DE2613144C2 - Dialysator mit gefalteter Membran - Google Patents
Dialysator mit gefalteter MembranInfo
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- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
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- B01D63/00—Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Dialysator mit einem Gehäuse aus mit Flanschen verbundenen
Gehäuseteilen, einer semipermeablen Membran, die im Gehäuse angeordnet und zu einem Stapel von sehr dicht
benachbart angeordneten Falten gefaltet ist, wobei die gefaltete Membran Endkanten und serpentinenartige
Seitenkanten aufweist, mit Mitteln zum Durchführen eines ersten Strömungsmittels durch die Falten in
Berührung mit einer Membranoberfläche sowie zum Durchführen eines zweiten Strömungsmittels durch die
Falten in Berührung mit der entgegengesetzten Oberfläche, und schließlieh mit Mitteln zum abdichtenden Trennen der einen Membranoberfläche von der
entgegengesetzten Membranoberfläche, wobei die serpentinenförmigen Seitenkanten der Membran in
einem ausgehärtetem Kunststoffmaterial eingebettet sind.
Einen derartigen Dialysator zeigt die US-PS 64 265. Dabei wird eine Kantenabdichtung durch die
Verwendung einer Endfaltplatte erreicht, die die Einkapselung der Endkanten gestattet, aber den Fluß
von flüssigem Einkapselungsmaterial in die Strömungsöffnungen blockiert. Die bekannte Anordnung ist
wirkungsvoll und leistungsfähig, sie arbeitet zufriedenstellend. Wenn aber eine solche Vorrichtung zum
Zwecke der Hämodialyse und insbesondere als wegwerfbare Vorrichtung verwendbar sein soll, sind die
Erleichterung der Herstellung und die Absenkung der Fabrikationskosten sowie die Erhöhung der Zuverlässigkeit von außerordentlich großer Bedeutung. Bei der
bekannten Vorrichtung wird die Abdichtung der Endkante und die Abdichtung der serpentinenartigen
Seitenkante der Membran durch ein verfestigtes flüssiges Einkapselungsmaterial erreicht Die Anordnung macht es erforderlich, daß eine Strömung aus
diesem Material über verhältnismäßig lange Abstände zwischen den verschiedenen Einspritzkanälen erfolgt,
die entlang der Vorrichtungslänge mit Abstand angeordnet sind. Dies macht für das eingespritzte
flüssige Einkapselungsmaterial einen relativ hohen Druck erforderlich, der das Zusammendrücken des
Membranstapels während des Einspritzens hervorrufen kann. Wenn das Einkapselungsmaterial sich verfestigt,
is bevor die Kompression des Stapels freigegeben wird, um dem Stapel die Rückkehr in die gewünschte Form zu
gestatten, können die Strömungskanäle degradiert werden. Wenn man andererseits den Stapel in einen im
wesentlichen unzusammengedrückten Zustand zurückkehren läßt, so wird das noch flüssige Einkapselungsma
terial zurück und durch die Einspritzkanäle nach außen gedrückt und muß von der Außenoberfläche der
Vorrichtung entfernt werden. Darüber hinaus kann bei dieser Vorrichtung zweckmäßig sein, die Flüssigkeitseinkapselung der Seitenkanten als einen ersten Schritt
zu erreichen, wobei man eine Aushärtzeit zuläßt, bevor die Einkapselung der Endkanten durchgeführt wird oder
umgekehrt. In jedem Fall ist die zusätzliche Zeit für das zweistufige oder zwei Schritte benötigende Aushärten
aus Gründen der Wirtschaftlichkeit bei der Herstellung unerwünscht.
In der US-PS 37 88 482 ist ein Dialysator mit gefalteter Membran beschrieben. Dieser Dialysator
erfordert jedoch ein Gehäuse, das sich in der Herstellung als relativ teuer erwiesen hat. Bei dieser
Vorrichtung sind die Endkanten und Seitenkanten der gefalteten Membran dadurch abgedichtet, daß man sie
in einem Kunststoffmaterial einbettet, welches einen Teil des Gehäuses bildet. Zutrittsöffnungen für das Blut
und das Dialysat werden durch das Entfernen von Stummeln ausgebildet, die während des Aushärtens
oder der Verfestigung des Abdichtkunststoffs angeordnet sind. Die Endkanten der gefalteten Membran sind
zwischen den Tragstreifen angeordnet und werden als eine Unteranordnung eingekapselt, bevor der Stapel an
den übrigen Teilen des Gehäuses befestigt wird. Alternativ werden Gehäuse und Kanteneinkapselung
am Platz um den gefalteten Membranr.tapel herum ausgebildet.
Die Erfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt, einen Dialysator der eingangs beschriebenen Art
dahingehend zu verbessern, daß eine wirtschaftliche, preiswerte Herstellung und eine hohe Zuverlässigkeit
im Gebrauch durch sichere und problemlose Abdichtung der Endteile der Membran sowie eine volle
Wirksamkeit der gesamten Membranfläche erreicht wird.
Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die im Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmale.
In den Unteransprüchen sind zweckmäßige weitere Ausbildungen gekennzeichnet.
zum besseren Verständnis den Aufbau des gesamten
sehen ist. Es zeigt
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht des Dialysators;
F i g. 2 eine auseinandergezogene Ansicht des Aus-
führungsbeispiels gemäß F i g. 1, wobei Teile weggebrochen sind;
Fig.3 einen vergrößerten Schnitt der Vorrichtung
gemäß F ig. 1;
Fig.4 einen vergrößerten Schnitt ähnlich Fig.3
nahe dem Gehäuseende jenseits der Strön.ungsöffnungen, wobei ebenfalls eine alternative einzige Abdichtung
dargestellt ist;
Fig.5 einen Längsschnitt längs der Linie V-V in
Fig-3;
Fig.6 ein alternatives Ausführungsbeispiel mit
Endkappen für das Gehäuse;
F i g. 7 eine perspektivische Ansicht einer Endkappe
für das Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 6;
Fig.8 ein Ausführungsbeispiel mit einem anderen
Gehäuseflansch unci einer Dichtung zum mechanischen Abdichten;
Fig.9 eine Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels unter Verwendung von asymmetrischen Gehäuseabschnitten, die mit einer Gehäuseseite verbunden sind.
In den Fig. 1—5 ist ein Dialysator -emäß der
Erfindung dargestellt der ein Gehäuse 10 mit ersten und
zweiten Gehäuseseiten 11,12, einer Oberseite 13, einem
Boden 14 sowie ersten und zweiten Gehäuseenden 15, 16 aufweist
Das Gehäuse 10 besteht zweckmäßigerweise aus zwei im wesentlichen identischen, durch Spritzguß
hergestellten Teilen, von denen jeder einen kontinuierlichen Umfangsflansch 17,18 aufweist, die die Gehäuseabdichtung sowie Klemm- oder Druck-Oberflächen
aufnehmen, was weiter unten im einzelnen beschrieben wird. Einstückig sind in den Gehäuseteilen Strömungskanäle 19—22 ausgebildet, wobei jeder einen sich
verkleinernden Querschnitt besitzt, wenn sich die Kanäle dem Gehäuseboden 14 — wie in der Zeichnung
dargestellt — nähern, und wobei diese jeweils mit Fittings 23,24,25 und 26 ausgestattet sind, die sich über
die Oberseite 13 hinauserstrecken und mit den Kanälen 19—22 dort verbunden sind, wo diese ihren maximalen
Querschnitt aufweisen. Wenn das Gehäuse 10 im Spritzguß hergestellt ist, können die Fittings einstückig
mit den Kanälen ausgebildet werden.
Die beiden Gehäuseseiten können mit Innenverbreiterungen, wie beispielsweise 27, 28 (F i g. 2 und 5),
ausgeformt sein, und zwar an Punkten benachbart zu den Gehäuseenden. Diese Verbreiterungen sind deutlich
in Fig.5 zu erkennen. Die Verbreiterungen 27, 28 umfassen innen liegende Rücklaufseitenteile, wie beispielsweise 29 und 30 (rücklaufend bezüglich der
Verbreiterungen 27,28), die zwischen den verbreiterten Seitenteilen 27,28 und den entsprechenden Strömungskanalöffnungen ausgebildet sind, um die Umgebung und
das Einbetten der Membranseitenkanten mit dem Plastikmaterial, welches bei 54 dargestellt ist, zu
erleichtern. Die Rücklaufteile 29 und 30 verhindern, daß Plastikmaterial 54 die Strömungskanalöffnungen blokkierl.
Vom Gehäuse 10 ist eine an ihren Kanten abgedichtete semipermeable Membran 31 umschlossen,
die akkordeonartig derart gefaltet ist, daß sie einen eo
Stapel von mit sehr dicht benachbart angeordneten Falten bildet, die eine Anzahl von Strömungskanälen
bilden. Die Anordnung ist derart getroffen, daß alle Strömungskanäle in Berührung mit einer Oberfläche
der Membran 31 miteinander an dem Paar von Kanalöffnungen stehen, die auf einer Seite des
Gehäuses ausgebildet sind. Die beiden an entgegengesetzten Oberflächen der Membran 31 ausgebildeten
Kanalsätze sind abgedichtet und jeweils voneinander getrennt. Der Stapel isi aus einem einzigen Bogen einer
semipermeablen Membran 31 ausgebildet, die (vor dem Falten) anfänglich eine rechteckige Gestalt mit Endkanten,. Seitenkanten und entgegengesetzt liegenden
Oberflächen aufweist Die Membran besteht vorzugsweise aus Zellophan mit einer Stärke von etwa 0,02 mm,
einem ohne weiteres im Handel verfügbaren billigen und wirkungsvollen Dialysematerial.
In Fig.3 erkennt man, daß die Membran in eine
Vielzahl von Falten, wie beispielsweise 32a, 326 und 32c;
gefaltet ist die Strömungskanäle für ein Strömungsmittel in Berührung mit einer Oberfläche der Membran
bilden, und wobei ferner Falten, wie beispielsweise 33a, 33b und 33c, gebildet werden, die Kanäle für ein
Strömungsmittel zur Berührung mit der entgegengesetzten Membranoberfläche bilden. Der Stapel weist —
vgl. nun wieder F i g. 2 — eine erste oder obere Endfalte 34 auf, die in einer ersten Endkante 35 der Membran
endet; ferner weist der Stapel eine zweite oder Bodenendfalte 36 auf, die in einer zweiten Endkante 37
der Membran endet Die Membran ist derart gefaltet, daß sie ihre Richtung an den Faltkanten wie
beispielsweise 38a, 38b, auf der einen Seite des Stapels, und den Faltkanten 39a und 39b usw. auf der anderen
Seite, umkehrt, so daß insgesamt die Seiten des Stapels in der in F i g. 4 gezeigten Weise gebildet werden. Die
Enden des Stapels benachbart den entsprechenden Enden des Gehäuses werden durch die serpentinenförmigen Seitenkanten der gefalteten Membran, wie
beispielsweise die bei 40 in F i g. 2 bezeichnete Serpentinenkante gebildet
Bei der in den Zeichnungen dargestellten Anordnung erstreckt sich jede Endfalte 34, 36 in der gleichen
Richtung von der linken Seite des Stapels — vgl. F i g. 3 zu einem Zwischenteil des Stapels. Der Stapel weist
Falten oder Kanäle auf, die erste und zweite Gruppen von Kanälen für die benachbarte Strömung der beiden
Strömungsmittel bilden.
Die Anordnung ist derart getroffen, daß eine Vielzahl von Kanälen für ein verunreinigtes Strömungsmittel
(Blut) und eine Vielzahl von Kanälen für ein die Verunreinigung absorbierendes Strömungsmittel (Dialysat) vorgesehen sind. Die beiden Kanalgruppen sind
auf gegenseitig entgegengesetzt liegende Oberflächen der Membran beschränkt Innerhalb jedes der Dialysatkanäle oder der Kanäle für das die Verunreinigung
absorbierende Strömungsmittel befindet sich ein Abstandsstück oder Tragglied zur Ermöglichung einer
Flüssigkeitsströmung, wobei dieses Tragglied zweckmäßig aus aus Kunststoff bestehenden, nicht gewebten
Maschenmitteln besteht, die einen geeigneten Abstand zwischen benachbarten Falten aufrechterhalten und
doch eine minimale Hemmung für die Strömung des Dialysats durch den Kanal bilden. Derartige nicht
gewebte Maschenmittel sind zwei Lagen aus Fäden, wobei sich jede Lage in einer unterschiedlichen Ebene
befindet Aus Gründen der Klarheit und Einfachheit sind diese Elemente nicht in der Zeichnung dargestellt.
Zweckmäßig sind keine Abstandsglieder zwischen die benachbarten, die Blutkanäle bildenden Falten eingesetzt, und daher befinden sich benachbarte Falten im
wesentlichen in Berührung miteinander solange, bis unter Druck stehende Flüssigkeit zur Hindurchströmung veranlaßt wird. In einigen Fällen, wie beispielsweise bei der Dialyse von anderen Strömungsmitteln als
Blut, können Abstandsglieder in sämtlichen Falten beider Kanalgruppen verwendet werden, und zwar
insbesondere dann, wenn das einen höheren Druck aufweisende Strömungsmittel nicht das öffnen der
einen höheren Druck benötigenden Kanäle bewirkt.
Die Enden der Gehäuseabschnitte sind mit Einspritzöffnungen für verfestigbares Kunststoffmaterial ausgestattet; diese öffnungen sind beispielsweise in Fig. 1
durch die kleine öffnung 41 im Gehäuseende 15 gezeigt,
durch die ein geeignetes erhärtbares flüssiges Plastikoder Kunststoffmaterial eingespritzt wird. Das eingespritzte Material ist ziemlich viskos und dringt
demgemäß nicht von den Enden aus um einen beachtlichen Abstand in die Kanäle zwischen benachbarten Falten der gefalteten Membran ein. Das flüssige
Plastikmaterial verfestigt sich an seinem Platz ungefähr an den Serpentinenseitenkanten der Membran, wie
beispielsweise der Kante 40, und bildet demgemäß eine voiie und voiiständige Abdichtung aiier Seitenkanten.
Beispiele eines geeigneten Kunststoffmaterials sind Polyäthylen, Polypropylen, Polykarbonat, Epoxyharze,
Polyesterharze, Polystyrol und dgl.
Gemäß der Erfindung werden Schwierigkeiten und Probleme bei der Abdichtung der Endkanten 35 und 37
der gefalteten Membran mittels eines erhärtbaren flüssigen Kunststoffmaterials im wesentlichen vermieden und es wird eine verbesserte Abdichtung sowie ein
erleichterter Zusammenbau sowie eine erleichterte Herstellung dadurch erreicht, daß man erfindungsgemäß eine mechanische Abdichtanordnung für die
Endkanten 35 und 37 der gefalteten Membran verwendet. Zu diesem Zweck sind Klemm- oder
Befestigungsmittel vorgesehen, um mit den entgegengesetzten Oberflächen der Membran nahe jeder der
Endkanten in Eingriff zu kommen, um eine Abdichtbeziehung oder -verbindung hervorzurufen. Wie in den
F i g. 2. 3 und 4 gezeigt ist, weist die semipermeable Membran einen ersten und einen zweiten Endteil 42,43
nahe den entsprechenden Endkanten 35, 37 auf, wobei die Endteile 42, 43 als Erweiterungen der ersten und
zweiten Endfalten 34 bzw. 36 betrachtet werden können, und wobei diese sich in einer Richtung vom
Membranstapel weg erstrecken. Die Endteile 42 und 43 erstrecken sich derart, daß sie zwischen den Gehäuseabdichtklemmoberfläehen liegen, die durch das Paar der
gegenseitig entgegengesetzt vorgesehenen kontinuierlichen Gehäuseabdichtflansche 17 und !8 gebildet
werden. Die Gehäuseabdichtflansche 17 und 18 liegen sich gegenüber, wobei dazwischen die Endteile 42 und
43 eingeklemmt sind, um die Abdichtung der Endkanten
35 und 37 in wirkungsvoller Weise zu bewirken.
Die äußersten Seiten der Gehäuseabdichtflansche 17 und 18 können nach oben und außen geneigt sein, und
zwar bezüglich des Gehäuses (vgl. F i g. 3), um einen
Kiemmstreiien 44 aufzunehmen, der eine umgekehrte
keilförmige Nut 45 besitzt, die eng mit den geneigten Außenoberflächen der Flansche zusammenpaßt Der
Klemmstreifen 44 hat eine enge, dicht gleitende Passung über den Flanschen 17 und 18, um auf diese Weise einen
nach innen gerichteten Druck auf beide Flansche vorzusehen, so daß diese aufeinander zu abdichtend
gegen den dazwischen angeordneten Endteil der Membran, den Endteil 42, wie in F i g. 3 und 4 gezeigt
gedrückt werden.
Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung kann die Abdichtung zwischen der Membran und den
Gehäuseabdichtflanschen 17, 18 dadurch bewirkt werden, daß man eine Dichtung zwischen mindestens
einem dieser Gehäuseabdichtflansche 17, 18 und der Membran 31 anordnet. Zum Zwecke der Darstellung
von möglichen Alternativen ist in Fig.3 die Verwendung von zwei Dichtungen 46 gezeigt, wohingegen in
Fig.4 nur eine Dichtung 46 verwendet wird. Die Dichtungen 46 können in entsprechenden kontinuierlichen Nuten 47 sitzen, die in den Flanschen 17, 18
ausgebildet sind und zwischen inneren Lippen 48 der Flansche und äußeren Lippen 49 gebildet werden. Die
Gehäuseabdichtflansche 17, 18 werden gegeneinander gedruckt, um dadurch die Dichtungen 46 dichtend gegen
ίο den dazwischen angeordneten Endteil 42 der Membran
31 zudrücken.
Die Dichtungen 46 bestehen aus einem elastischen Material, wie beispielsweise für medizinische Zwecke
anwendbarem Silicongummi, einem weichen Polyvinylchlorid oder anderen Gummiarten, allerdings unter
der Voraussetzung, daß das Dichtungsmaterial medizinisch mit dem Blut im Faüe der Verwendung der
Vorrichtung für Hämodialyse kompatibel ist.
Zweckmäßig sind die Kanten der Innenlippen 48 der
Gehäuseabdichtflansche 17,18 — wie in der Zeichnung gezeigt — abgerundet, um eine unerwünschte Beanspruchung an der Membran 31 zu vermeiden. Für den
Hauptteil der Gehäuselänge sind die Innenlippen 48 voneinander nur um einen geringen Abstand — wie in
F i g. 3 gezeigt — angeordnet, damit die Membran 31 frei zwischen den Inneniippen hindurchlaufen kann,
wobei aber die Anordnung dicht genug ist, um irgendein signifikantes Bewegungsausmaß zu verhindern, welches
durch den Flüssigkeitsfluß durch die verschiedenen Kanäle hervorgerufen sein kann.
Die Außenlippen 49 der Gehäuseabdichtflansche 17 und 18 werden dicht gegeneinander und gegen den
Endteil 42 der zwischen diesen Lippen angeordneten Membran gepreßt, da eine Schädigung der Membran an
diesem Punkt außerhalb der durch die zusammengedrückte Dichtung 46 erzeugten Abdichtung von
geringen Folgen ist.
Zur Erleichterung der Abdichtung der Seitenkanten der Membran und zur Sicherstellung einer ordnungsgemäßen Verbindung und eines richtigen Kontakts
zwischen den zwei verschiedenen Arten der Dichtungsanordnung, nämlich der Dichtungen an den Endkanten
und des Kunststoffmaterials an den Seitenkanten, sind
die Innenlippen 48 der Gehäuseabdichtflansche 17 und 18 um ein kleines Stück nach hinten versetzt, und zwar
an den Flanschteilen nahe den Gehäuseenden, wie dies in F i g. 4 gezeigt ist
Die Gehäuseoberseite und der Gehäuseboden können innen an den Gehäuseenden erweitert sein, wie dies
so durch die verminderte Stärke der Gehäuseoberseite 13 in F i g. 4 (vgl. dies mit der Stärke der Gehäuseoberseite
13 in Fig.3) dargestellt ist um so den Fluß des riufisisiüifmaterials 54 ober die Dichtstreifen 46 (an den
Gehäuseenden) zu der mechanischen Endkantendichtung sicherzustellen.
Man erkennt daß beim Ausführungsbeispiel gemäßden Fig. 1 und 5 und auch bei weiteren unten
beschriebenen Ausführungsbeispielen die Dichtungen oder Dichtstreifen mit oder ohne die Verwendung von
Dichtungsnuten ausgebildet sein können, und zwar durch Ablagerung eines elastischen Streifens oder einer
Kante von einem ohne weiteres deformierbaren Abdichtmaterial auf den entgegengesetzt liegenden
Druckflächen der Flansche 17 and 1&
Ein Endklemmstreifen 50 ist für Teile der Gehäuseabdichtflansche dargestellt die sich über die Gehäuseenden erstrecken (Fi g. 1, 2 und 5). Diese Endstreifen
können jedoch weggelassen werden, da die Flansche
eine ausreichende Starrheit besitzen, so daß die Klemmung oder Halterung durch die Streifen 44 oben
und unten am Gehäuse die Flansche an den Enden hinreichend dicht zueinander hält, um das Kunststoffmaterial
in seinem flüssigen Zustand zurückzuhalten. Die Abdichtung der Membranseitenkanten an den Gehäuseenden
wird durch das feste Kunststoffmaterial bewirkt, und es ist demgemäß keine mechanische
Abdichtung an den Gehäuseenden erforderlich. Die Gehäuseabdichtflansche können kontinuierlich um den
gesamten Umfang des Gehäuses herum vorgesehen sein, mil Ausnahme von Außenteilen an den Flanschekken
51, die weggeschnitten oder derart ausgebildet sind,
daß der Klemmstreifen aufgebracht werden kann.
Bei einem anderen Ausführungsbeispiel sind Stapelhandhabungsendplatten
52 und 53 zwischen der Oberseite und dem Boden des Gehäuses und den Endfalten 34 und 36 angeordnet. Diese Endplatten
erstrecken sich über nahezu die volle Länge des Gehäuses (enden aber kurz vor den Membranseitenkanten)
und besitzen eine Breite, die ausreicht, um dazwischen die Seiten des Stapels und die abgewinkelt
sich nach außen erstreckenden Endteile 42 und 43 verlaufen zu lassen.
Wenn die Kanten versiegelt sind und der Stapel im Gehäuse angeordnet ist, so wird eines der beiden bei der
Dialyse verwendeten Strömungsmittel durch eine erste Kanalöffnung 19 eingeführt und fließt längs der Seite
des Stapels über die Länge der Kanalöffnung 19 hinweg in sämtliche Kanäle, die durch eine erste Oberfläche der
Membran ausgebildet sind. Diese Strömung setzt sich zwischen und längs jedes der Kanäle zum Ende der
Kanäle fort und von dort aus durch die Strömungskanalöffnung 20. In ähnlicher Weise und gleichzeitig wird ein
gegenströmendes zweites Strömungsmittel in die Kanalöffnung 22 eingeführt und an sämtliche zweite
Strömungskanäle verteilt, d. h. an die auf der entgegengesetzten Oberfläche der gefalteten Membran ausgebildeten
Kanäle. Diese Kanäle erstrecken sich ebenso wie die ersten Kanäle über die volle Stapelbreite zwischen
den Gehäuseseiten 11 und 12. Das zweite Strömungsmittel fließt durch die Membrankanäle über im
wesentlichen die Länge des Gehäuses hinweg, und zwar zur Kanalöffnung 21, wo dann dieses Strömungsmittel
zur Regenerierung oder zum Ableiten gesammelt wird.
In Fig.6 ist ein alternatives Ausführungsbeispiel einer mechanischen Kantenabdichtung oder Kantenversiegelung
gezeigt, wobei die Gehäuseabdichtflansche 217 der Gehäuseabschnitte 211 und 212 gegeneinander
durch einen Klemmstreifen in der Form eines deformierbaren Klemmrings 244 gepreßt werden, um
den Endteil 242 der Membranendenfalte 234 zwischen den Gehäuseabdichtflanschen fest und sicher festzuklemmen.
Vorzugsweise ist mindestens einer der Plansche, wie beispielsweise Flansch 217, mit einer
Abdichtstreifennut ausgebildet, in der ein Abdichtstreifen
246 sitzt, um gegen die Oberfläche des dazwischen angeordneten Endmembranendteils 242 gepreßt zu
werden. Die Anordnung gemäß Fig.6 kann entweder
durch Vakuumformen oder durch Gießen hergestellt werden. Wenn es notwendig oder zweckmäßig erscheint
so kann der Gehäuseabdichtflansch 218 auch mit einer Dichtungsnut und einem Dichtungsstreifen
ausgestattet sein, wobei ein Paar von entgegengesetzt
angeordneten Dichtungsstreifen gegen entgegengesetzt liegende Oberflächen des Endteils 242 der Membran
gedrückt werden. Ähnlich braucht bei den weiteren hier
beschriebenen Ausführungsbeispielen nur einer der zusammenarbeitenden Gchäuscabdichtflansche mit der
Dichtung und Dichtungsnul ausgestattet zu sein, um die mechanische Endkantcnversiegelung der gefalteten
Membran zu bewirken.
-> Wie in F i g. 7 gezeigt, kann eine Stapelhandhabungsendplatte
von im wesentlichen voller Breite verwendet werden, wenn die beiden Gehäuseabschnitte asymmetrisch
ausgebildet sind und die Verbindung zwischen den Abschnitten im wesentlichen an einer Stapelseite
κι angeordnet ist. Wie man in Fig.7 erkennt, ist eine
Stapelhandhabungsendplatte 352 von voller Breite auf der äußersten Falte 334 des Stapels der Membranfalten
angeordnet, die, wie zuvor beschrieben, ausgebildet sind. Das Gehäuse umfaßt einen ersten Abschnitt 310 mit
i) einer Oberseite 313, einem Boden 314 und einer Seite
311, wobei Oberseite und Boden eine Breite gleich im
wesentlichen der vollen Stapelbreite besitzen und in Gehäuseabdichtflanschen 317 enden, die mit Gehäuseabdichtflanschen
318 eines zweiten Gehäuseabschnitts 312 zusammenpassen, der eine Seite, aber im wesentlichen
keine oberen und Bodenabschnitte aufweist. Blut- und Dialysat-Kanalöffnungen sind in den beiden
Gehäuseabschnitten wie zuvor ausgeformt. Bei der Anordnung gemäß Fig.7 ist der Endteil 342 der
2-i Endfalte 334 an einer Seite des Stapels angeordnet, so
daß die Stapelhandhabungsendplatte 352 sich über die volle Stapelbreite erstrecken kann und keine Gefahr für
die gefaltete Membran beim Einsetzen des Stapels in das Gehäuse vorhanden ist.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung sieht eine andere Form der mechanischen Abdichtung der
Membranendkanten vor. Wiederum werden die gefalteten und serpentinenartigen Seitenkanten der Membran
durch ein eingespritztes aushärtbares flüssiges Kunst-Stoffmaterial in der oben unter Bezugnahme auf die
F i g. 1 bis 7 beschriebenen Weise versiegelt. Wie bei den beschriebenen Ausführungsbcispiclen werden die
Endkanten nicht durch ein Einkapselungsmalerial versiegelt, sondern sie werden mechanisch durch die
Gehäuseabdichtflansche versiegelt oder abgedichtet, wobei zwischen den Abdichtflanschen die Endteile der
Endfalten eingepreßt sind. Auf diese Weise besitzt die Endfalte ein sich zwischen die Gehäuseabdichiflansche
erstreckendes Endteil, wobei aber in diesem Ausführungsbeispiel die Endkante kurz vor den äußersten
Grenzen der Gehäuseabdichtflansche endet. Beim Zusammenbau werden die Oberflächen der Gehäuseabdichtflansche
mit einem Lösungsmittel bedeckt, so daß dann, wenn sie zusammengepreßt werden, die erweichten
Oberflächen der Flansche sich miteinander dort verbinden, wo sie miteinander in Berührung stehen, und
darüber hinaus werden sich die Flansche dicht der Oberfläche des dazwischengelegten Membranendteiis
anpassen. Die Lösungsmittelverbindung der Gehäuse-
abdichtflansche miteinander kann dadurch verbessert oder ersetzt werden, daß man das übliche Schallschweißen
verwendet, um eine schallgeschweißte Rippe vorzusehen.
Zur Erhöhung der Bindung und Abdichtung der Flansche kann der Endteil der Membran mit einer Vielzahl von öffnungen ausgeformt sein, die in Längsrichtung voneinander entlang der Gehäuselänge mit Abstand angeordnet sind. Die öffnungen gestatten eine Schallschweißverbindung der Gehäuseflansche nach innen gegenüber den äußeren Verbindungen dieser Flansche und verstärken somit die Verbindung beträchtlich. Dies verhindert das Rückschälen oder Aufreißen der Bindung, was unter dem Druck des
Zur Erhöhung der Bindung und Abdichtung der Flansche kann der Endteil der Membran mit einer Vielzahl von öffnungen ausgeformt sein, die in Längsrichtung voneinander entlang der Gehäuselänge mit Abstand angeordnet sind. Die öffnungen gestatten eine Schallschweißverbindung der Gehäuseflansche nach innen gegenüber den äußeren Verbindungen dieser Flansche und verstärken somit die Verbindung beträchtlich. Dies verhindert das Rückschälen oder Aufreißen der Bindung, was unter dem Druck des
Strömungsmittel geschehen könnte, welches durch die
Vorrichtung während des Betriebs läuft.
Um sicherzustellen, daß die beiden Flansche gegeneinander und gegen den dazwischenliegenden Membranendteil
gepreßt werden, ist ein Klemmstreifen dicht passend über den Flanschen vorgesehen und mit diesem
verbunden, wenn dies notwendig und zweckmäßig erscheint.
Beim Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 1 bis 5 werden die äußersten Endteile der Endfalten der
Membran, die sich über die zusammenpassenden oberen und Boden-Flanschpaare 17 und 18 erstrecken können,
abgeschnitten, und die Klemmstreifen 44 und 50 werden
10
über die Flansche geschoben, während die Gehäuseabschnitte aufeinander zu gedrückt werden. Wenn es
notwendig oder zweckmäßig erscheint, so können die Klemmstreifen an ihrem Platz durch geeignete Mittel,
wie beispielsweise Klebe- oder andere Bindeverfahren fest befestigt werden.
Wenn die Klemmstreifen in der Form des deformierbaren Klemmrings 244 gemäß F i g. 6 ausgebildet sind,
so wird dieser Klemmring angeordnet und durch ein geeignetes Klemmwerkzeug deformiert, um die Flansche
fest abdichtend mit dem dazwischenliegenden Endteil der Membranendfalte zusammenzupressen.
Claims (3)
1. Dialysator mit einem Gehäuse aus mit Flanschen verbundenen Gehäuseteilen, einer semipermeablen Membran, die im Gehäuse angeordnet und zu einem Stapel von sehr dicht benachbart
angeordneten Falten gefaltet ist, wobei die gefaltete Membran Endkanten und serpentinenartige Seitenkanten aufweist, mit Mitteln zum Durchführen eines
ersten Strömungsmittels durch die Falten in Berührung mit einer Membranoberfläche sowie zum
Durchführen eines zweiten Strömungsmittels durch die Falten in Berührung mit der entgegengesetzten
Oberfläche, und schließlich mit Mitteln zum abdichtenden Trennen der einen Membranoberfläche von der entgegengesetzten Membranoberfläche,
wobei die serpentinenförmigen Seitenkanten der Membran in einem ausgehärtetem Kunststoffmaterial eingebettet sind, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Endteile der Membran (31) nahe
der Membranendkanten (35, 36) zwischen die Gehäusedichtflansche (17, 18) erstrecken und im
dichten Klemmeingriff stehen.
2. Dialysator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer der Gehäuseabdichtflansche (17,18) mit einer Nut (47) ausgestattet ist, in
der eine Dichtung (46) angeordnet ist, die zwischen der Nut (47) und dem Endteil (42,43) der Membran
(31) zusammengedrückt wird.
3. Dialysator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäusedichtflansche (17,18) sich
vollständig um die Oberseite (13), den Boden (14) und die Enden (15, 16) des Gehäuses (10) herum
erstrecken, wobei sich die Nut (47) kontinuierlich um die Gehäuseabdichtflansche (J 7,18) herum erstreckt.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US05/566,497 US3979295A (en) | 1975-04-09 | 1975-04-09 | Folded membrane dialyzer with mechanically sealed edges |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2613144A1 DE2613144A1 (de) | 1976-10-21 |
DE2613144C2 true DE2613144C2 (de) | 1982-08-12 |
Family
ID=24263139
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2613144A Expired DE2613144C2 (de) | 1975-04-09 | 1976-03-27 | Dialysator mit gefalteter Membran |
Country Status (15)
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US (1) | US3979295A (de) |
JP (1) | JPS51139579A (de) |
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CA (1) | CA1068221A (de) |
CH (1) | CH611525A5 (de) |
DE (1) | DE2613144C2 (de) |
DK (1) | DK164776A (de) |
ES (1) | ES446858A1 (de) |
FR (1) | FR2306724A1 (de) |
GB (1) | GB1485924A (de) |
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