DE2634450A1

DE2634450A1 - Verteiler bzw. sammler zur verwendung bei einer stoffaustauschvorrichtung

Info

Publication number: DE2634450A1
Application number: DE19762634450
Authority: DE
Inventors: Felix Jesus Martinez
Original assignee: Erika Inc
Current assignee: Erika Inc
Priority date: 1975-08-01
Filing date: 1976-07-30
Publication date: 1977-02-03
Also published as: US3986961A; FR2319836A1; JPS5218221A; FR2319836B3; BE844734A; ES450359A1; IT1066229B

Description

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ERIKA, INC. Englewood Cliffs, New Jersey, Y.St.A.

Verteiler bzw. Sammler zur Verwendung bei einer Stoffaustausohvorriohtung

Die Erfindung betrifft Verteiler bzw. Sammler für einen hindurchzuleitenden Fludstrom, insbesondere zur Verwendung bei Stoffaustauschvorrichtungen.

Bei den Anschlüssen oder Zwischenstücken, die bei Stoffaustauschvorrichtungen verwendet werden, sind gewöhnlich elastische Stopfen vorhanden, die reibungsschlüssig in ein äußeres Gehäuse eingebaut werden, wobei eine Abdichtung einer Membran dadurch erzielt werden soll, daß die Membran zwischen einem O-Ring und einem Stopfen und/oder der Innenfläche des Gehäuses festgekeilt wird, wie es in den US-PSen 3 508 662 und 3 712 474 beschrieben ist. Solche Anschlüsse lassen jedoch in mindestens dreierlei Hinsicht zu wünschen übrig.

Der Festsitz zwischen der Membran und dem äußeren Gehäuse, der durch den Stopfen herbeigeführt wird, genügt nicht, um eine Kraft aufzubringen, die ausreicht, um eine hermetische Abdichtung zu gewährleisten. Wenn die Membran mit dem Anschluß verbunden wird, werden die hierbei in der Membran entstehenden Falten nicht hinreichend zusammengedrückt, um eine hermetische Abdichtung zu bewirken. Ferner ist keine zwangsläufig wirksame Verriegelungseinrichtung vorhanden,

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die ein Ablösen der Membran von dem Anschluß während des Gebrauchs verhindert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Verteiler bzw. Sammler für einen Fludstrom zu schaffen, bei dem eine zwangsläufige hermetische Abdichtung möglich ist, bei dem sich gegenüber einer Membran eine hermetische Abdichtung zwangsläufig auch dann erzielen läßt, wenn Falten vorhanden sind, und bei dem die Membran innerhalb des Verteilers bzw. Sammlers zwangsläufig verankert werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist durch die Erfindung ein Verteiler bzw. Sammler für einen Fludstrom geschaffen worden, zu dem ein starres Haiteteil mit einer Öffnung gehört, ferner ein Elastomerband, das so bemessen ist, daß es das Halteteil fest umschließen kann, wobei der zugehörige Endabschnitt einer schlauchförmigen Membran um das Elastomerband herumgelegt ist, ein starres Bauteil zum Aufnehmen des Elastomerbandes zusammen mit dem es umschließenden Teil der Membran sowie mit dem starren Halteteil, wobei das starre Bauteil eine Einrichtung aufweist, die es ermöglicht, Druckkräfte auf das Elastomerband und den von dem starren Bauteil aufgenommenen Endabschnitt der Membran aufzubringen, sowie eine Spanneinrichtung zum Festhalten des starren Halteteils in dem starren Bauteil derart, daß das Elastomerband und der zugehörige Endabschnitt der schlauchförmigen Membran darin fest in ihrer Lage gehalten werden, wobei das starre Halteteil, das Elastomerband und das starre Aufnahmeteil so zusammenarbeiten, daß eine hermetische Abdichtung zwischen dem Innenraum der Membran und der Öffnung des starren Halteteils gewährleistet ist.

Die Erfindung und vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine Stirnansicht einer Stoffaustauschvorrichtung mit einem Einlaßverteiler und einem Auslaßsammler nach der Erfindung;

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Fig. 2 eine auseinandergezogene perspektivische Darstellung der Teile des EinlaßVerteilers nach Fig. 1;

Fig. 3 die Unteransicht eines Deckels für das starre Aufnahmeteil ;

Fig. 4 die Unteransicht des starren Aufnähmeteils;

Fig. 5 die Draufsicht des starren Aufnähmeteils;

Fig. 6 die Unteransicht des Elastomerbandes;

Fig. 7 die Draufsicht des Elastomerbandes;

Fig. 8 die Unteransicht des starren Halteteils;

Fig. 9 die Draufsicht des starren Halteteils;

Fig. 10 eine auseinandergezogene perspektivische Darstellung, die veranschaulicht, auf welche Weise der Einlaßverteiler mit einem Ende einer schlauchförmigen Membran verbunden wird;

Fig. 11 eine perspektivische Darstellung eines mit einem Elastomerband vereinigten starren Halteteils, das gegenüber der Membran um seine Achse um 90 gedreht worden ist, um das Falten und Einstecken der Membran zu erleichtern;

Fig. 12 einen Schnitt durch das mit dem Elastomerband vereinigte starre Halteteil, wobei zu erkennen ist, auf welche Weise der Endabschnitt der schlauchförmigen Membran diese Teile umschließt;

Fig. 13 einen Schnitt durch die Anordnung nach Fig. 12 nach dem teilweisen Einführen in das starre Aufnahmeteil;

Fig. 14 einen Schnitt durch die Anordnung nach Fig. 13 nach dem vollständigen Einführen in das starre Aufnahmeteil sowie nach dem Aufsetzen des Deckels; und

Fig. 15 eine Fig. 10 ähnelnde auseinandergezogene perspektivische Darstellung, die das Verbinden eines erfindungsgemäßen Auslaßsammlers mit dem anderen Ende der schlauchförmigen Membran veranschaulicht.

In Fig. 1 ist eine Stoffaustauschvorrichtung 10 dargestellt, wie sie in Verbindung mit einer künstlichen Niere, einer

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Sauerstoffanreicherungsvorrichtung, einem anderen künstlichen Organ oder einer sonstigen Stoffaustauschvorrichtung verwendet werden kann. Zu einer solchen Stoffaustauschvorrichtung kann ein innerer Kern 12 aus Kunststoff gehören, der spiralförmig gewickelte, miteinander abwechselnde Schichten eines Stützsiebes und einer flachliegenden, rechteckigen, schlauchförmigen Membran (nicht dargestellt) trägt. Mit dem Einlaßende und dem Auslaßende der schlauchförmigen Membran der Vorrichtung 10 sind ein erfindungsgemäßer Einlaßverteiler 14 bzw. ein erfindungsgemäßer Auslaßsammler 16 verbunden. Bei dem durch die Vorrichtung 10 hindurchzuleitenden Flud handelt es sich gewöhnlich um eine Körperflüssigkeit, z.B. Blut.

Gemäß Fig. 2 gehören zu dem Einlaßverteiler 14 ein starres Halteteil 18, ein Elastomerband 20, ein im wesentlichen starres Aufnahmeteil 22 und ein Deckel 24 für das Aufnahmeteil. Gemäß Fig. 2 weist der Deckel 24 für das Aufnahmeteil eine obere Fläche 26 auf, an die sich eine nach unten ragende, sich über seinen ganzen Umfang erstreckende, sich nach unten verjüngende Seitenwand 28 anschließt, die so bemessen ist, daß sich der Deckel auf das obere Ende des starren Aufnahmeteils 22 aufsetzen läßt. In der Mitte der oberen Fläche 26 ist eine versenkte Öffnung 29 vorhanden, an die sich eine damit konzentrische Buchse 30 anschließt, die mit einer Schlauchleitung 32 verbunden werden kann, bei der es sich im vorliegenden Fall gemäß Fig. 1 um eine Zuführungsleitung handelt.

Gemäß Fig. 4 und 5 besitzt das starre Aufnahmeteil 22 einen abgerundeten Ansatz oder Mantelabschnitt 34 zum Aufsetzen auf den Kern 12 nach Fig. 1 sowie einen nach oben ragenden, allgemein ringförmigen Hauptkörper 36 mit sich verjüngenden Seitenwänden 40 zum Abgrenzen eines sich entsprechend verjüngenden Hohlraums 41. Der sich verjüngende Hohlraum 41 ist gemäß Fig. 13 und 14 mit geschlossenen, konzentrischen, ringförmigen Stufen 42 und 44 versehen, die sich über die Innenflächen der Seitenwände 40 erstrecken.

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Die Seitenwände 40 weisen gemäß Fig. 2 und 5 jeweils mehrere querliegende Rippen 1.6 und 48 auf, wobei die Rippen 46 in eine Längsleiste 50 und die Rippen 48 in eine Längsleiste übergehen. Die Längsleisten 50 und 52 sind an ihren Enden mit den Seitenwänden 40 und an ihren unteren Händern mit dem Mantelabschnitt 34 verbunden. Die Rippen 46, 48 und die Längsleisten 50, 52 verstärken die Seitenwände 40, um die seitliche Flexibilität der Seitenwände zu begrenzen.

An die Innenfläche der oberen Wand 38 (Fig. 2) des Aufnahmeteils 22 schließt sich gemäß Fig. 4 ein geschlossener, sich verjüngender ringförmiger Ansatz 54 an, der zusammen mit den Innenflächen der Seitenwände 40 einen geschlossenen Spalt oder Sitz 56 abgrenzt. Die obere Wand 38 weist in der Mitte eine Öffnung 5S zum Aufnehmen der Schlauchleitung 32 auf. Ferner ist die obere V/and 38 zu beiden Seiten der Öffnung mit mehreren symmetrisch über die Längsachse des Aufnahmeteils verteilten Öffnungen 60 zum Aufnehmen von Stiften versehen. Zu den Öffnungen 60 gehören gemäß Fig. 5 auf der Oberseite des Aufnahmeteils 22 liegende, mit den Öffnungen konzentrische Aussparungen 62 zum Aufnehmen von Halteringen Als Halteringe 64 kann man z.B. die unter der gesetzlich geschützten Bezeichnung "Truarc" erhältlichen Metallringe verwenden, die nach innen ragende Finger aufweisen. Die Wände der erweiterten Aussparungen 62 sind durch Stützrippen 66 miteinander verbunden, und es sind weitere Stützrippen 68 vorhanden; die Hippen 66 und 68 hängen mit der Außenfläche der oberen Wand 38 zusammen.

Gemäß Fig. 6 und 7 weist das Elastomerband 20, das vorzugsweise aus einem für medizinische Zwecke zugelassenen Polymer mit einer niedrigen Durometerhärte (30 bis 80 Shore A) und den erwünschten Kaltfließeigenschaften besteht, z.3. einem Polymer der Serie 2,000. wie es unter der gesetzlich geschützten Bezeichnung "Kraton" von der Shell Chemical Co. auf den Markt gebracht wird, einen verdickten unteren Abschnitt 70 mit nach unten ragenden seitlichen Etützleisten 72 und 74 auf.

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Der verdickte untere Abschnitt 70 erstreckt sich nach oben etwa bis zur halben Höhe des iilastomerbandes 20, von v/o aus sich das Band nach oben zu einem dünnwandigeren oberen Abschnitt 75 verjüngt. Somit hat die tffnung des Slastomerbandes 20 gemäß Fig. j2 einen etva I-förmigen i'uerschnitt ♦

Gemäß Fig. 8 und 9 v/eist das starre Ealteteil 13 an seinem unteren iinde einen Flansch 7C mit einer langgestreckten Ausspa.rung oder Vertiefung 30 und eine zentral angeordnete öffnung bzw. einen Durchlaß 82 auf. Von dem Flansch 73 aus erstreckt sich gemäß Fig. 2 ein zentral angeordneter, sich verjüngender Hauptabschnitt 84, der so bemessen ist, daß er das Elastomerband 20 aufnehmen kann.

Gemäß Fig. 2 und 9 weist der sich verjüngende Hauptabschnitt 84 des Halteteils 13 in der Mitte einen sich an den Durchlaß 82 anschließenden, sich nach oben erstreckenden Buchsenabschnitt 86 auf. Der Buchsenabschnitt 86 dient zum Aufnehmen des zugehörigen Endes der Schlauchleitung 32, das darin oder daran mit Hilfe eines entsprechenden Klebstoffs, z.B. eines handelsüblichen aromatischen Lösungsmittels, befestigt ist, um eine nach außen abgedichtete Verbindung zwischen dem Schlauch 32 und dem Durchlaß 82 herzustellen.

Zu beiden Seiten des Buchsenabschnitts 86 sind gemäß Fig. 2 und 9 symmetrisch jeweils mehrere Hohlzapfen 88 angeordnet, die von dem Flansch 78 aus nach oben ragen und oberhalb des oberen Sandes des Hauptabschnitts 84 enden. Die Hohlzapfen 88 werden zusätzlich durch damit zusammenhängende Streben abgestützt, welche die Hohlzapfen mit den ihnen zugewandten Innenflächen des Hauptabschnitts 84 und der innenliegenden Oberseite des Flansches 78 verbinden. Die Anzahl der Hohlzapfen 88 entspricht zweckmäßig der Anzahl der Aufnahmeöffnungen 60 des Aufnahmeteils 22, und die Hohlzapfen sind so bemessen, daß sie sich in diese öffnungen einführen lassen. Die Halteringe 64 arbeiten mit aus den Öffnungen 60 herausragenden Teilen der eingeführten Hohlzapfen 88 zusammen, so daß zwischen den Fingern der Halteringe und den Hohlzapfen

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ein Festsitz vorhanden ist, um das starre Halteteil 13 zusammen mit dem auf es aufgesetzten Slastoraerband 20 in dem Hohlraum 41 des Aufnahmeteils 2-2 zuverlässig festzulegen.

In Fig. 10 sind die Teile des Sinlaßverteilers 14 in einem teilweise zusammengebauten Zustand dargestellt, wobei sich der Schlauch 32 durch die Baugruppe erstreckt und mit dem starren Halteteil 18 verbunden ist. Gemäß Fig. 10 ist das Elastomerband 20 auf dem sich verjüngenden Hauptabschnitt des Halteteils 18 so angeordnet v;orden, daß sich der untere Abschnitt 70 des Bandes an der Oberseite des Flansches 78 abstützt, und daß die Pufferleisten 72 und 71 über die Längskanten des Flansches 78 hinausragen. Der 3ndabschnitt 92 einer schlauchförmigen Membran 9Ί, vorzugsweise einer flachliegenden, rechteckigen, halbdurchlässigen Membran, die aus dem Material besteht, das unter der gesetzlich geschützten Bezeichnung^MCuprophan" von der Firma Enka Glanzstoff, Wuppertal, Bundesrepublik Deutschland, auf den Markt gebracht wird, ist so angeordnet worden, daß er das starre Halteteil 18 mit dem Slastomerband 20 umschließt. Nach dem Herstellen dieser Anordnung wird das Halteteil 18 zusammen mit dem Elastomerband 20 gemäß Fig. 11 um seine Achse um 90° so gedreht, daß der Flansch 78 nach oben gerichtet ist, und die Eckenteile der Membran 94 werden vorzugsweise gefalzt, um Falten zu erzeugen, die am Material der Membran anliegen, wie es in der gleichzeitig mit der vorliegenden Patentanmeldung hinterlegten Patentanmeldung (unser Zeichen 27.548) beschrieben ist.

Gemäß Fig. 12 ist nach dem Vereinigen des starren Halteteils 18 mit dem Slastomerband 20 zwischen der Innenfläche des sich verjüngenden oberen Abschnitts 76 des Elastomerbandes und der Außenfläche des Hauptabschnitts 84 des Halteteils ein sich über den ganzen Umfang erstreckender Spalt 96 vorhanden. Der überschüssige Teil 98 der Membran 94, der beim Falten der Membran entsteht, wird zweckmäßig in den rückwärtigen Teil des Spaltes 96 eingesteckt.

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Gemäß Fig. 13 und 14 wird dann das starre Halteteil 18 zusammen mit dem aufgesetzten Elastomerband 20 und dem Endabschnitt 92 der Membran 94 mit einem Preßsitz in den Hohlraum 41 des starren Aufnahmeteils 22 eingeführt, bis es von diesem vollständig aufgenommen worden ist. Hierbei arbeiten die oberen Enden der Streben 90 des starren Halteteils 18 zweckmäßig mit der Innenfläche der oberen Wand 38 des Aufnahmeteils zusammen, um als Anschläge zur Wirkung zu kommen, die das Aufbringen einer zu großen Druckkraft während des Sinführens zu verhindern. Dieser Vorgang des Einführens kann anfänglich mit der Hand durchgeführt und dann gegebenenfalls mit Hilfe einer Vorrichtung zum Aufbringen einer Druckkraft, z*B. einer pneumatischen, hydraulischen oder mechanischen Presse, zu Ende geführt v/erden. Nach Beendigung dieses Hontagevorgangs wird der Deckel 24 in der aus Fig. 14 ersichtlichen Weise auf das starre Aufnahmeteil 22 aufgesetzt.

Gemäß Fig. 14 werden in der Sndphase des Einführens des starren Halteteils 18, des Elastomerbandes 20 und des Sndabschnitts 92 der Membran 94 in den Hohlraum 41 des starren Aufnahmeteils 22 das Slastomerband 20 und der Sndabschnitt 92 der Membran seitwärts und senkrecht zwischen dem starren Halteteil 18 und dem starren Aufnahmeteil 22 zusammengedrückt, wobei das in Fig. 14 nach unten weisende obere Ende des sich verjüngenden Abschnitts der Seitenwand des Elastomerbandes 20 in Eingriff mit dem Spalt 56 und der Steg 54 des Aufnahmeteils 22 in Singriff mit dem Spalt 96 nach Fig. 12 kommt. Die Querrippen 46, 48 und die Längsleisten 50, 52 erhöhen die Starrheit des Aufnahmeteils 22 und verstärken die Druckwirkung, welche die Seitenwände des Hohlraums 41 auf die Außenfläche des Elastomerbandes 20 ausüben. Daher werden das Elastomerband 20 und der damit in Berührung stehende Endabschnitt 92 der Membran 94 gezwungen, sich der Form der Stufen 42 und 44 auf der Innenseite der Wände 40 des Hohlraums 41 anzupassen, so daß es den Stufen 42 und 44 möglich ist, die resultierenden Druckkräfte auf den Endabschnitt der Membran zu konzentrieren. Außerdem bewirken die Hohlzapfen 88 und

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die Halteringe 34 eine zwangsläufige Verankerung des starren Halteteils 13 im Hohlraum 41 des Aufnahmeteils, so daß der dünnwandigere obere Abschnitt 76 des ülastomerbandes 20 unter Aufrechterhaltung eines Drucks in Anlage an der Innenfläche der oberen Wand 38 des Spaltes 56 gehalten wird. Diese Druckwirkung, die das starre Aufnahmeteil 22 und das starre Halteteil 18 auf das Elastomerband 20 und den Endabschnitt 92 der Membran 94 ausüben, führ zu einer hermetischen, d.h. gas- und flüssigkeitsdichten Abdichtung zwischen dem Innenraum der Membran und dem Durchlaß 32 derart, daß ein Medium, z.B. Blut, durch den Schlauch 32 in die Membran eingeleitet werden kann. Das Zusammenwirken der Hohlzapfen 88 mit den Halteringen 64 bewirkt ferner auf vorteilhafte Weise, daß das starre Halteteil 18, das Elastomerband 20 und der Endabschnitt 92 der Membran in dem Hohlraum 41 fest verankert werden, und daß diese Teile nicht versehentlich aus dem Hohlraum 41 herausgezogen werden können.

Ein Ausbeulen des Elastomerbandes 20 wird auf wirksame Weise dadurch verhindert, daß das Band zwischen den starren Wänden des Halteteils 18 und den Seitenwänden 40 des Hohlraums 41 zusammengedrückt wird. Hierbei werden die Druckkräfte gleichmäßig in seitlicher Richtung auf die Seitenwände 40 des starren Halteteils 18 und des Hohlraums 41 verteilt, so daß eine hermetische Abdichtung des Endabschnitts 92 der Membran 94 erzielt wird. Außerdem bewirken senkrecht gerichtete Druckkräfte, daß der Endabschnitt 92 der Membran zwischen dem dünneren oberen Abschnitt 76 des Elastomerbandes 20 und der Innenfläche der oberen Wand 38 des Spaltes 56 festgekeilt wird, um eine zweite hermetische Abdichtung gegenüber dem Sndabschnitt der Membran zu bewirken. Beispielsweise wird ein Druck in der Größenordnung von 3,5 kg/cm'" auf die Wände des Hohlraums 41 aufgebracht, um die Membran 94 zwischen den Wänden des starren Aufnahmeteils 22 und dem Elastomerband 20 hermetisch abzudichten, wenn das Halteteil 18 zusammen mit dem Ullastomerband vollständig in den Hohlraum 41 hineingedrückt wird, wobei sich* die Höhe des Elastomerbandes um etwa

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15% verringert, während sich proportional dazu die Wandstärke des Slastomerbandes um etwa 15% vergrößert. Kräfte dieses Ausmaßes lassen sich erzielen, wenn man beim Zusammenbau des Verteilers 10 eine ausreichende Kraft auf das starre Halteteil 18 aufbringt.

In Fig. 15 ist ein erfindungsgemäßer Auslaßsammler 16 im teilweise montierten Zustand beim Herstellen einer Verbindung zum anderen Ende 100 der Membran 94 dargestellt. Der Auslaßsammler 16 weist vorzugsweise die gleichen Merkmale auf wie der Einlaßvertexler 14, und er wird auf gleichartige Weise zusammengebaut. In Fig. 10 sind Teile des Sammlers 16, die Teilen des Verteilers 14 entsprechen, jeweils mit den gleichen Bezugszahlen unter Beifügung des Buchstaben A bezeichnet. Die einzigen Ausnahmen von dieser Ähnlichkeit zwischen dem Einlaßverteiler 14 und dem Auslaßsammler 16 bestehen darin, daß der Hantelabschnitt 102 des Auslaßsammlers 16 eine andere Form hat als der Mantelabschnitt 34 des Einlaßverteilers 14, um ihn der Außenform der Stoffaustauschvorrichtung 10 anzupassen, und daß das Aufnahmeteil 22A mit einer sich über seinen Umfang erstreckenden Halteschulter 103 versehen ist, die eine Verankerung an dem nicht dargestellten äußeren Mantel der Stoffaustauschvorrichtung 10 ermöglicht. Der Kantelabschnitt 34 des Einlaßverteilers 14 wird in eine Aussparung des nicht dargestellten Kerns 12 eingebaut. Da der Auslaßsammler IS bezüglich seines Aufbaus und seiner Wirkungsweise dem Sinlaßverteiler 14 entspricht, dürfte sich eine weitere Beschreibung erübrigen.

Ist die Vorrichtung 10 zusammengebaut, d.h. sind gemäß Fig. 1 der Einlaßverteiler 14 und der Auslaßsammler 16 mit der Membran 94 verbunden worden, kann Blut über den Schlauch 32 zugeführt werden, so daß es von dem Verteiler 14 aus in die schlauchförmige Membran eintritt. Danach entweicht das Blut aus der Membran 94 über den Auslaßsammler 16, um mittels eines Schlauchs 104 abgeführt zu werden.

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Jüie Länge des Verteilers 14 und des Sammlers 16 ist zweckmäßig im wesentlichen gleich der Breite der schlauchform!- gen Membran 94, damit die Membran nur in einem minimalen Ausmaß gefaltet zu werden braucht und damit sich ein möglichst kleiner Überschuß an Membranmaterial ergibt, der zum Entstehen von Falten führen könnte. »Somit wird in beiden Fällen im wesentlichen die gesamte Breite der Membran 94 ausgenutzt, um das Blut in die Stoffaustauschvorrichtung ?0 einzuleiten bzw. es aus ihr abzuführen. Die langgestreckte Aussparung des Halteteils 18 verjüngt sich zweckmäßig in Richtung auf den Durchlaß S2, so daß über die Länge der Aussparung ein erheblich geringerer Druckabfall auftritt, der einem Bruchteil des Druckabfalls in dem Medium z\\^?ischen den Strömungskanälen der Stoffaustauschvorrichtung 10 entspricht, welche sich zwischen dem Einlaßverteiler 14 und dem Auslaßsammler 16 erstrecken, wodurch eine homogene bzw. gleichmäßige Verteilung des Mediums auf die Strömungskanäle erleichtert wird.

Aus der vorstehenden Beschreibung ist ersichtlich, daß der erfindungsgemäße Verteiler bzw. Sammler eine hermetische Abdichtung gegenüber dem zugehörigen 13nde einer Membran dadurch ermöglicht, daß ein zusammengedrücktes ISlastomerband zwischen dem starren Ilalteteil 13 und dem starren Aufnahmeteil 22 festgehalten wird, um ein Ausbeulen des 31astomerbandes zu verhindern und es dem Slastomerband hierdurch zu ermöglichen, im wesentlichen gleichmäßige seitwärts gerichtete Druckkräfte auf seinen Umfang zu konzentrieren, damit eine hermetische Abdichtung gegenüber dem zugehörigen Ende der Membran 94 erreicht wird. Außerdem wird am betreffenden 3nde der Membran 94 eine hermetische Abdichtung an einer zweiten Stelle dadurch bewirkt, daß die senkrechten Druckkräfte auf das Elastomerband 20 und den Endabschnitt der Membran wirken, der im Bereich der Innenfläche des Spaltes 56 des starren Aufnahmeteils 22 um den Elastomerring herumgelegt ist. Somit steht eine zweifache hermetische Abdichtung zur Verfügung.

Ansprüche:

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Claims

ANSPRÜCHE

1. Verteiler bzw. Sammler für ein strömendes Medium zur Verwendung bei einer Stoffaustauschvorrichtung, gekennzeichnet durch ein starres Halteteil (18) mit einem Durchlaß (82), ein Elastomerband (20), das so bemessen ist, daß es sich auf dem starren Halteteil anordnen läßt, um es zu umschließen, und auf dem sich der benachbarte Endabschnitt (92) einer schlauchförmigen Membran (94) anordnen läßt, ein starres Aufnahmeteil (22) zum Aufnehmen des Slastomerbandes, des darum herumgelegten Endabschnitts der Membran und des starren Halteteils, wobei das starre Aufnahmeteil Kompressionseinrichtungen (42, 44) aufweist, die geeignet sind, Druckkräfte auf das von dem starren Aufnahmeteil aufgenommene Elastomerband und den Endabschnitt der Membran aufzubringen, sowie durch Verankerungseinrichtungen (88, 64), die geeignet sind, das starre Halteteil in dem starren Aufnahmeteil festzuhalten, um das Elastomerband und die Membran dazwischen zu befestigen, wobei das starre Halteteil, das Slastomerband und die Kompressionseinrichtungen zusammenarbeiten, um eine hermetische Abdichtung des Innenraums der Membran und des damit in Verbindung stehenden Durchlasses des starren Halteteils zu bewirken.

2. Verteiler bzw. Sammler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zu den Kompressionseinrichtungen ein sich verjüngender Kompressionsraum (41) gehört, bei dem die Innenflächen seiner Seitenwände (40) mit konzentrischen Stufen (42, 44) versehen sind.

3. Verteiler bzw. Sammler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zu den Kompressionseinrichtungen mit dem starren Aufnahmeteil (22) zusammenhängende Querrippen (46, 48) und mit diesen Rippen zusammenhängende Längsleisten (50, 52) zum Begrenzen der seitlichen Flexibilität des starren Aufnahmeteils gehören.

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4. Verteiler bzw. Sammler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zu den Verankerungseinrichtungen mehrere von dem starren Halteteil (IS) aus nach oben ragende Zapfen (88) gehören, ferner mehrere in dem starren Aufnahmeteil (22) ausgebildete Öffnungen (SO) zum Aufnehmen der Zapfen sowie mehrere Halteringe (64), die mit von den Öffnungen aufgenommenen Abschnitten der Zapfen zusammenarbeiten.

5. Verteiler bzw. Sammler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der sich verjüngende Kompressionsraum (41) einen sich längs seines Umfangs erstreckenden Sitz (56) zum Aufnehmen des oberen Undes (76) des Elastomerbandes (20) aufweist.

6. Verteiler bzw. Sammler nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verankerungseinrichtungen (S3, 64) ständig Druckkräfte auf das Slastomerband (20) ausüben und es gegen den in der Umfangsrichtung verlaufenden Sitz (56) des sich verjüngenden Kompressionsraums (41) drücken, um eine zusätzliche hermetische Abdichtung zwischen dem Endabschnitt (92) der Membran (94) und dem Sitz herbeizuführen, an die der Endabschnitt angedrückt ist.

7. Verteiler bzw. Sammler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe des Slastomerbandes (20) beim vollständigen Einführen desselben in das starre Aufnähmeteil (22) verringert wird und daß die Dicke des Elastomerbandes proportional dazu zunimmt, um den Endabschnitt (92) der schlauchförmigen Membran (94) in seitlicher Richtung zwischen dem Slastomerband und dem starren Aufnahmeteil abzudichten.

3. Verteiler bzw. Lammler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die konzentrischen Stufen (42, 44) auf den Innenflächen der Seitenwände (40) des Kompressionsraums (41) ringförmig bzw. geschlossen sind, so daß sie die benachbarte Fläche des Elastomerbandes (20) und des Endabschnitts (92) der Membran (94), der zwischen den Stufen einerseits und dem Elastomerband andererseits angeordnet ist, veranlassen, eine

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abgestufte Form anzunehmen, die den Seitenwänden des sich verjüngenden Konipressionsraums angepaßt ist, um zu einer hermetischen Abdichtung el es Innenraums eier I;embran und des damit in Verbindung stehenden Durchlasses (82) des starren Halteteils (13) beizutragen.

9. Verteiler bzw. Sammler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das starre Halteteil (18) einen Flansch (78) aufweist, an dem sich das 31as tomer band (20) abstützt, sowie auf der von dem Flansch abgewandten Seite mehrere Anschläge (90), die beim vollständigen Einführen des Halteteils mit einer Innenfläche des starren Aufnahmeteils (2£) zusammenarbeiten.

10. Verteiler bzw. Sammler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das starre I-Ialteteil (18) sich verjüngende Seitenwände (84) aufv/eist, daß das Elastomerband (20) mit sich den sich verjüngenden Jeitenwänden des Halteteils anpassenden, sich verjüngenden Seitenwänden versehen ist, da'3 das obere Ende (76) des Elastomerbandes eine geringere Wandstärke hat als sein unteres Ende (70), so daß zwischen dem Ealteteil und dem Slastomerband ein ringförmiger bzw. geschlossener Spalt (96) verbleibt, und daß dieser Spalt geeignet ist, einen dazu passenden, in der Umfangsrichtung verlaufenden Ansatz (54) des starren Aufnahmeteils (22) aufzunehmen.

11. Verteiler bzw. Sammler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das starre Halteteil (18) eine zu dem Durchlaß (32) führende Aussparung (30) aufweist, die einen Strömungsweg bildet, welcher einem strömenden Medium einen geringen Widerstand entgegensetzt, um die Verteilung des Mediums über den ganzen Querschnitt des Verteilers (14) bzw. des Sammlers (16) zu erleichtern.

12. Verteiler bzw. Sammler für ein strömendes Medium zur Verwendung bei einer Stoffaustauschvorrichtung, g e k e η η zeichnet durch ein starres Halteteil (18) mit einem

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Flansch (73) und einem Durchlaß (82) zum Herstellen einer Verbindung mit dem Innenraum einer schlauchförmigen Membran (94), wobei das starre IJalteteil einen sich verjüngenden Ilauptkörper (84) mit von ihm aus nach oben ragenden Verankerungseinrichtungen (38) aufweist, ein Ulastonerband (20), das so bemessen ist, daß es sich auf dem sich verjüngenden Hauptkörper des starren Halteteils so anordnen läßt, daß es sich an dem Flansch abstützt, und daß es dem Elastomerband möglich ist, den benachbarten Endabschnitt (92) der schlauchförmigen Membran aufzunehmen, sowie durch ein starres Aufnahmeteil (2?) mit einem sich verjüngenden Kompressionsraum (4Λ) zum Aufnehmen des starren Halteteils und des Slastomerbandes sowie zum Zusammendrücken der schlauchförmigen Membran und des 31astomerbandes zwischen dem sich verjüngenden Hauptabschnitt des Halteteils und den Seitenwänden (40) des Kompressionsraums, wobei der Kompressionsraum mehrere konzentrische Stufen (42, 4-i) aufweist, um Druckkräfte auf das jllastomerband und den Endabschnitt der schlauchförmigen Membran aufzubringen, wobei das starre Aufnahmeteil ferner damit zusammenhängende Verstärkungseinrichtungen (46, 48, 50, 52) zum Begrenzen seiner Flexibilität in seitlicher Richtung aufweist, wobei das starre Aufnahmeteil mit Halteeinrichtungen (6<f.) versehen ist, die mit den Verankerungseinrichtungen des starren Ilalteteils zusammenarbeiten, um letzteres in dem sich verjüngenden Kompressionsraum festzuhalten, und wobei das Elastomerband zwischen dem starren Halteteil und dem starren Aufnahmeteil festgehalten wird, um Druckkräfte auf den 3ndabschnitt der Membran zu konzentrieren, damit in seitlicher Richtung eine hermetische Abdichtung erzielt wird, wobei das Elastomerband in Anlage an der Innenfläche der oberen Wand (38) des sich verjüngenden Kompressionsraums gehalten wird, um zusätzlich Druckkräfte auf etwa dazwischen eingeschlossene Membranteile zu konzentrieren und an dieser Stelle eine weitere hermetische Abdichtung zu bewirken.

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13. Verteiler bzw. Sammler nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß zu den Verankerungseinrichtungen des starren Halteteils (18) Zapfen (88) gehören und daß zu den Halteeinrichtungen Halteringe (64) gehören, die Öffnungen (60) zum Aufnehmen der Zapfen umschließen.

14. Verteiler bzw. Sammler nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß zu den Verstärkungseinrichtungen mit der Außenfläche (40) des starren Aufnahmeteils (22) zusammenhängende Querrippen (46, 48) und mit den Rippen zusammenhängende Längsleisten (50, 52) gehören.

15. Verteiler bzw. Sammler nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das starre Aufnahmeteil (22) einen gegenüber seiner oberen Wand (38) auf der Innenseite nach unten vorspringenden ringförmigen bzw. geschlossenen Ansatz (54) aufweist, der einen ringförmigen bzw. geschlossenen Sitz (56) zum Aufnehmen des oberen Endes (76) des Slastomerbandes (20) abgrenzt.

16. Verteiler bzw. Sammler für ein strömendes Medium zum hermetischen Abdichten der schlauchförmigen Membran einer Stoffaustauschvorrichtung, gekennzeichnet durch ein starres Halteteil (18) mit einem Durchlaß (82), ein das starre Halteteil umschließendes Elastomerband (20), einen im wesentlichen starren Kompressionsraum (41) zum Aufnehmen des starren Halteteils zusammen mit dem darauf angeordneten Elastomerband, sowie durch Verankerungseinrichtungen (88, 64) zum Festlegen des starren Haiteteils und des Elastomerbandes in dem im wesentlichen starren Kompressionsraum beim vollständigen Einführen dieser Teile, wobei beim vollständigen Einführen des Elastomerbandes dieses in Druckberührung mit der oberen Wand (38) des Kompressionsraums gebracht wird, um an dieser Stelle eine hermetische Abdichtung zu bewirken, wobei sich die Höhe des Elastomerbandes verringert, wobei das Elastomerband zwischen dem starren Halteteil und dem im wesentlichen starren Kompressionsraum so eingeschlossen ist, daß ein Ausbeulen des Elastomerbandes verhindert wird, wobei sich

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die Wandstärke des Elastomerbandes proportional zur Verkleinerung seiner Höhe vergrößern kann, um im wesentlichen gleichmäßige, seitwärts gerichtete Druckkräfte auf den im wesentlichen starren Kompressionsraum und den dazwischen angeordneten Endabschnitt (92) einer schlauchförmigen Membran (94) aufzubringen, damit eine hermetische Abdichtung des Endabschnitts der schlauchförmigen Membran und des damit in Verbindung stehenden Durchlasses erreicht wird.

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