläche, in der die Membran 14 zwischen den Rillen liegt und zu ihren beiden Seiten Durchgänge für eine Flüssigkeit bildet. Der Klemmdruck wird infolge der Biegsamkeit der Ringe 44, welche durch die Ausbildung der Öffnungen 52 erreicht ist, gleichmäßig über die Dialysatorplatten verteilt. Der Klemmdruck, welcher auf die Platten 16 auf einem Kreis über der Fläche, in der die Rillen eingelassen sind, gleichmäßig ausgeübt wird, verhindert ein Neigen oder eine Trennung der Platten infolge des Klemmdruckes, so daß die Membran immer flüssigkeitsdicht mit den Platten abschließt.The clamping pressure is from the clamping plates 46 on the flexible rings 44 along a circular Line of contact exerted, more precisely on the line where the elevation 60 in the corresponding groove 58 sits. This line of contact lies over the surface of the plates 16 in which the grooves are located, so that the pressure is where you need it, d. H. on the area in which the membrane 14 between the Grooves and forms passages for a liquid on both sides. The clamping pressure is due to the flexibility of the rings 44, which is achieved by the formation of the openings 52, evenly distributed over the dialyzer plates. The clamping pressure applied to the plates 16 on a circle above the The surface in which the grooves are recessed is evenly exerted prevents tilting or separation of the plates as a result of the clamping pressure, so that the membrane is always liquid-tight with the plates concludes.

Der stufenförmige Rand 40,4 der Dialysatorplatten 16 bildet eine fortlaufende Rille 84,4 am Umfang des Dialysators 10. Diese Rille 84,4 erlaubt es, bei einem Zerlegen des Dialysators die Platten 16 mit Hilfe eines Schraubenziehers zu trennen, wenn sie infolge des Klemmdruckes sehr fest aneinanderhaften.The step-shaped edge 40.4 of the dialyzer plates 16 forms a continuous groove 84.4 on the circumference of the dialyzer 10. This groove 84.4 allows a Disassemble the dialyzer to separate the plates 16 with the help of a screwdriver if they are a result of the clamping pressure stick together very tightly.

Bei der in den Fig. 4 und 5 dargestellten Ausführungsform besteht der gesamte Dialysator aus mehreren zuvor beschriebenen Einzeldialysatoren 10, welche übereinandergeschichtet sind, wodurch die Kapazität erhöht wird, ohne daß der Durchmesser vergrößert zu werden braucht. Obwohl nur zwei Einzeldialysatoren 10 gezeigt sind, kann die Gesamtapparatur drei oder mehrere Einzeldialysatoren enthalten. In the embodiment shown in FIGS the entire dialyzer consists of several individual dialyzers 10 described above, which are stacked, thereby increasing the capacity without reducing the diameter needs to be enlarged. Although only two individual dialyzers 10 are shown, the entire apparatus contain three or more individual dialyzers.

Bei dieser Ausführungsform ist eine bessere Klemmvorrichtung vorgesehen, mit deren Hilfe es leichter ist, die zusammengehörigen Platten bzw. die ganze Apparatur zusammenzupressen und zu entspannen. Zu diesem Zweck sind die Kiemmutter 50 und die Unterlegscheibe 66, welche sich mit der oberen Klemmplatte 46 reibt, mit einem dazwischen eingefügten, die Reibung vermindernden Kugellager 94 versehen. Diese Vorrichtung besteht aus kreisförmigen Rillen 95 und 96 in den Teilen 50 und 66 (Fig. 5). Ein Federring98 drückt den Teil 66 gegen die Mutter 50. Dann kann die Mutter 50 auf den Zapfen 48 geschraubt werden, ohne daß sich die durch die Reibung gehaltene Scheibe 66 mitdreht. Da die Mutter 50 nicht die Klemmplatte 46 berührt und mit dem Teil 66 reibungsfrei verbunden ist, läßt sich beim Spannen und Entspannen der Vorrichtung die Mutter 50 leichter schrauben; man kann also auf diese Weise einen beträchtlichen Klemmdruck mit einem verhältnismäßig geringen Kraftaufwand hervorrufen. In this embodiment, a better clamping device is provided, with the help of which it it is easier to compress and relax the plates that belong together or the entire apparatus. For this purpose, the terminal nut 50 and the washer 66, which are connected to the upper clamping plate 46 rubs, with a friction-reducing ball bearing interposed therebetween 94 provided. This device consists of circular grooves 95 and 96 in parts 50 and 66 (Fig. 5). A spring ring 98 presses the part 66 against the nut 50. Then the nut 50 can be screwed onto the pin 48 without the Disc 66 held by the friction also rotates. Since the nut 50 does not touch the clamping plate 46 and is connected to the part 66 without friction, can be when tensioning and relaxing the device Screw nut 50 more easily; So you can use a considerable clamping pressure in this way cause a relatively low expenditure of force.

Claims

Patent claims:

1. Clamping device for a dialyzer, with the between the grooved inner surfaces two dialyzer plates a membrane liquid- and gas-tight under uniform Pressure can be clamped, characterized by the dialyzer plates (16) directly adjacent clamping rings (44) and clamping plates (46) each with an annular elevation (60) its edge on the associated clamping ring (44) along a possibly interrupted circular contact line is imprinted.

2. Clamping device according to claim 1, characterized in that the circular elevation (60) with a linear recess (58) formed in the clamping ring (44) Touch stands.

3. Clamping device according to claim 1 and 2, characterized in that symmetrically to annular elevation (60) formed in the center of the two clamping plates (46) each with an opening through which a threaded pin (48) passes on which a nut is screwed, and that one side surface of the nut (62) at the edge of the opening with the Clamping plate (46) is in contact.

4. Clamping device according to claims 1 to 3, characterized in that the width of the Klemmrmges (44) is chosen to be somewhat larger than the width of the area occupied by the grooves in the plates (16), and that it is symmetrical are arranged to the center of the Klemmiinges (44) in this holes (52).

5. Clamping device according to claims 1 to 4, characterized in that between the nut (50) and a clamping plate (46) a ball bearing (94) is inserted.

Considered publications:

German Patent Nos. 73,915, 704 351;

U.S. Patent No. 2,650,709;

"Chemie-Ingenieur-Technik", 1957, p. 19;

Journal of the American Chemical Society, 1946, p. 911;

Journal of Physical Chemistry, Vol. 176, p. 321;

Journal of physical chemistry, 1943, p. 59.

1 sheet of drawings

309 777/217 12.63 ® Bundesdruckerei Berlin