DE19806293A1 - Manufacture of dialysis equipment or filters by wrapping hollow parallel fiber or filament bundles in paper or plastic sheet - Google Patents

Manufacture of dialysis equipment or filters by wrapping hollow parallel fiber or filament bundles in paper or plastic sheet

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Abstract

The paper or plastic sheet (8) is placed on a flexible underlayer (10) and the fiber bundle (7) placed on top of the sheet. The edges (12,13) of the underlayer are then wrapped around the bundle so that the edges of the sheet overlap to form a cylindrical wrapper. The overlapping edges are then joined together. Independent claims are also included for the following: (a) a bundle of hollow fibers wrapped in a paper or plastic sheet with overlapping edges joined together; and (b) process equipment having suckers (14,15) for bending and then releasing the flexible underlayer (10). Preferred Features: The sheet (8) may alternatively be placed with the fiber bundle (7) in an open rectangular spring steel plate which has a natural tendency to roll up. When released, the steel plate rolls up and forms the sheet around the fiber bundle. Overlapping edges of the thermoplastic sheet are welded together.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Umwickeln eines Bündels aus zueinander parallelen Fasern oder Filamenten, vorzugsweise aus Hohlfasern bei der Herstel­ lung von Dialysatoren oder Filtern, mit einem Materialbogen, vorzugsweise aus Pa­ pier oder Kunststoff, und eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.The invention relates to a method for wrapping a bundle of each other parallel fibers or filaments, preferably from hollow fibers in the manufacture treatment of dialyzers or filters, with a sheet of material, preferably made of Pa pier or plastic, and an apparatus for performing this method.

Beispielsweise bei der Herstellung von in der europäischen Patentanmeldung 97 119 797.5 beschriebenen Filtervorrichtungen mit zwei Strömungsräumen, von de­ nen ein erster Raum, vorzugsweise ein Permeatraum, durch die Röhren- oder Ka­ pillarröhren-Durchgänge eines an seinen Enden in eine Vergußmasse eingegosse­ nen Hohlfaserbündels und ein zweiter Raum, vorzugsweise ein Filtratraum, der durch ein das Hohlfaserbündel einfassendes Gehäuse gebildet ist, müssen die aus Kunststoff bestehenden Hohlfaserbündel verarbeitet und in das dieses einfassende Gehäuse eingezogen werden. Die Handhabung derartiger Hohlfaserbündel bei ih­ rer Verarbeitung ist jedoch schwierig, insbesondere weil sich die Hohlfasern elek­ trostatisch aufladen können und dadurch eine einfache Handhabung und Verar­ beitung behindern. Um eine einfache Handhabung zu gewährleisten, ist es be­ kannt, die Hohlfaserbündel mit einem dieses zusammenhaltenden Materialbogen aus Papier oder Kunststoff zu umwickeln und die überlappenden Seiten des Bo­ gens durch Klebestreifen aneinander zu fixieren.For example, in the production of European patent application 97 119 797.5 described filter devices with two flow spaces, de NEN a first space, preferably a permeate space, through the tube or Ka Pillar tube passages one cast into a potting compound at its ends NEN bundle of hollow fibers and a second space, preferably a filtrate space is formed by a housing enclosing the hollow fiber bundle, the must Plastic existing hollow fiber bundle processed and in this enclosing Housing are retracted. The handling of such hollow fiber bundles at ih Processing is difficult, especially because the hollow fibers are elec can charge trostatically and therefore easy handling and processing hinder processing. To ensure easy handling, it is be knows the hollow fiber bundle with a material sheet that holds it together  made of paper or plastic and the overlapping sides of the Bo gens to be fixed together by adhesive strips.

Aus den EP 0 261 728 B1 und 0 490 789 B1 ist es bekannt, Hohlfaserbündel zu ihrer Handhabung in Schläuche oder Röhren einzuziehen, was jedoch mit einem erheblichen Aufwand verbunden ist.EP 0 261 728 B1 and 0 490 789 B1 disclose hollow fiber bundles their handling in hoses or tubes, but what with a considerable effort is involved.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren der eingangs angegebenen Art vorzuschlagen, nach dem sich in einfacher Weise Faser- bzw. Hohlfaserbündel mit Materialbogen umwickeln lassen, so daß diese von den Materialbogen gleichsam röhrenförmig eingefaßt sind.The object of the invention is therefore to provide a method of the type mentioned to propose, after which in a simple manner fiber or hollow fiber bundle Allow the material sheet to be wrapped so that it is as it were from the material sheet are framed tubular.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Die Seitenteile der Unterlage lassen sich durch Greifer oder Sauger erfassen, die in einer Umhüllungsvorrichtung entsprechend den aus­ zuführenden Einschlagbewegungen geführt sind, so daß sich die Faserbündel in einer weitgehend automatisierten Weise mit zylindrischen Wickelhüllen bildenden Bögen umwickeln lassen.According to the invention, this object is achieved by the characterizing features of Claim 1 solved. The side parts of the pad can be gripped or capture suction cups made in a wrapping device according to the leading weft movements are performed so that the fiber bundle in in a largely automated manner with cylindrical wrapping shells Have the sheets wrapped.

Nach einem anderen Vorschlag wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Materialbogen in ein aufgebogenes, rechteckiges Blech aus Federstahl, das bestrebt ist, seine entspannte, zylindrische Stellung zu federn, in der sich die Seitenbereiche des Blechs überlappen, eingelegt und daß auf den Bogen das Bün­ del aufgelegt wird, daß die Seitenbereiche des Blechs aufeinanderfolgend entlastet werden, so daß sie den Bogen mit einander überlappenden seitlichen Streifen in zylindrischer Form um das Faserbündel einschlagen, und daß die einander über­ lappenden Seitenstreifen des Bogens aneinander fixiert werden.According to another proposal, the object is achieved according to the invention in that that the material sheet in a bent, rectangular sheet of spring steel, which strives to spring its relaxed, cylindrical position in which the Side areas of the sheet overlap, inserted and that the Bün on the sheet del is placed that the side areas of the sheet successively relieved be so that they form the sheet with overlapping side strips envelop in a cylindrical shape around the fiber bundle, and that the one over the other overlapping side strips of the sheet are fixed to each other.

Nach dieser zweiten Variante der Erfindung wird die zurückfedernde Elastizität des zylindrisch gebogenen Federblechs ausgenutzt, um den Bogen unter Bildung einer Wickelhülle um das Faserbündel herumzuschlagen. According to this second variant of the invention, the resilient elasticity of the cylindrically curved spring plate is used to form the arch To wrap the wrapping around the fiber bundle.  

Um eine feste Packung des Faserbündels in der Wickelhülle sicherzustellen, kön­ nen die einander überlappenden Seitenbereiche der Bleche durch eine aufge­ drückte Schale in ihre den Bogen zu einer zylindrischen Hülle formenden Stellung gebracht werden.In order to ensure that the fiber bundle is firmly packed in the winding cover, NEN the overlapping side areas of the sheets by a pressed the bowl into its position forming the arch into a cylindrical shell to be brought.

Nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß die einander überlappenden Seitenstreifen des Bogens aus thermoplastischem Kunststoff miteinander verschweißt werden. Derartige Verschweißungen wurden bislang bei der Einfassung von Hohlfasern in Kunststoffbögen nicht ausgeführt, vermutlich weil befürchtet wurde, daß die Hohlfasern, die ebenfalls aus Kunststoff bestehen, durch die Schweißwärme beschädigt werden könnten. Überraschend hat sich jedoch gezeigt, daß die einander überlappenden Randbereiche des Bogens durch eine Wärmeschweißung miteinander verbunden werden können, ohne daß auch die von dem Bogen eingefaßten Fasern des Faserbündels beschädigt wer­ den. Besonders vorteilhaft hat sich dabei erwiesen, die Schweißung berührungslos - z. B. durch Heißluftschweißung - durchzuführen.According to a particularly preferred embodiment of the invention, that the overlapping side strips of the sheet of thermoplastic Plastic are welded together. Such welds were made so far not used for edging hollow fibers in plastic sheets, probably because it was feared that the hollow fibers, which are also made of plastic exist that could damage welding heat. Surprisingly however, it has been shown that the overlapping edge regions of the sheet can be joined together by heat welding without also the fibers of the fiber bundle framed by the arch are damaged the. It has proven to be particularly advantageous to make the weld contactless. B. by hot air welding.

Um die Seitenbereiche des Blechs zum Anlegen des Bogens und des Faserbün­ dels aufzubiegen bzw. aufzufedern, können bewegliche Sauger vorgesehen wer­ den, die die Seitenbereiche aufbiegen und entlasten.Around the side areas of the sheet for creating the bow and the fiber bunch To bend up or spring up, movable suction cups can be provided those who bend and relieve the side areas.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß mindestens ein Sei­ tenbereich der aufeinanderfolgend eingeschlagenen überlappenden Seitenbereiche des Blechs mit Durchbrüchen versehen ist, durch die Stempel einführbar sind, die einen Randbereich des Bogens gegen das Bündel andrücken. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, daß die Randbereiche des die Wickelhülle bildenden Bogens ohne Zwischenlage eines Randes des Bleches einander überlappend auf­ einander liegen.In a further embodiment of the invention it is provided that at least one screen area of the successively overlapping overlapping side areas of the sheet is provided with openings through which stamps can be inserted press an edge area of the sheet against the bundle. In this way it can be ensured that the edge areas of the one forming the winding sleeve Sheet without interleaving one edge of the sheet overlapping each other lie to each other.

Um die einander überlappenden Seitenstreifen des Bogens aneinander zu fixieren, können die Durchbrüche oder weitere Durchbrüche zum Ausführen einer Schwei­ ßung mit Wärme beaufschlagbar sein.To fix the overlapping side strips of the sheet together, can the breakthroughs or other breakthroughs to perform a weld be exposed to heat.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigenAn embodiment of the invention is described below with reference to the drawing explained in more detail. In this show

Fig. 1 bis Fig. 4 eine Vorrichtung zum Einhüllen eines Faserbündels mit einem Bogen in schematischer Darstellung und unterschiedlichen Zuständen vom Einlegen des Faserbündels bis zum Umfas­ sen des Faserbündels durch den Bogen. Fig. 1 to Fig. 4 shows a device for wrapping a fiber bundle with a bow in a schematic representation and different states from inserting the fiber bundle to Umfas sen the fiber bundle through the bow.

Bei dem anhand der Zeichnung erläuterten Ausführungsbeispiel ist ein rechteckiges Federblech 10 an einem sich über dessen Länge erstreckenden Gestell 11 befe­ stigt. Das Federblech 10 ist derart ausgestaltet, daß es in seinem entspannten Zu­ stand in seine aus Fig. 2 ersichtliche Stellung zurückfedert.In the embodiment explained with the aid of the drawing, a rectangular spring plate 10 is attached to a frame 11 extending over its length. The spring plate 10 is designed such that it stood back in its relaxed position in its position shown in FIG. 2.

Um mit der in den Fig. 1 bis 4 schematisch dargestellten Vorrichtung ein Faserbün­ del 7 in einen dieses einfassenden Bogen 8 aus Kunststoff einzuhüllen, werden die Seitenteile 12,13 des Federblechs 10 in der aus Fig. 1 ersichtlichen Weise durch Sauger 14, 15 auseinandergezogen, so daß das Federblech 10 die Form einer of­ fenen Rinne annimmt. Die Sauger 14, 15 werden in üblicher Weise an Stempeln oder an Parallelgestängen geführt, so daß sie die Seitenbereiche des Blechs öff­ nende und schließende Bewegungen ausführen.In order to envelop a fiber bundle del 7 in a sheet 8 enclosing this with the device shown schematically in FIGS . 1 to 4, the side parts 12 , 13 of the spring plate 10 are pulled apart in the manner shown in FIG. 1 by suckers 14 , 15 , so that the spring plate 10 takes the form of an open channel. The suction cups 14 , 15 are guided in the usual way on stamps or on parallel rods, so that they open and close movements of the side regions of the sheet metal.

In das geöffnete Federblech 10 wird sodann der die Wickelhülle bildende Bogen 8 aus Kunststoffolie in einer Weise aufgelegt, daß die Ränder des Bogens im ge­ schlossenen Zustand des Federblechs 10 einander überlappen. Die linke Seite des Federblechs 10 ist vorzugsweise kürzer ausgebildet als die rechte Seite, so daß im geschlossenen Zustand der rechte Randbereich 13 des federnden Blechs den lin­ ken Randbereich 12 in der aus Fig. 4 ersichtlichen Weise überlappt. Auf den in das geöffnete Federblech 10 eingelegten Bogen 8 wird sodann das Faserbündel 7 auf­ gebracht. Zunächst wird sodann das Federblech 10 entlastet, so daß sich dies un­ ter Mitnahme des Bogens 8 um das Faserbündel 7 in der aus Fig. 2 ersichtlichen Weise herumkrümmt. Die rechte längere Seite des Federblechs 10 ist mit Durch­ brüchen versehen, durch die Stempel 16 eingefahren werden können, die den rechten Seitenbereich des Bogens 8 in der aus Fig. 3 ersichtlichen Weise nieder­ drücken, so daß dieser unter den Randbereich der linken Seite des Bogens 8 zu liegen kommt. Um das Faserbündel 7 fest in den Bogen 8 einzufassen, wird an­ schließend noch ein schalenförmig gekrümmter Stempel 18 auf die einander über­ lappenden Seitenränder des Blechs in der aus Fig. 4 ersichtlichen Weise nieder­ gefahren und aufgedrückt.In the open spring plate 10 , the sheet 8 forming the winding sleeve is then placed in a plastic film in such a way that the edges of the sheet overlap each other in the closed state of the spring plate 10 . The left side of the spring plate 10 is preferably shorter than the right side, so that in the closed state the right edge region 13 of the resilient plate overlaps the left edge region 12 in the manner shown in FIG. 4. The fiber bundle 7 is then brought onto the sheet 8 inserted into the opened spring plate 10 . First of all, the spring plate 10 is then relieved, so that this loops around the entrainment of the sheet 8 around the fiber bundle 7 in the manner shown in FIG. 2. The right longer side of the spring plate 10 is provided with breakthroughs, can be retracted by the stamp 16 , which press down the right side area of the sheet 8 in the manner shown in FIG. 3, so that this under the edge area of the left side of the sheet 8 comes to rest. In order to firmly enclose the fiber bundle 7 in the sheet 8 , a shell-shaped stamp 18 is then closed and pressed down onto the mutually overlapping side edges of the sheet in the manner shown in FIG. 4.

Nachdem der Bogen 8 in dem zylindrisch zurückgefederten Federblech 10 zu einer Wickelhülle um das Faserbündel 7 herumgeschlagen ist, können durch fluchtende Bohrungen in den Randbereichen des Federblechs 8 Schweißeinrichtungen 19 eingefahren werden, die die einander überlappenden Seitenränder in der einhüllen­ den Kunststoffolie 8 miteinander verschweißen.After the sheet 8 is wrapped around the fiber bundle 7 in the spring-back plate 10, which is spring-back in a cylindrical manner, welding devices 19 can be inserted through aligned bores in the edge regions of the spring plate 8, which weld the overlapping side edges in the envelope to the plastic film 8 .

Claims (8)

1. Verfahren zum Umwickeln eines Bündels aus zueinander parallelen Fasern oder Filamenten, vorzugsweise aus Hohlfasern bei der Herstellung von Dialy­ satoren oder Filtern, mit einem Materialbogen, vorzugsweise aus Papier oder Kunststoff, dadurch gekennzeichnet,
daß der Materialbogen auf eine flexible Unterlage gelegt und auf den Mate­ rialbogen das Faserbündel aufgelegt wird,
daß die Seitenteile der Unterlage unter Mitnahme des Materialbogens in der Weise um das Faserbündel herumgelegt werden, daß der Materialbogen das Faserbündel unter Ausbildung einer zylindrischen Umhüllung einfaßt und des­ sen Seitenteile einander überlappen und
daß die einander überlappenden Seitenbereiche des Materialbogens anein­ ander fixiert werden.1. A method for wrapping a bundle of fibers or filaments parallel to one another, preferably of hollow fibers in the production of dialyzers or filters, with a sheet of material, preferably of paper or plastic, characterized in that
that the material sheet is placed on a flexible base and the fiber bundle is placed on the material sheet,
that the side parts of the underlay are carried around the fiber bundle with entrainment of the material sheet in such a way that the material sheet surrounds the fiber bundle to form a cylindrical sheath and the side parts overlap one another and
that the overlapping side areas of the material sheet are fixed to each other. 2. Verfahren nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Materialbogen in ein aufgebogenes, rechteckiges Blech aus Feder­ stahl, das bestrebt ist, in seine entspannte, zylindrische oder zumindest zylin­ derähnliche Stellung zu federn, eingelegt und auf den Bogen das Faserbündel aufgelegt wird,
daß die Seitenbereiche des Blechs aufeinanderfolgend oder gleichzeitig ent­ lastet werden, so daß sie den Bogen mit einander überlappenden seitlichen Streifen in zylindrischer Form um das Faserbündel einschlagen, und
daß die einander überlappenden Seitenstreifen des Bogens aneinander fixiert werden.2. The method according to the preamble of claim 1, characterized in that
that the material sheet in a bent, rectangular sheet of spring steel, which strives to spring into its relaxed, cylindrical or at least cylin-like position, is inserted and the fiber bundle is placed on the sheet,
that the side areas of the sheet are loaded sequentially or simultaneously ent so that they turn the sheet with overlapping side strips in a cylindrical shape around the fiber bundle, and
that the overlapping side strips of the sheet are fixed together. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenbereiche des Blechs durch eine aufgedrückte Schale in ihre den Bogen zu einer zylin­ drischen Hülle formende Stellung gebracht werden.3. The method according to claim 2, characterized in that the side areas of the sheet metal through a pressed-on bowl into its arch to form a cylinder position to be formed. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, daß die einander überlappen­ den Seitenstreifen des Materialbogens aus thermoplastischem Kunststoff mit­ einander verschweißt werden.4. The method according to any one of claims 1 to 3 that the overlap each other the side stripe of the material sheet made of thermoplastic are welded to each other. 5. Bündel aus zueinander parallelen Fasern oder Filamenten, vorzugsweise aus Hohlfasern bei der Herstellung von Dialysatoren oder Filtern, das zylindrisch in einen Bogen aus thermoplastischem Kunststoff eingefaßt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die einander überlappenden Seitenteile des Bogens durch Schweiß­ punkte miteinander verbunden sind.5. bundles of fibers or filaments parallel to one another, preferably made of Hollow fibers in the manufacture of dialyzers or filters that are cylindrical is enclosed in a sheet of thermoplastic material, characterized,  that the overlapping side parts of the arch by sweat points are interconnected. 6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Sauger vorgesehen sind, die die Seitenbereiche des Blechs aufbiegen und entlasten.6. Device for performing the method according to claim 2, characterized, that suction cups are provided which bend the side areas of the sheet and relieve. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Seitenbereich der aufeinanderfolgend oder gleichzeitig entlasteten Seitenbe­ reiche des Blechs mit Durchbrüchen versehen ist, durch die Stempel einführ­ bar sind, die einen Randbereich des Bogens gegen das Bündel andrücken.7. The device according to claim 6, characterized in that at least one Side area of the consecutively or simultaneously relieved page loading rich of the sheet is provided with openings through which stamps are inserted bar that press an edge area of the sheet against the bundle. 8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß minde­ stens ein Seitenbereich der aufeinanderfolgend oder gleichzeitig entlasteten eingeschlagenen einander überlappenden Seitenbereiche des Blechs mit Durchbrüchen versehen ist, die zum Ausführen einer Schweißung der über­ lappenden Seitenränder des einhüllenden Bogens aus thermoplastischem Kunststoff mit Wärme beaufschlagbar sind.8. The device according to claim 6 or 7, characterized in that mind at least one side area of the consecutively or simultaneously relieved folded overlapping side areas of the sheet with Breakthroughs are provided to weld the over lapping side edges of the enveloping sheet of thermoplastic Plastic can be subjected to heat.
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