DE2613144C2 - Dialysator mit gefalteter Membran - Google Patents

Dialysator mit gefalteter Membran

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DE2613144C2
DE2613144C2 DE2613144A DE2613144A DE2613144C2 DE 2613144 C2 DE2613144 C2 DE 2613144C2 DE 2613144 A DE2613144 A DE 2613144A DE 2613144 A DE2613144 A DE 2613144A DE 2613144 C2 DE2613144 C2 DE 2613144C2
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    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
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    • B01D63/00Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
    • B01D63/14Pleat-type membrane modules

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  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
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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.
Die nachfolgenden Ausführungsbeispiele erläutern
zum besseren Verständnis den Aufbau des gesamten
Dialysators, wobei die Erfindung nur in den in den Ansprüchen 1 bis 3 gekennzeichneten Merkmalen zu
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
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.
Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:
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.
DE2613144A 1975-04-09 1976-03-27 Dialysator mit gefalteter Membran Expired DE2613144C2 (de)

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