DE2812080A1 - Massenuebertragungsvorrichtung und verfahren zu ihrer herstellung - Google Patents
Massenuebertragungsvorrichtung und verfahren zu ihrer herstellungInfo
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Description
C _
Die Erfindung betrifft eine Massenübertragungsvorrichtung für die Strömung von Fluids, die durch ein planares, halbdurchlässiges
"lembranelement getrennt sind, welches mehrmals auf sich
selbst gefaltet ist, und ein Verfahren zur Herstellung einer Vorrichtung dieser Art.
Die Erfindung betrifft insbesondere eine Verbesserung einer Vorrichtung mit einer halbdurchlässigen Membran, die so gefaltet
ist, daß ein Stapel aus akkordeonartigen Falten ausgebildet wird, der im Innern eines Gehäuses angeordnet ist, wobei
die notwendigen öffnungen für die Einleitung und die Evakuierung von Blut, Dialysat und/oder ültrafiltrat vorgesehen sind
und die Falten des Stapels auf der einen Membranseite eine Vielzahl poröser oder offenmaschiger Abstützungsglieder enthalten.
Eine Vorrichtung dieser allgemeinen Bauart ist beispielsweise aus der US-Patentschrift No. 3 788 482 bekannt. Im allgemeinen
wird der Stapel aus der Membran in akkordeonartigen Falten und den Abstützungsgliedern in einer fluidabdichtenden Weise im
Innern eines Gehäuses eingeschlossen. Dieses Gehäuse kann entweder ein Kasten, der im wesentlichen aus zwei oder mehreren
Stücken besteht, die beispielsweise in geeigneter Weise miteinander verbunden sind, oder eine Umhüllung sein, die aus
einem geeigneten Kunststoffmaterial gefertigt ist und um diesen
Stapel herum geformt wird. Diese Kästen, welche entsprechend einem vorgegebenen Modell gefertigt sind, haben alle
exakt die gleichen Abmessungen, und es ist andererseits die Form für alle diese Umhüllungen die gleiche, wobei deren Aussendimensionen
alle identisch sind. Auch wurde es für vorteilhaft angesehen, identische Vorrichtungen zu haben, die insbesondere
Stapel mit einer exakt gleichen Höhe aufweisen. Es wurde nun jedoch gefunden, daß im praktischen Betrieb die
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Dicke der Membran und insbesondere die der Abstützungsglieder geringfügig von einer Vorrichtung zur anderen variieren kann
und daß derartige geringfügige Variationen, wenn diese durch die Anzahl der Falten oder die Anzahl der Abstützungselemente
in einem Stapel multipliziert werden, nennenswerte Veränderungen in der Dicke der Blutfilme zur Folge haben können, die
in den verschiedenen Vorrichtungen mit der gleichen Stapelhöhe und mit den gleichen Außenabmessungen ausgebildet wird.
Folglich können der Betrieb und die Leistungsfähigkeit dieser Vorrichtungen willkürlich von der einen Vorrichtung zur anderen
in einer unerwünschten Weise variieren, was potentiell ernsthafte Probleme in einem Bereich aufwirft, wo Zuverlässigkeit
und Gleichmäßigkeit im Betrieb für wesentlich erachtet werden.
Ein Gesichtspunkt der Erfindung liegt demzufolge im Erkennen dieses Problems und seiner Ursache, während ein anderer Gesichtspunkt
der Erfindung die Tatsache einer Lösung dieses Problems darstellt. Insbesondere ist es Aufgabe der Erfindung,
eine Vorrichtung zu schaffen, die reproduzierbare Ausführungseigenschaften
aufweist, so daß die Ausführung von der einen Vorrichtung dieser Art zur anderen im wesentlichen identisch
ist. Aufgabe der Erfindung ist ferner die Schaffung einer Vorrichtung der eingangs genannten Gattung, die die Probleme
und Nachteile der bekannten Vorrichtungen eliminiert oder zumindest großenteils minimiert.
Aufgabe ist auch die Schaffung einer Vorrichtung, die einfach und wirtschaftlich im Aufbau ist und eine einfache bzw. leichte
Blutströmung bei einem geringen Druckabfall und mit gleichmäßiger Verteilung des Blutes über die gesamte Membran und in
den nachfolgenden Falten der gleichen Membran ermöglicht und die nur ein begrenztes Blutvolumen im Körper der Vorrichtung
erfordert.
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Erfindungsgemäß umfaßt eine Massenübertragungsvorrichtung
zwei steife, im wesentlichen rechtwinklige Platten, die eine gleichmäßige Dicke und flache entgegengesetzte bzw. gegenüberliegende
Oberflächen aufweisen, eine halbdurchlässige Membran, die zwischen diesen Platten angeordnet ist und PIanarform
besitzt bzw. ebenflächig ist und so gefaltet ist, daß ein Stapel aus akkordeonartigen Falten zwischen den gesamten
inneren oder sich gegenüberliegenden Oberflächen der Platten ausgebildet wird, ein Abstützungsglied, das in jeder
Falte auf nur einer Membranseite angeordnet ist, Verbindungseinrichtungen, die (durch Verkleben, Abdichten bzw. Versiegeln,
Verschmelzen, Verschweißen, Hart- oder Weichlöten, Vergießen bzw. Pötten, Gießen oder dgl.) mit jeder der Platten
längs gegenüberliegender Seitenränder der Platten verbunden sind, um die zwei Platten in parallelen Positionen zu befestigen,
während der Stapel unter einer gleichmäßig verteilten Belastung vorbestimmter Größe gehalten wird, wobei ferner
wenigstens drei Öffnungen für die Strömung der Fluidarten auf beiden Seiten des Membranstapels vorgesehen sind, ein Gehäuse
um diesen Stapel, diese Platten und diese öffnungen und eine Einrichtung zum Einbetten oder undurchdringlichen Abdichten
bzw. Versiegeln der Ränder der Membran über deren gesamte Länge in einer fluidabdichtenden Weise.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung einer
derartigen Fluidströmungs-übertragungsvorrichtung. Dieses
Verfahren umfaßt die folgenden Schritte:
(a) Aufbau einer Anordnung durch Falten einer halbdurchlässigen Membran in einer akkordeonartigen Weise in eine Anzahl
dicht beabstandeter Falten um Abstützungsglieder herum, die
in die oder zwischen den Falten auf nur einer Seite der Membran eingesetzt sind, und durch Anordnen des akkordeonartig
gefalteten Stapels zwischen einem Paar steifer Platten, wobei jede Platte flache, parallele Oberflächen aufweist;
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(b) Einführen dieser Anordnung bzw. dieses Zusammenbaus zwischen zwei Druckplatten einer Presse, von denen wenigstens
die eine beweglich bezüglich der anderen ist, wobei deren gegenüberliegende Flächen während sämtlicher Stellungen der
Druckplatten in konstanter Weise parallel verbleiben;
(c) Ausüben einer gleichförmig verteilten vorbestimmten Zusammendrückungsbelastung auf den Zusammenbau durch diese
Presse;
(d) Anordnen von steifen Verbindungseinrichtungen, die vorteilhafter Weise in Form von Sammlern bzw» Sammelröhren
oder Kopfteilen mit Strömungsöffnungen aufgebaut sind, angrenzend an die Seitenränder der unteren und oberen steifen
Platten des Zusammenbaus und steifes Verbinden dieser Einrichtungen mit den Platten durch Verkleben, Abdichten bzw. Versiegeln,
Verschmelzen, Verschweißen, Weich- oder Hartlöten, Vergießen oder Pötten, Gießen oder dgl», während der Zusammenbau
unter der konstanten Belastung gehalten wird, und
(e) Schaffung des endgültigen Vergießens und des vollständigen Gehäuses des Zusammenbaus (wobei dessen Platten durch
die Verbindungseinrichtungen steif befestigt sind) durch beliebige, an sich bekannte Mittel,
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher beschrieben,
deren einzige Figur eine perspektivische Ansicht eines Hämodialyse-Gerätes zeigt, das während bzw» für seinen
Aufbau zwischen den beiden Platten einer Presse angeordnet ist.
Gemäß Zeichnung ist ersichtlich, daß die halbdurchlässige Membran 10 in akkordeonartigen Falten um Abstützungsglieder 11
herum gefaltet ist, welche lediglich auf einer Seite der Membran angeordnet sind» Die Membranfalten bedecken die gesamte
Oberfläche der unteren steifen Platte 12, die vorzugsweise aus
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Polymethylmethacrylat oder einem anderen steifen Kunststoffmaterial
ist und dessen Form im allgemeinen rechtwinklig ist.
Eine obere steife Platte 13, die im allgemeinen identisch mit der unteren steifen Platte 12 ist, bedeckt die gesamte Oberfläche
der oberen Falte der Membran. Jede Platte ist steif und weist flache parallele obere und untere Oberflächen auf.
Die oberen und die unteren Enden der Membran können in einer leckdichten bzw. leckagefesten Weise durch eine beliebige,
an sich bekannte Einrichtung an der oberen bzw. der unteren Platte beispielsweise durch ein Epoxy-, Polyurethan-Harz oder
ein anderes geeignetes Klebemittel versiegelt sein.
Die Platten 12 und 13 sind zwisehen den Druckplatten 14 und
15 der Presse angeordnet. Die einander gegenüberliegenden Flächen der Platten 14 und 15 sind exakt parallel und verbleiben
parallel, wenn die eine bezüglich der anderen bewegt wird. Beispielsweise ist die Druckplatte 14 befestigt, während
die Druckplatte 15 beweglich ist, die am Kolben 16 einer
Presse befestigt ist. Die anderen Elemente der Presse sind in bekannter Weise aufgebaut und für ein Verständnis der Erfindung
nicht wesentlich und demzufolge nicht dargestellt.
Die Abstützungsglieder, die bei der Vorrichtung in den Falten
der Membran verwendet v/erden, können unterschiedlicher Bauart sein, die nach dem Stand der Technik an sich bekannt sind,
um einen geeigneten Abstand zwischen benachbarten Faltungen aufrechtzuerhalten und darüber hinaus ein minimales Hindernis
gegenüber der Strömung des Dialysates bilden. Jedes nimmt die Form eines Abstandshalters ein, der ein nicht gewebtes Kunststoffgitter
(z.B. aus Polyolefin) aufweist, das zwei Faserschichten besitzt, die im wesentlichen rechtwinklig bezüglich
zueinander angeordnet und anschließend hitzeversiegelt werden, wobei jede Schicht ursprünglich in einer anderen Ebene liegt.
Ein Abstützungsglied kann im allgemeinen einen oder zwei Ab-
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standshalter zwischen zwei Membranfalten aufweisen. Die Membran
kann irgendeine flexible und halbdurchlässige Membran nach verschiedenen bekannten Bauarten sein, beispielsweise
bekannte Membranen, die für die Hämodialyse und die Behandlung von Blut durch Ultrafiltration geeignet sind, beispielsweise
Cuprophan-, Polyacryl-nitril-Membranen usw.
Der Membranstapel und die Abstützungsglieder bilden einen zusammendrückbaren und elastischen Zusammenbau, dessen Höhe
in Abhängigkeit der angelegten Zusammendrückkraft variieren kann. Darüber hinaus können, wenn die gleiche Belastung oder
Zusammendrückkraft auf unterschiedliche Stapel ausgeübt wird, die aus einer Membran und aus Abstandshalter-Materialien ausgebildet
sind, welche den gleichen Quellen entnommen werden, Veränderungen in der Stapelhöhe von 0,5 % bis 10 % auftreten,
wobei diese Veränderungen üblicherweise im Bereich von 2 % bis 6 % liegen. Diese Veränderungen entstehen aufgrund von
sehr kleinen Unregelmäßigkeiten oder Unterschieden in der Dicke der Materialien, die für die Abstützungselemente und
die Membranen der Dialyse-Geräte verwendet werden, und aufgrund der Tatsache, daß diese Unterschiede durch die vielen
Falten und Abstützungselemente vergrößert bzw« vervielfacht werden, die bei jeder Vorrichtung erforderlich sind.
Gemäß der Erfindung wurde gefunden, daß eine größere Reprozierbarkeit
und im allgemeinen bessere Ergebnisse dann erzielt werden können, wenn, obgleich immer die gleichen bekannten
Elemente, wie Membran, Abstützungsglieder und Platten, verwendet werden, die Stapel aus diesen Elementen unter einer
gleichmäßigen bzw. gleichförmigen vorbestimmten Belastung bzw. Last unabhängig davon hergestellt werden, ob sich die
Endhöhe eines Stapels von einem anderen Stapel unterscheidet, der die gleiche Anzahl von Falten und Abstandshaltern aufweist.
Man kann entweder einen konstanten Druck oder ein Gewicht oder irgendeine geeignete Einrichtung verwenden, die
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eine gleichmäßige Belastung liefert, welche gleichmäßig über dem und durch den gesamten Membranstapel einschließlich Abstützungsgliedern
aufgrund der steifen Platten verteilt wird.
Diese gleichmäßige Belastung mit einem vorbestimmten Wert kann für einen Zusammenbau irgendeiner gegebenen Größe und Zahl an
Falten bei Verwendung irgendeiner gegebenen Membran und Abstandshaltern durch eine Reihe von einfachen Versuchen leicht
eingerichtet werden. Ist die Belastung zu groß, kann der Druckabfall der Fluids beim Durchqueren der Vorrichtung zu
groß sein, und es können die Flüssigkeitsfilme örtlich zu dünn sein und/oder es kann die Strömung der Fluids unter
Raten erfolgen, die zu langsam sind, und somit wird der Betrieb und die Leistungsfähigkeit der Vorrichtung in nachteiliger
Weise beeinträchtigt. Im Falle von Blut kann sogar die Gefahr der Blutgerinnung infolge der reduzierten Strömung
vorhanden sein. Wenn demgegenüber die gleichmäßige Belastung zu niedrig ist, können die Kanäle, die für die Fluidströmung
gebildet werden, zu groß sein, und es kann die Fluidverteilung
im Innern der Vorrichtung, wie zwischen den verschiedenen Falten, bevorzugt werden, die parallel von einem üblichen
Kopf- bzw. Sammelstück geliefert werden, und die Zirkulationsrate kann örtlich zu langsam werden, was zu den gleichen vorstehend
genannten Nachteilen führt. Bei optimaler Belastung schaffen die Querschnittsdimensionen der Fluidschichten in
den Membranfalten und die Raten der darin ausgebildeten Fluidströmung die besten Austausch- oder Übertragungseigenschaften
für die verwendeten Materialien und für den verwendeten Aufbau. Sowie ein optimaler Zusammendrückungs-Belastungs-Wert
errichtet bzw. aufgebaut worden ist, um die gewünschten Betriebseigenschaften für eine Vorrichtung gegebener Größe und
Materialien zu erhalten, erhält man bei wiederholter Anwendung der gleichen Belastung bei der Herstellung von ähnlichen Einheiten
Vorrichtungen mit im wesentlichen den gleichen Betriebscharakteristiken. Darüber hinaus kann diese Reproduzierbarkeit
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der Betriebscharakteristiken selbst dann erzielt werden, wenn die Stapelhöhe der einen Anordnung von der der nächsten verschieden
ist aufgrund von tatsächlich nicht feststellbaren Veränderungen in der Dicke der vielen Abstützungsglieder und
manchmal sogar der Membranen, die in aufeinanderfolgenden Anordnungen
verwendet werden.
Gemäß der Erfindung wird die gleichmäßige Zusammendrückungsbelastung
an steifen Platten angelegt, die flache parallele Seiten aufweisen und bezüglich zueinander in konstanter Weise
parallel bleiben, wobei der Stapel aus den Membranfalten und Abstandshalterelementen zwischen diesen angeordnet ist» Es
wurde gefunden, daß diese Anordnung die gleichmäßige Verteilung der Fluids in den Falten der Membran unterstützt, wenn
die so ausgebildete Vorrichtung in Betrieb gesetzt wird. Demzufolge
werden gemäß der Erfindung die steifen Platten 12 und
13 parallel bezüglich zueinander unter einer gleichmäßigen, vorher aufgebauten Belastung gehalten unabhängig von Unterschieder
im Abstand dieser Platten von einer Vorrichtung zur anderen, und es werden diese steifen Platten anschließend aneinander
durch Verbindungseinrichtungen befestigt, die mit den entgegengesetzten Längsseitenrändern der oberen und unteren
Platten verbunden sind,, In vorteilhafter Weise weist die
Verbindungseinrichtung eine Vielzahl von steifen Elementen auf, die sich senkrecht erstrecken und mit den Seitenrändern
der Platten angrenzend an deren Ecken verbunden sind»
Die Verbindungselemente können die Form von Streben, Stangen,
Blättern, Platten, etc» einnehmen, die sich von der einen Platte zur anderen angrenzend an die Umbiegungen der Membran
erstrecken. Diese Elemente können geklebt, versiegelt, verschmolzen,
verschweißt, weich- oder hartgelötet, vergossen, gegossen oder dgl» sein, um steife Glieder zwischen den Seitenrändern
der beiden Platten zu bilden„ Gegebenenfalls können
diese einstückig bzxtfo integral mit der einen oder der
anderen der beiden Platten sein»
09840/07
Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung besteht in der Verwendung von fluidleitenden Kopf-, bzw. Sammelstücken
oder Sammelrohren wie 17, 18, 19 als steife Verbindungselemente
zwischen der unteren und der oberen Platte. Jedes Sammelrohr hat einen nach innen weisenden senkrechten Kanal,
der in einer Verbindung mit allen Stapelfalten auf der Seite der Membran steht, die zum Sammelrohr weist, und ist
sonst geschlossen mit Ausnahme einer öffnung, die in vorteilhafter
Weise mit einer kurzen Röhre wie 20, 21, 22 versehen ist, mit der ein geeignetes Rohr in einer fluidabdichtenden
Weise verbunden sein kann. Diese Sammelrohren oder Sammler sind mit den Seitenrändern der unteren und der oberen
Platten beispielsweise an den Stellen 23, 24, 25, 26, etc. verbunden, während der Zusammenbau unter einer vorbestimmten,
gleichmäßigen und konstanten Belastung gehalten wird. Da die Sammler mit den Platten klebend verbunden bzw.
verkittet sind und nicht mit diesen Platten mechanisch verriegelt sind, kann der Befestigungsvorgang der Sammler
leicht ohne Ausübung von Kräften auf die Platten erzielt v/erden, die deren Abstand verändern oder signifikante Veränderungen
in diesem Abstand bewirken könnten, nachdem der Verbindungsvorgang durchgeführt und der zusammengebaute Aufbau
aus der Presse entfernt worden ist.
Der gewünschte Aufbau der Vorrichtung wird dann erzielt, indem um den umfang eine Fluidabdichtung durch Mittel gebracht
bzw. erhalten wird, die an sich bekannt sind. Beispielsweise ist es möglich, den Zusammenbau (mit den Sammlern) in eine
Form einzuführen und in der Form ein Fiuidharz zum Umschliessen dieses Zusammenbaus zu vergießen. Es ist auch möglich,
einen Kasten (der mit Eingangsöffnungen zur Aufnahme von Röhren oder Leitungen 20, 21, 22, etc. ausgerüstet ist) zu
verwenden, beispielsweise einen zweiteiligen Kasten, um ein Fiuidharz um den Zusammenbau im zusammengesetzten Kasten zu
(ver-)gießen. Somit können die Ränder der Membranen über deren
gesamte Länge abgedichtet werden»
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Die Vorrichtung wurde in einer Ausführungsform beschrieben, die insbesondere zur Verwendung als Hämodialyse-Gerät geeignet
ist, das mit vier Öffnungen, zwei für Blut und zwei für das Dialysat versehen ist, um das Blut zu behandeln. In alternativer
Weise kann nur eine Öffnung für den Ausgang des Ultrafiltrats vorgesehen sein. In jedem dieser Fälle verbessern
die vorstehend genannten Merkmale die Zirkulation des Blutes oder des anderen Fluids und demzufolge die Leistungsfähigkeit
der Vorrichtung.
Die Vorrichtung ist auch für irgendeine andere Blutbehandlung geeignet, beispielsweise als Blut-Sauerstoff-Gerät in einer
künstlichen Lunge.
Darüber hinaus werden die Begriffe "Blut" und "Dialysat" in der Beschreibung lediglich beispielhaft verwendet und kennzeichnen
irgendwelche Fluidarten, die durch die Kanäle und Öffnungen strömen, und werden lediglich zwecks geeigneter
Erläuterung verwendet, so daß auch andere Fluidarten eingeschlossen sein können. Auch können andere Arten von Membranen
oder gefalteten Blättern Verwendung finden, wie dies durch die besondere Fluidarten und durch das Wesen der gewünschten
Übertragung zwischen den Fluidarten festgelegt wird.
Es sei besonders hervorgehoben, daß einer der Hauptvorteile
der Erfindung darin liegt, daß ermöglicht wird, daß eine Reihe bzw. Serie von gleichen bzw. ähnlichen Vorrichtungen
hergestellt werden können, die infolge der Anlegung der gleichen vorbestimmten gleichförmigen bzw. gleichmäßigen Belastung
oder Kraft während der Herstellung einer jeden Vorrichtung der Serie im wesentlichen die gleichen Betriebscharakteristiken
während eines Betriebs trotz sehr kleiner Unterschiede in der Dicke der Membranen und/oder der Abstützungsglieder
einer jeden Vorrichtung der Serie aufweisen„
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-Ab-
Leerseite
Claims (16)
1. Massenübertragungsvorrichtung mit zwei steifen, im wesentlichen
rechtwinkligen Platten und einem Stapel, der aus einer Membran und Membranabstützungsgliedern aufgebaut ist,
die zwischen den Platten angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet , daß eine Verbindungseinrichtung
(17, 18, 19) vorgesehen ist, die mit gegenüberliegenden
Seitenrändern der Platten (12, 13) verbunden ist, um eine
Zusammendrückungsbelastung auf den Stapel aufrechtzuerhalten,
2. Massenübertragungsvorrichtung nach Anspruch 1, mit zwei steifen,
im wesentlichen rechtwinkligen Platten, die flache parallele gegenüberliegende Oberflächen auf v/eisen, einer halbdurchlässigen Membran, die zwischen diesen Platten angeord-
8O98ÄÖ/O7Ö0
MÜNCHEN 8G · SIEBEHTSIR. 4 · POSTFACH 860720 · KABEL: JtTJEBOPAT · TEL. (080) 47 40 05 ■ TELEX 5-24285
ORIGINAL INSPECTED
2817080
net und gefaltet ist, um einen Stapel aus akkordeonartigen
Falten über im wesentlichen der gesamten Innenoberfläche der
Platten zu bilden, und mit einem Abstützungsglied, das in jeder
Falte auf nur einer Membranseite angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet , daß eine Verbindungseinrichtung
(17, 18, 19) vorgesehen ist, die mit gegenüberliegenden Seitenrändern
der Platten (12, 13) verbunden ist, um die beiden
Platten in parallelen Stellungen zu halten, während der Stapel unter einer Zusaremendrückungsbelastung vorbestimmter
Größe gehalten wird, daß wenigstens drei Öffnungen (20, 21, 22)
für die Strömung von Fluidarten auf beiden Seiten des Membranstapels
vorgesehen sind, daß ein Gehäuse den Membranstapel, die Platten und die öffnungen umschließt, und daß eine Einrichtung
die Ränder der Membran über deren gesamte Länge in undurchdringlicher l^eise einbettet.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Verbindungseinrichtung (17, 18, 19),
die mit den steifen Platten verbunden ist, Streben, Stangen, Blätter und/oder Platten aufweist, und daß die Einrichtung
mit den Platten durch PCleben, Versiegeln bzw. Abdichten, Verschweißen,
Weichlöten, Hartlöten, Vergießen bzw. Fotten oder Gießen verbunden ist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß wenigstens eine der Verbindungseinrichtungen
(17, 18, 19) integral bzw. einstückig mit einer der beiden steifen Platten ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Verbindungseinrichtung
(17, 18, 19), die mit den steifen Platten (12, 13) verbunden ist, Sammler bzw. Kopfteile zum Leiten eines Fluids aufweist.
§00840/0790
6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß zwei der Verbindungseinrichtungen
(17, 18, 19) mit den gleichen Seitenrändern der Platten
(12, 13) angrenzend an gegenüberliegenden Enden der Platten
verbunden sind»
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die Verbindungseinrichtungen
(17, 18, 19) mit den Seitenrändern der steifen rechtwinkligen
Platten (12, 13) angrenzend an deren vier Ecken verbunden sind.
8. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die fluidleitenden Sammler gemäß Anspruch 7 angeordnet sind.
9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet , daß jedes Abstützungsglied planar bzw. ebenflächig ist und wenigstens einen Abstandshalter
aufweist, der aus einem nicht gewebten Kunststoffgitter ausgebildet
ist, das zwei Faserschichten aufweist, die miteinander hitzeversiegelt sind, wobei jede Schicht in einer anderen
Ebene vor dem Hitzeversiegeln gelegen ist.
10. Verfahren zur Herstellung einer Massenübertragungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß
ein Stapel aus einer Membran (10) und Membranabstützungsgliedern (11) aufgebaut wird, daß dieser Stapel zwischen zwei
steifen, im wesentlichen rechtwinkligen Platten (12, 13) angeordnet
wird, daß eine Zusammendrückungsbelastung vorbestimmter Größe auf den Platten ausgeübt wird, wodurch diese Belastung
an den Stapel angelegt wird, und daß Verbindungseinrichtungen (17, 18, 19) mit gegenüberliegenden Seitenrändern der
Platten (12, 13) verbunden werden, um eine Zusammendrückungsbelastung
auf dem Stapel aufrechtzuerhalten.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet.,
daß
(a) ein Zusammenbau aufgebaut wird, der eine halbdurchlässige
Membran (10) aufweist, die akkordeonartig in eine Reihe dicht beabstandeter Falten um Abstützungsglieder (11)
herum gefaltet ist, welche in die oder zwischen den Falten auf nur einer Membranseite eingesetzt sind, wobei die gefaltete
Membran und die Abstützungsglieder zwischen zwei flachen steifen Platten (12, 13) angeordnet sind, daß
(b) der Zusammenbau zwischen zwei Druckplatten (14, 15) einer Presse eingeführt wird, von denen wenigstens eine bezüglich
der anderen beweglich ist, daß
(c) eine vorbestimmte Zusammendrückungsbelastung auf den
Zusammenbau durch die Presse ausgeübt wird, daß
(d) die gegenüberliegenden Seitenränder der unteren und oberen steifen Platten (12, 13) des Zusammenbaus durch Kleben,
Versiegeln bzw. Abdichten, Verschmelzen, Verschweißen, Weichlöten, Hartlöten, Vergießen bzw. Pötten, Gießen oder dgl. verbunden
werden, während der Zusammenbau unter der gleichmäßig verteilten vorbestimmten Belastung gehalten wird, und daß
(e) ein Gesamtgehäuse der Vorrichtung vorgesehen wird.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,
daß gegenüberliegende Flächen der Druckplatten (14, 15) der Presse während sämtlicher Positionen der Druckplatten in
konstanter Weise parallel bleiben.
13. Verfahren zur Herstellung einer Massenübertragungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß
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(a) eine Anordnung aufgebaut wird, indem eine halbdurchlässige Membran (10) in akkordeonartiger Weise in einen Stapel
mehrerer dicht beabstandeter Falten um Abstützungsglieder (11) herum gefaltet wird, die in den Falten auf der einen
Seite der Membran angeordnet sind, und indem der akkordeonartig gefaltete Stapel, der die Abstützungsglieder (11) enthält,
zwischen einem Paar aus steifen Platten angeordnet wird, wobei jede Platte flache, parallele Oberflächen aufweist, daß
(b) eine vorbestimmte, gleichmäßig verteilte Zusammendrükkungsbelastung
auf die Anordnung ausgeübt wird, während die Platten (12, 13) parallel zueinander gehalten werden, und daß
(c) eine Vielzahl von steifen, senkrecht sich erstreckenden Verbindungsgliedern (17, 18, 19) mit gegenüberliegenden
Seitenrändern der oberen und unteren Platten (12, 13) verbunden
werden, während die Anordnung unter der vorbestimmten gleichmäßig verteilten Belastung gehalten wird»
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,
daß die steifen, senkrecht sich erstreckenden Verbindungsglieder (17, 18, 19) Sammler bzw. Kopfstücke mit Öffnungen
(20, 21, 22) für die Strömung von Fluids in die und aus der Anordnung auf beiden Seiten des Membranstapels sind.
15. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Verbindungseinrichtungen (17, 18, 19) den Stapel
unter einer gleichmäßig verteilten Zusammendrückungsbelastung vorbestimmter Größe halten.
16. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet , daß die vorbestimmte Zusammendrückungsbelastung
auf dem Zusammenbau gleichförmig verteilt wirdo
809840/0790
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