DE2814519A1

DE2814519A1 - METHOD FOR MANUFACTURING A PIPE BRANCH FOR FLUID FLOWS

Info

Publication number: DE2814519A1
Application number: DE19782814519
Authority: DE
Inventors: Iii Frank Corbin; Dennis James Hlavinka
Original assignee: Cobe Laboratories Inc
Current assignee: Terumo BCT Inc
Priority date: 1977-04-04
Filing date: 1978-04-04
Publication date: 1978-10-12
Also published as: DE2814519B2; JPS5629562B2; JPS53127378A; DE2814519C3; CA1135197A; GB1602896A

Description

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Cobe Laboratories, Inc.
•I2o1 Oak Street, Lakewood, Colorado So215, V.St.A.Cobe Laboratories, Inc.
• I2o1 Oak Street, Lakewood, Colorado So215, V.St.A.

Verfahren zur Herstellung: einer Rohrverzweigung fürMethod of manufacture: a manifold for

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs Ί sowie eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 6. Sie betrifft allgemein Einrichtungen für eine Übertragung von Fluidströmen, bei welchen Trennmembranen und Rohrverzweigungen für Fluidströmungen am Einlaß und Auslaß verwendet werden.The invention relates to a method according to the preamble of claim Ί and a device according to the preamble of claim 6. It relates generally to devices for a transfer of fluid streams, in which separating membranes and manifolds for fluid flows at the inlet and outlet be used.

Bei der Herstellung einer Einrichtung für eine Übertragung vonWhen making a device for a transmission of

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STuidströmen, wie beispielsweise einem Blutdialysator, welcher eine Faltmembran verwendet, ist es erwünscht, die Membranspitzen mit der Innenwand des Gehäuses an der Blutseite der Membran zu vergießen, um das Blut in die Membranfalten hinabzuzwingen und dadurch eine KurzSchlußströmung des Bluts vom Einlaß zum Auslaß zu verhindern, ohne daß dieses innerhalb der Falten dialysiert wird. Ein derartiges Vergießen läßt sich wirksam durchführen mit einem anfänglich leicht fließfähigen Material, wie beispielsweise Polyurethan von niedriger Viskosität. Es ist jedoch wichtig, die Vergußmasse davon abzuhalten, daß sie in die Bluteinlaß- und Blutauslaß-Hohrverzweigungsbereiche und in die diesen Bereichen gegenüberliegenden Membranfalten hineinfließt, wobei das Einströmen des Bluts in diese Palten oder Herausströmen aus ihnen in unerwünschter Weise blockiert wird, wodurch der Dialysator eine verringerte Kapazität hat.STuid currents, such as a blood dialyzer which When using a pleated membrane, it is desirable to align the membrane tips with the inner wall of the housing on the blood side of the membrane shed to force the blood down into the membrane folds and thereby a short circuit flow of blood from inlet to outlet to prevent this without dialyzing it within the folds. Such potting can be effectively carried out with an initially easily flowable material such as low viscosity polyurethane. However, it is important to keep the potting compound from entering and into the blood inlet and outlet manifold areas opposite membrane folds flows into it, whereby the inflow of the blood into these gaps or outflows from them is blocked in an undesirable manner, whereby the dialyzer has a reduced capacity.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein einfaches und wirksames Verfahren zur Herstellung einer Rohrverzweigung der zur Rede stehenden Gattung zu schaffen, welches die vorstehend angesprochenen Probleme vermeidet.The present invention is based on the object of a simple and to provide an effective method of making a manifold of the genus in question which includes those above avoids the problems mentioned.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Kennzeichenmerkmale des Anspruchs 1 gelöste Eine erfindungsgemäß hergestellte Vorrichtung ergibt sich aus dem Kennzeichen des Anspruchs 6. Weitere Erfindungsmerkmale sind in den übrigen Ansprüchen enthalten.According to the invention, this object is achieved by the characterizing features of claim 1. A device produced according to the invention results from the characterizing part of claim 6. Further features of the invention are contained in the other claims.

Erfindungsgemäß wurde gefunden, daß durch Aufbringen eines thixotropen Klebstoffs rund um die Rohrverzweigungsbereiche vor dem Vergießen und durch Inkontaktbringen der Membranspitzen mit dem noch feuchten Klebstoff eine an Ort und Stelle gebildete Dichtung geschaffen wird, welche verhindert, daß flüssige Vergußmasse in die Rohrverzweigungsbereiche eintritt oder in die Membranfalten kriecht, welche diesen Bereichen entgegengerichtet sind. Die Erfindung verhindert somit eine Blockierung der Rohr-According to the invention it has been found that by applying a thixotropic adhesive around the pipe branching areas potting and by bringing the membrane tips into contact a seal formed in place is created with the still wet adhesive, which prevents liquid potting compound enters the pipe branching areas or creeps into the membrane folds which oppose these areas are. The invention thus prevents blockage of the pipe

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Verzweigungsflächen lind ergibt eine wirksamere Einrichtung für eine Übertragung von Fluidströmen.Branch surfaces lind makes a more effective facility for a transfer of fluid streams.

Gemäß besonderen Aspekten umfaßt die Erfindung das Ausbilden von gerippten Teilen rund um die Rohrverzweigungsbereiche und das Aufbringen des Klebstoffs an den Seiten der gerippten Teile entfernt von den Rohrverzxveigungsbereichen sowie ein Verwenden eines Silikonkautschuk-Klebstoffs.In particular aspects, the invention includes forming removed the finned parts around the manifold areas and applying the adhesive to the sides of the finned parts of the pipe branching areas as well as using one Silicone rubber adhesive.

Kurz zusammengefaßt betrifft die Erfindung also eine Fluid-Rohrverzweigung, welche in einer Fluidströmungs-Einrichtung mit einer Faltmembran hergestellt ist, die an ihren Spitzen mit der Innenseite des Gehäuses der Einrichtung verbunden ist, durch Ausbilden eines Kanalbereichs im Gehäuseinneren, Aufbringen eines thixotropers Klebstoffs rand um den Kanalbereich und Anbringen der Membranspitzen gegen den Klebstoff zur Bildung einer an Ort und Stelle geformten Diclfcung vor dem Vergießen der Membran spitzen mit dem Gehäuseinneren mittels eines Vergußmaterials·In short, the invention relates to a fluid manifold, which is made in a fluid flow device with a pleated membrane, which at its tips with the Inside the housing of the device is connected by forming a channel area inside the housing, applying a thixotropic adhesive edge around the canal area and attachment the membrane tips against the adhesive to form one in place and point shaped seal before potting the membrane with the inside of the housing by means of a potting material

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:The invention is explained in more detail below with reference to an exemplary embodiment shown schematically in the drawing. Show it:

Figur 1 eine perspektivische "Darstellung eines Dialysegerätes, welches die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung enthält, Figure 1 is a perspective "representation of a dialysis machine, which contains the preferred embodiment of the invention,

Figur 2 eine etwas schematisierte Schittansicht 2-2 aus Figur 1,FIG. 2 a somewhat schematic sectional view 2-2 from FIG. 1,

Figur 3 eine Explosionsdarstellung eines Teils der Membran und des Abstützgitters des Dialysators gemäß Figur 1,Figure 3 is an exploded view of part of the membrane and the Support grid of the dialyzer according to Figure 1,

Figur 4- eine vergrößerte perspektivische Darstellung eines TeilsFigure 4- is an enlarged perspective view of a part

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des Abstützgitters gemäß Figur 3, Figur 5 einen Schnitt 5-5 aus Figur 1 undof the support grid according to Figure 3, Figure 5 shows a section 5-5 from Figure 1 and

Figur 6 einen stark vergrößerten Vertikalschnitt entsprechend dem in Figur 2 gezeigten eines Teils der Membran und des Abstützgitters des Dialysators gemäß Figur 1.FIG. 6 shows a greatly enlarged vertical section corresponding to that shown in FIG. 2 of part of the membrane and the support grid of the dialyzer according to FIG. 1.

Die in den Zeichnungen dargestellte Ausführungsform wird nachstehend beschrieben.The embodiment shown in the drawings will be described below described.

Die Figuren 1 und 2 zeigen einen Dialysator 10, welcher ein Zweiabteil-Gehäuse aufweist, das ein wannenförmiges Gehäuse 12 aus Polykarbonat und ein in dieses eingepaßtes Gehäuse 14 aus Polykarbonat umfaßt. Das Gehäuse 14 ist an beiden Längsenden offen und weist ein Paar von Längsrippen 16 auf. Das Gehäuse 12 besitzt einen Einlaß 18 und einen Auslaß 2o, welche beide mit dem Gehäuse 12 einstückig ausgebildet sind. Das Gehäuse 14 besitzt einen Einlaß 22 und einen Auslaß 24, welche ebenfalls beide mit dem Gehäuse 14 einstückig ausgebildet sind. Die Einlasse 18 und 22 und die Auslässe 2o und 24 werden Kanäle von stetig abnehmendem Querschnitt, wenn sie in ihr zugehöriges Gehäuse 12 bzw. 14 eintreten. Ein Paar von Stummelwellen 26, welche jeweils durch zusammenpassende halbkreisförmige Teile an den Gehäusen 12 und 14 gebildet sind, sowie ein Paar von zusammenwirkenden Anschlägen 28, (von denen nur einer in Figur 2 gezeigt ist), welche mit gleichem Längsabstand von der rechten Stummelwelle 26 angeordnet sind, ermöglichen ein drehbares, vertikales Befestigen des Dialysators 1o an einem Befestigungsarm für Entgiftungs- und Normalbetrieb.FIGS. 1 and 2 show a dialyzer 10 which has a two-compartment housing that has a tub-shaped housing 12 made of polycarbonate and a housing 14 made of polycarbonate fitted therein. The housing 14 is open at both longitudinal ends and has a pair of longitudinal ribs 16. The housing 12 has an inlet 18 and an outlet 2o, both of which with the Housing 12 are integrally formed. The housing 14 has an inlet 22 and an outlet 24, which also both with the housing 14 are integrally formed. Inlets 18 and 22 and the outlets 20 and 24 become channels of steadily decreasing cross-section as they enter their associated housings 12 and 14, respectively. A pair of stub shafts 26, each connected by mating semicircular parts on housings 12 and 14 are formed, as well as a pair of cooperating stops 28, (only one of which is shown in Figure 2), which with the same Are arranged longitudinally spaced from the right stub shaft 26, allow a rotatable, vertical fastening of the dialyzer 1o on a mounting arm for detoxification and normal operation.

Eine Dialysemembran 30, welche aus einem Kupferammonium-Zellophan-Blatt ("Cuprophan" der Firma Enka Glanzstoff AG) mit einer allgemein nach Art eines Akkordeons gefalteten Ausbildung besteht, welchem Glyzerin als Piastiziermittel und Anfeuchter für eineA dialysis membrane 30, which consists of a copper ammonium cellophane sheet ("Cuprophan" from Enka Glanzstoff AG) with a general in the manner of an accordion folded training, which glycerine as plasticizer and humidifier for a

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sanfte Verfahrensweise zugefügt wurde, wird zwischen die Rippen 16 geklemmt und wird mit einer Polyurethan-Vergußmasse 32 längs ihrer äußersten Faltenwände an den äußeren Flächen der Rippen dicht abgeschlossen. Die gefalteten oberen Spitzen der Membran 3o,welche in Figur 2 etwas abgerundet dargestellt sind, werden am Gehäuse 12 befestigt, indem sie in Polyurethan-Vergußmasse verankert werden, wodurch eine Serie von separaten parallelen Fluidströmungskanälen, in Figur 3 durch B gekennzeichnet, in den Tälern oberhalb der Membran 3o gebildet werden. Das Vergießen der oberen Spitzen verhindert eine Kurzschlußströmung des Fluids direkt vom Einlaß 18 zum Auslaß 2o ohne ein Eintreten in die Durchlässe B. Ein Abstützgitter 34-, nämlich ein ungewebtes Polypropylen-Gitter (vergleiche die Anordnung seiner Stränge 35 in Figur 4), welches unter der Bezeichnung Vexar von der Firma du Pont verkauft wird, hat ebenfalls die Form eines nach Artgentle procedure is added between the ribs 16 clamped and is with a polyurethane potting compound 32 lengthways their outermost fold walls tightly closed on the outer surfaces of the ribs. The folded upper tips of the membrane 3o, which are shown somewhat rounded in Figure 2, are attached to the housing 12 by placing them in polyurethane potting compound are anchored, creating a series of separate parallel fluid flow channels, indicated by B in Figure 3, in the Valleys are formed above the membrane 3o. Potting the top tips prevents short circuit flow of the fluid directly from inlet 18 to outlet 2o without entering the passages B. A support grid 34- namely a non-woven polypropylene grid (Compare the arrangement of its strands 35 in FIG. 4), which is sold under the name Vexar by the company du Pont is also sold in the form of an Art

/der Membran eines Akkordeons gefalteten Blatts und ist innerhalb/50 an der dem Gehäuse 1-4- benachbarten Membranseite angeordnet (Figur 3). Aufgrund dieser Ausbildung hält das Abstützgitter 34- die unteren Flächen von benachbarten Membranwänden voneinander entfernt durch zwei Lagen des Gitters gemäß Figur 4- und schafft parallele Fluidströmungskanäle direkt unterhalb der Membran, welche in Figur mit D gekennzeichnet sind. Das Gitter 34- ist mit keinem der Gehäuse fest verbunden außer an seinen Längsenden, wie nachstehend beschrieben, und es ist im Gegensatz zur Membran 30 nicht über die Rippen 16 gefaltet./ the membrane of an accordion folded sheet and is arranged within / 50 on the membrane side adjacent to the housing 1-4 (Figure 3). Because of this training, the support grid 34- holds the lower ones Areas of adjacent membrane walls are separated from one another by two layers of the grid according to Figure 4- and creates parallel fluid flow channels directly below the membrane, which are marked with D in FIG. The grid 34- is not associated with any of the housings firmly connected except at its longitudinal ends, as described below, and unlike membrane 30, it is not over the ribs 16 folded.

Die Membran 30 sowie auch das Gitter 34- sind längs allgemein parallelen Linien gefaltet, und die Stränge 35 verlaufen jeweils in einem Winkel von 45° zu diesen Linien.The membrane 30 as well as the grid 34- are longitudinally general folded parallel lines, and the strands 35 each extend at an angle of 45 ° to these lines.

Das Gehäuse 12 besitzt eine durchlaufende Umfangsrippe 50, welche in einer entsprechenden kontinuierlichen Umfangsnut 52 eines Simsbereichs 54- sitzt, der das Gehäuse 14- umgibt. Wenn das GehäuseThe housing 12 has a continuous circumferential rib 50 which in a corresponding continuous circumferential groove 52 one The ledge area 54- is seated, which surrounds the housing 14-. When the case

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12 und das Gehäuse 14- derart ineinandergepaßt sind, sind die Spitzen der Rippen 16 von der benachbarten inneren Oberfläche des Gehäuses 12 und von Rippen 36 vertikal beabstandet, welche quer auf dieser Oberfläche verlaufen, um ein Einschneiden der Membran 3o zwischen der zugespitzten Spitze der Längsrippen 16 und dem Gehäuse 12 zu vermeiden.12 and housing 14- are so nested, the tips of the ribs 16 are from the adjacent inner surface of the housing 12 and spaced vertically by ribs 36 which run transversely on this surface in order to cut the Membrane 3o between the pointed tip of the longitudinal ribs 16 and the housing 12 to avoid.

Die Längsenden der Membran 3o und des Gitters 34· sind durch Vergußmasse 32 mit den Gehäusen 12 und 14- verbunden (Figur 5)· Die Querrippen 36-(von denen jeweils eine in den Figuren 2 und 5 gezeigt sind) des Gehäuses 12 halten die gefalteten Spitzen der Membran 3o in Abstand von der Gehäusedecke, um Kanäle für das Fließen der Vergußmasse 32 während der Herstellung des Dialysators 1o zu bilden, wie nachstehend beschrieben. Die Rippen 36 haben gewölbte Abschnitte 56, welche die Rippen 16 seitlich von den winkeligen und vertikalen Seitenwänden des Gehäuses 12 in Abstand halten durch einen tangentialen Kontakt mit den Rippen 16 über die Membran 3o. Die Abschnitte 56 ermöglichen, daß sich die Strömungskanäle von der zentralen Fluidkammer zwischen den Rippen 16 zu den Seitenabteilen zwischen jeder Rippe 16 und der zugehörigen Seitenwand des Gehäuses 12 erstrecken. Eine kontinuierliche Rippe 38 aus thixotropem Silikonkautschuk RTV 1o8 der Firma General Electric, welche Gehäuserippen 4-0 benachbart ist, umgibt den Kanalbereich des Auslasses 2o (und in entsprechender V/eise des Einlasses 18, was jedoch in der Zeichnung nicht dargestellt ist) und ist mit den Membranspitzen verbunden, um als an Ort und Stelle geformte Dichtung zu wirken, welche ein Strömen der Vergußmasse 32 während der Herstellung in den Kanalbereich hinein verhindert. Der Klebstoff muß thixotrop sein, sodaß er selbst nicht längs der Membranfalten in den Rohrverzweigungsbereich kriecht und somit die Einlasse zu den Durchlässen D blockiert. Der Einlaß 18 und der Auslaß 2o wirken somit längs ihrer Kanalabschnitte mit der Membran 3o zu-The longitudinal ends of the membrane 3o and the grid 34 are through Potting compound 32 connected to the housings 12 and 14- (Figure 5) The transverse ribs 36- (one each shown in Figures 2 and 5) of the housing 12 hold the folded tips the membrane 3o at a distance from the housing cover to channels for to form the flow of the potting compound 32 during manufacture of the dialyzer 1o, as described below. the Ribs 36 have domed portions 56 that the ribs 16 spaced laterally from the angled and vertical side walls of the housing 12 by tangential contact with the ribs 16 over the membrane 3o. The sections 56 allow that the flow channels from the central fluid chamber between the ribs 16 to the side compartments between each rib 16 and the associated side wall of the housing 12 extend. A continuous rib 38 made of thixotropic silicone rubber RTV 1o8 from General Electric, which is adjacent to housing ribs 4-0, surrounds the duct area of the outlet 2o (and in a corresponding manner of the inlet 18, but which is not shown in the drawing) and is connected to the diaphragm tips to act as a molded-in-place seal act, which prevents the potting compound 32 from flowing into the channel area during manufacture. The adhesive must be thixotropic, so that it does not itself crawl along the membrane folds into the pipe branching area and thus close the inlets the passages D blocked. The inlet 18 and the outlet 2o thus act along their channel sections with the membrane 3o.

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sammen, um Einlaß- und Auslaßrohrverzweigungen in die bzw. aus den mit B in Figur 3 gekennzeichneten Fluiddurchlässen zu bilden. Auf gleiche Weise wirken der Einlaß 22 und der Auslaß 24 längs ihrer Kanalabschnitte mit der Membran Jo an deren Unterseite zusammen, um Einlaß- und Auslaßrohrverzweigungen in die bzw. aus den mit D in Figur 3 gekennzeichneten Fluiddurchlässen zu bilden.together to provide inlet and outlet manifolds in and out to form the fluid passages marked B in FIG. In the same way, inlet 22 and outlet 24 act longitudinally its channel sections together with the membrane Jo on its underside, to form inlet and outlet manifolds into and out of the fluid passages marked D in FIG.

Bei der Herstellung des Dialysegerätes 1o faltet man ein Blatt der Membran 30, faltet ein Blatt des Gewebes 34- und- verbindet die beiden durch Anordnen jeder Falte des Gitters 34- innerhalb einer entsprechenden Falte der Membran 30 (Figur 3). Die sich ergebende Membran-Gitter-Schichtung wird zusammengedrückt und im Gehäuse 14- zwischen den Rippen 16 angeordnet, wobei jede der äußersten Faltenwände über die zugehörige Rippe 16 gefaltet wird. Jede äußerste Faltenwand wird danach an der äußeren Fläche der benachbarten Rippe 16 mit Polyurethan-Vergußmasse 32 dicht angeschlossen. Danach wird das Gehäuse 12 genommen, und zwei Rippen 38 aus Silikonkautschuk-Klebstoff, von denen jede ein Gewicht von etwa einem Gramm hat, werden rund um die äußeren Kanten der Kanalabschnitte des Einlasses 18 und des Auslasses 2o des Gehäuses 12 neben den Rippen 4-o und auf Endschultern 4-1 (von denen eine in Figur 5 gezeigt ist) aufgebracht. Das Gehäuse 14- wird danach in das Gehäuse 12 eingepaßt. Die Rippe 50 wird mit Lösungsmittel befeuchtet und danach in die Nut 52 eingepreßt, mit welcher sie beim Trocknen bindet. Ein Rampenbereich 4-8, welcher längs der Basis jeder Rippe 16 verläuft, dient zum Führen der Rippe 5o in die Nut 52 hinein. Das Ineinanderpassen wird durchgeführt solange der Silikonklebstoff 38 noch feucht ist, sodaß er eine kurze Strecke (etwa 1,59 mm bis ·3»18 mm ) in die Membranfalten hineinsickert, um ein Kriechen von Polyurethan-Vergußmasse in die Falten im Rohrverzweigungsbereich und folglich ein unerwünschtes Blockieren der Fluidströmung in die oder aus den Falten zu verhindern. Die Längsenden der Membran 30 und des Gitters 34- werden danach in Polyurethan 32 vergossen, welches durch Bohrungen 4-2 imIn the manufacture of the dialysis machine 1o one folds a sheet of membrane 30, folds a sheet of fabric 34 and connects the two by placing each fold of the grid 34- within a corresponding fold of the membrane 30 (Figure 3). The resulting membrane-grid layer is compressed and arranged in the housing 14 between the ribs 16, with each of the outermost fold walls folded over the associated rib 16 will. Each outermost pleat wall is then sealed against the outer surface of the adjacent rib 16 with polyurethane potting compound 32 connected. Thereafter, the housing 12 is taken, and two ribs 38 made of silicone rubber adhesive, each of which is one Weight of about one gram will be around the outer edges of the channel sections of the inlet 18 and the outlet 2o des Housing 12 next to the ribs 4-o and on end shoulders 4-1 (of which one shown in Figure 5) is applied. The housing 14- is then fitted into the housing 12. The rib 50 is made with solvent moistened and then pressed into the groove 52, with which it binds as it dries. A ramp area 4-8, which runs along the The base of each rib 16 is used to guide the rib 5o into the groove 52. The fitting is carried out as long as the silicone adhesive 38 is still wet, so that it has a short Length (approx. 1.59 mm to · 3 »18 mm) seeps into the membrane folds, around creeping of polyurethane potting compound into the To prevent wrinkles in the manifold area and consequently an undesirable blockage of the fluid flow into or out of the folds. The longitudinal ends of the membrane 30 and the grid 34- are then cast in polyurethane 32, which is through holes 4-2 in

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Gehäuse 14 an jedem Ende dieses mittels einer Nadel aufgebracht wird, welche durch (nicht gezeigte) Bänder eingeführt wird, die an aufwärts gerichteten Bereichen 58 angeordnet sind und die Bohrungen 42 (von denen nur eine in Figur 5 gezeigt ist) abdecken. Das Dialysegerät Ίο wird während dieses Vorgangs vertikal gehalten, wobei das zu vergießende Ende jeweils am Boden angeordnet ist. Nach dem Aushärten der Vergußmasse an diesem Ende wird der Dialysator 1o um I8o° gedreht, wobei sich das andere Ende am Boden befindet und zur Aufnahme seiner Vergußmasse bereit ist. Vergußmasse sickert in die Gitterseite der Membran 3o, jedoch gewöhnlich nicht in die andere Seite dieser (Figur 5)· Die Bohrungen werden mit der gehärteten Vergußmasse abgedichtet, und die Bänder werden entfernt.Housing 14 is applied to each end of this by means of a needle which is inserted through tapes (not shown) which are arranged at upwardly directed regions 58 and cover the bores 42 (only one of which is shown in FIG. 5). The dialysis machine Ίο is held vertically during this process, with the end to be potted in each case being arranged on the floor. After the potting compound has hardened at this end, the dialyzer is rotated 1o by 180 °, with the other end on the floor is located and is ready to receive its potting compound. Potting compound seeps into the grid side of the membrane 3o, but usually not in the other side of this (Figure 5) · The holes are sealed with the hardened potting compound, and the Ribbons are removed.

Nun findet das Vergießen der Membranspitzen und der Membranwände mit dem Gehäuse 12 statt. Der Dialysator 1o wird horizontal angeordnet, wobei die zu vergießenden Membranspitzen sich unterhalb des Membrankörpers und horizontal ausgerichtd; befinden und wobei das Gehäuse 12 sich am Boden befindet (umgekehrt gegenüber Figur 2). Stopfen (nicht dargestellt) werden im Einlaß 22 und im Auslaß 24 angeordnet, und eine Nadel wird durch einen der Stopfen eingeführt, um einen Druck von 3oo mmHg von einer Druckquelle durch das Gitter 34 gegen die dem Gehäuse 14 benachbarte Fläche der Membran aufzubringen. Die Druckquelle wird nach Abschluß des Unterdrucksetzens entfernt, und ein Druckmesser wird zur Überprüfung hinsichtlich Lecks verwendet. Der Stopfen erhält den Druck aufrecht. Der Einlaß 18 und der Auslaß 2o sind zum Atmosphärendruck hin offen. E^wa 6o cc Polyurethan-Vergußmasse 32 welche eine anfänglich flüssige Mischung von Polyol 936 und VoriteThe potting of the membrane tips and the membrane walls with the housing 12 now takes place. The dialyzer 1o is arranged horizontally, wherein the membrane tips to be potted are aligned below the membrane body and horizontally; are located and the housing 12 being on the floor (opposite to Figure 2). Plugs (not shown) are in inlet 22 and placed in the outlet 24, and a needle is through one of the Plug inserted to a pressure of 3oo mmHg from a pressure source through the grid 34 against the housing 14 adjacent Apply surface of the membrane. The pressure source is removed after the pressurization is complete and a pressure gauge is used used to check for leaks. The plug maintains the pressure. Inlet 18 and outlet 2o are at atmospheric pressure open. E ^ wa 6o cc polyurethane potting compound 32 which is an initially liquid blend of Polyol 936 and Vorite

.umfaßt
689, ein Urethan-Prepolymer/, beide hergestellt durch die Firma N.L. Industries Bayonne, New Jersey, wird danach durch eine Bohrung 44 (Figur 2) in einer Seitenwand des Gehäuses 12 in den Dialysator 1o hineingepumpt. Die Vergußmasse fließt in das Seiten -.includes
689, a urethane prepolymer, both manufactured by NL Industries Bayonne, New Jersey, is then pumped into the dialyzer 1o through a bore 44 (FIG. 2) in a side wall of the housing 12. The casting compound flows into the side -

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abteil, welches zwischen der Seitenwand des Gehäuses 12 und einer Hippe 16 gebildet wird, durch Kanäle zwischen den gewölbten Rippenbereichen 56» hinab in die Wanne des Gehäuses 12, quer durch Kanäle, welche durch 1,52 mm tiefe Querrippen 36 (Figur 5) gebildet werden, und id-ederum durch Kanäle zwischen den gewölbten Bereichen 56 hinauf in das andere Seitenabteil zwischen der anderen Seitenwand des Gehäuses 12 und der anderen Rippe 16. Die gewölbten Bereiche 56 verhindern, daß die Rippen 16 sich nach außen weiten und mit den Seitenwänden des Gehäuses 12 in Kontakt treten und dadurch ein Strömen der Vergußmasse in die Seitenabteile oder aus diesen heraus blockieren. Ein Paar von (nicht gezeigten) Löchern im Gehäuse 14, eines dem Einlaß 22 und das andere dem Auslaß 24- benachbart, lassen die Luft entweichen, Vi en η die Vergußmasse hineingepumpt wird. Die Vergußmasse setzt sich gleichförmig auf der inneren Oberfläche des Gehäuses 12 ab und erreicht in jedem Seitenabteil die gleiche Füllhöhe. Aufgrund des auf der gegenüberliegenden Seite der Membran 3o aufrechterhaltenen Drucks werden die Durchlässe B angeschlossen, und die Vergußmasse kann nicht zwischen den Palten kriechen oder auf andere Weise strömen. Nach einer Aushärtezeit von 6o Minuten wird einer der Stopfen entfernt, um ein Vakuum auf die Membranseite aufbringen zu können, welche anfänglich den höheren Druck erhalten hatte. Zehn Dialysatoren io werden parallel an eine Vakuumpumpe angeschlossen über eine 25,4 mm lange Nadel von 25-er Kaliber, welche als pneumatischer Resistor dientj und die Evakuierung erzeugt einen negativen Druck von 5o8 bis 6o9,6 mmHg. Der gewählte Resistor ergibt eine erwünschte Evakuierungsgeschwindigkeit. Wenn die Evakuierung entweder zu schnell oder zu langsam erfolgt, bilden sich in der Polyurethan-Vergußmasse unerwünschte Blasen.compartment, which between the side wall of the housing 12 and a Hip 16 is formed by channels between the arched rib areas 56 »down into the trough of the housing 12, transversely through channels, which through 1.52 mm deep transverse ribs 36 (Figure 5) are formed, and id- ederum by channels between the arched ones Areas 56 up into the other side compartment between the other side wall of the housing 12 and the other rib 16. The Arched areas 56 prevent the ribs 16 from moving expand outward and come into contact with the side walls of the housing 12 and thereby a flow of the potting compound into the Block side compartments or out of them. A pair of holes (not shown) in housing 14, one of inlet 22 and the other adjacent to the outlet 24- let the air escape, Vi en η the potting compound is pumped in. The potting compound sets uniformly on the inner surface of the housing 12 and reaches the same level in each side compartment. Because of of that maintained on the opposite side of the membrane 3o The passages B are connected under pressure, and the casting compound cannot creep between the gaps or onto others Way flow. After a curing time of 60 minutes, one of the plugs is removed to create a vacuum on the membrane side to be able to apply, which had initially received the higher pressure. Ten dialyzers io are connected in parallel to a vacuum pump connected via a 25.4 mm long needle of 25 caliber, which serves as a pneumatic resistor and generates the evacuation a negative pressure of 508 to 6o9.6 mmHg. The resistor chosen gives a desired rate of evacuation. If the evacuation is either too fast or too slow, undesirable bubbles will form in the polyurethane potting compound.

Als ein Ergebnis der Evakuierung werden die Falten der Membran 3o voneinander zurückgezogen, wodurch die Abstände zwischen den Falten vergrößert werden, und die Membranfalten werden gegen dieAs a result of the evacuation, the folds of the membrane become 3o withdrawn from each other, thereby increasing the spacing between the pleats, and the membrane pleats against the

8.0 9841/09798.0 9841/0979

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Falten des Gitters 34- (Figur 6) dicht herangezogen und sogar eingedrückt, welche danach die Membran abstützen und verhindern, daß diese von der inneren Oberfläche des Gehäuses 12 weggezogen wird. Die nun viskosere Vergußmasse kann nun durch die Eintritte hinaufsickern zu den Zwischenräumen zwischen den Membranfalten und in diese Zwischenräume hinein, um den Verbindungsflächenbereich zu vergrößern, welcher durch die Membranspitzen erzeugt wird, um dadurch die durch die Vergußmasse herbeigeführte Verbindung zwischen dem Gehäuse und der Membran noch weiter zu verbessern· Die Vergußmasse ist jedoch zu viskos, um unerwünscht weit in diese Räume hineinzu-sickern und dadurch in die Strömungsdurchlässe B einzugreifen. Die Aushärtezeit zwischen dem Druckschritt unidem Evakuierungsschritt ist wichtig; wenn die für die besondere Vergußmassen-Zusammensetzung gewählte Zeit zu kurz ist, ist die Vergußmasse nicht viskos genug und sickert zu weit in die Räume zwischen den Membranfalten hinein, wenn das Vakuum aufgebracht wird, wodurch sie in die Fluidströmungs-Durchlässe B eingreift. Wenn die Zeit zu lang ist, bilden sich unerwünschte Blasen in der Vergußmasse aufgrund ihrer vergrößerten Viskosität.Folds of the grid 34- (Figure 6) pulled tight and even pressed in, which then support the membrane and prevent it from being removed from the inner surface of the housing 12 is pulled away. The now more viscous potting compound can now seep up through the entrances to the spaces between the Membrane folds and into these spaces around the interface area to enlarge, which is generated by the membrane tips, in order to thereby through the potting compound The connection between the housing and the membrane can be improved even further. However, the potting compound is too viscous, in order to seep undesirably far into these spaces and thereby intervene in the flow passages B. The curing time between the pressure step and the evacuation step is important; if the time chosen for the particular potting compound composition is too short, the potting compound is not sufficiently viscous and seeps too far into the spaces between the membrane pleats when the vacuum is applied, causing them to enter the fluid flow passages B intervenes. If the time is too long, undesirable bubbles will form in the potting compound due to its enlarged size Viscosity.

Nach weiterem Aushärten ist der Dialysator "Io zur Benutzung bereit.After further hardening, the dialyzer “Io is ready for use.

Die Abmessungen des Dialysators 1o sind wie folgt: Sein Gehäuse ist etwa 304,8 mal 92,08 mal 5o,8 mm groß,· die Membran 3o hat eine trockene Dicke von 13»5 Mikrometer und eine tatsächliche Oberfläche von etwa 1,54 m _o Das Gitter 34 besitzt etwa 6,3 Stränge pro cm und eine mittlere Dicke von 0,588 mm. Die Membran sowie auch das Gitter haben 66 Palten ("F_alten" bedeuten dabei benachbarte Paare von Membran- oder Gitterwänden, welche längs einer Palte miteinander verbunden sind), was der Anzahl der oberen Spitzen der Membran 3o entspricht, die an dem Gehäuse 12 befestigt sind (weit weniger Falten sind in der etwas schematisierten Darstellung gemäß Figur 2 gezeigt). Es sind 65 Fluidströmungs-Durch-The dimensions of the dialyzer 1o are as follows: its housing is about 304.8 by 92.08 by 50.8 mm in size, the membrane 3o has a dry thickness of 13.5 micrometers and an actual surface area of about 1.54 m _o The grating 34 has about 6.3 strands per cm and an average thickness of 0.588 mm. The membrane as well as the grating 66 have Palten ( "F _a soldering" mean here adjacent pairs of membrane or mesh panels which are joined along a Palte each other), which corresponds to the number of upper peaks of the membrane 3o, to the housing 12 are attached (far fewer folds are shown in the somewhat schematic illustration according to FIG. 2). There are 65 fluid flow passages

-11-809841/0979 -11- 809841/0979

28H51928H519

lasse B längs der Falten vorgesehen. Die Kanalabschnitte des Einlasses 18 und des Auslasses 2o sind etwa 69,85 mm lang, 9,53 mm breit und 3,97 ram tief neben dem rohrförmigen Abschnitt des Einlasses oder Auslasses, welcher als eine Mündung wirkt, und 3,18 mm breit und 1,59 mm tief an der engeren Kanalspitze. Es sind 17 Rippen 36 vorgesehen, welche etwa 12,7 mm voneinander entfernt sind, sowie 17 entsprechende Paare von gebogenen Abschnitten 56. Zusätzlich ist ein Paar von gebogenen Abschnitten 56 (nicht gezeigt) zwischen jedem Längsende des Gehäuses 12 und dem Einlaß 18 und dem Auslaß 2o vorgesehen. Nachfolgend wird die Funktionsweise der vorstehend beschriebenen Vorrichtung erläutert: leave B provided along the folds. The canal sections of the Inlet 18 and outlet 2o are approximately 69.85mm long, 9.53 mm wide and 3.97 ram deep next to the tubular section of the Inlet or outlet, which acts as an orifice, and is 3.18 mm wide and 1.59 mm deep at the narrower canal tip. It 17 ribs 36 are provided which are approximately 12.7 mm apart and 17 corresponding pairs of curved sections 56. In addition, there is a pair of curved sections 56 (not shown) is provided between each longitudinal end of the housing 12 and the inlet 18 and outlet 2o. The following is explains how the device described above works:

Bei Verwendung als Blutdialysator arbeitet das Dialysegerät 1o wie folgt. Der Blutschlauch wird mit dem Einlaß 18 und dem Auslaß 2o und der Dialysatschlauch wird mit dem Einlaß 22 und mit dem Auslaß 24 verbunden. Der Dialysator 1o wird vertikal angeordnet, wobei sich der Einlaß 18 und der Auslaß 24- oben befinden. Das Blut wird in den Einlaß 18 eingeführt, strömt längs seines Kanalabschnitts und strömt danach, teilweise wegen der Vergußmasse 32, in die Räume B zwischen den Falten der Membran 3o und in der durch Pfeile in Figur 3 gekennzeichneten, allgemeinen Richtung, bis es im Kanalabschnitt des Auslasses 2o gesammelt wird und danach aus dem Dialysator 1o austritt. Die Dialyseflüssigkeit oder das Dialysat wird in den Einlaß 22 eingeführt und strömt längs des Kanalabschnitts, wo es in sämtliche der Dialysat-Strömungsdurchlässe D (Figur 3) verteilt wird, und strömt in der in Figur 3 durch Pfeile gekennzeichneten allgemeinen Richtung im Gegenstrom zu der Blutströmung. Es wurde gefunden, daß die an das Gehäuse 14- angrenzenden Membranspitzen an dieses nicht angegossen zu werden brauchen, wenn das Dialysat an dieser Seite eingeführt wird. Das Dialysat wird im Kanalabschnitt des Auslasses 24 gesammelt und strömt danach aus dem Dialysator 1o aus, vonWhen used as a blood dialyzer, the dialysis machine works 1o as follows. The blood tube is with the inlet 18 and the outlet 2o and the dialysate tube is with the inlet 22 and with the outlet 24 connected. The dialyzer 1o is arranged vertically, with inlet 18 and outlet 24- being at the top. The blood is introduced into the inlet 18, flows along its Channel section and then flows, partly because of the potting compound 32, into the spaces B between the folds of the membrane 3o and in the general direction indicated by arrows in FIG. 3, until it is collected in the channel section of the outlet 2o and then exits the dialyzer 1o. The dialysis fluid or dialysate is introduced into the inlet 22 and flows along the section of the channel where it enters all of the dialysate flow passages D (Figure 3) and flows in the general direction indicated by arrows in Figure 3 Countercurrent to the blood flow. It has been found that the membrane tips adjoining the housing 14 are not cast onto the latter when the dialysate is introduced on this side. The dialysate is in the channel section of the outlet 24 collected and then flows out of the dialyzer 1o from

809841809841

"τ"τ

welchem es für eine Regenerierung oder weitere Verfugung gesammelt wird. Die Dialyse findet längs der Membran 3o statt. Das Blut wird in seine Einlaßöffnung mittels einer Pumpe eingeführt, während das Dialysat in seine Einlaßöffnung mit einem niedrigeren Druck eingeführt wird. Somit bewirkt der Dialysator io zusätzlich zur Entfernung von ungewollten Substanzen aus dem Blut mittels der Dialyse eine Entfernung von Wasser aus dem Blut durch die Membran 3o, was aufgrund der Druckdifferenz längs der Membran erfolgt. which it is collected for regeneration or further grouting will. The dialysis takes place along the membrane 3o. The blood is introduced into its inlet port by means of a pump, while the dialysate into its inlet port with a lower Pressure is introduced. Thus, the dialyzer also effects io to remove unwanted substances from the blood by means of dialysis, a removal of water from the blood by the Membrane 3o, which takes place due to the pressure difference across the membrane.

Bei normaler Betriebsweise strömt das Dialysat aufwärts wegen der vertikalen Anordnung des Dialysators 1o, und die Dialysat-Strömungspfade D (Figur 3) werden konstant entgiftet, wenn das Dialysat in dieser Richtung strömt. Die Blutströmungspfade B (!Figur 3) werden vor der Dialyse durch Umkehren des Dialysators 1o entgiftet, indem man eine salzhaltige Grundlösung einführt und diese Lösung eine vorbestimmte Zeit lang aufwärts strömen läßt.In normal operation, the dialysate flows upwards because of the vertical arrangement of the dialyzer 1o and the dialysate flow paths D (Figure 3) are constantly detoxified when the dialysate flows in this direction. The blood flow paths B (! Figure 3) before dialysis by reversing the dialyzer 1o detoxifies by introducing a saline base solution and allowing this solution to flow upwards for a predetermined period of time leaves.

Ein vergrößerte Darstellung der Anordnung des Abstützgitters 34- und der Membran 30 ist in Figur 6 gezeigt. Die Vergußmasse 32 ist etwas in den Raum zwischen den gezeigten Falten gesickert, um die Verbindungsfläche zu vergrößern und somit die Bindung zwischen den Membranspitzen und der Vergußmasse zu verbessern. Die gefaltete Blattform des Gitters 34- bildet einen Abstandshalter zwischen benachbarten Membranfalten, welcher zwei Lagen dick ist. Die Wirkung liegt darin, die Dialysat-Strömungsdurchlässe zu vergrößern und den Dialysat-Druckabfall durch den Dialysator zu verringern. Die Doppellage des Gitters ist bestrebt, keine Luftblasen einzuschließen, welche bei Anhäufung die Dialysatströmung behindern und den Druckabfall vergrößern würden. Stattdessen werden die Blasen auf gewünschte Weise in der Wanne ausgewaschen. Hinsichtlich der Blutströmung neigen die Stränge 35 dazu, benachbarte Falten der Membran 30 an voneinanderAn enlarged view of the arrangement of the support grid 34- and membrane 30 is shown in FIG. The potting compound 32 Something has seeped into the space between the pleats shown to increase the bonding area and thus the bond to improve between the membrane tips and the potting compound. The folded leaf shape of the grid 34- forms a spacer between adjacent membrane folds, which is two layers thick. The effect is to block the dialysate flow passages and decrease the dialysate pressure drop through the dialyzer. The double layer of the grid strives to not to include any air bubbles which, if accumulated, block the dialysate flow impede and increase the pressure drop. Instead, the bubbles appear in the desired manner Washed out tub. In terms of blood flow, the strands 35 tend to have adjacent folds of the membrane 30 at one another

-13-S098A1 /0979 -13- S098A1 / 0979

28H51928H519

beabstandeten, in Figur 6 mit P gekennzeichneten Punkten einzuklemmen. Zwischen den Punkten P biegen sich Faltenbereiche der Membran 3o in die Räume zwischen den Strängen 35 des Gitters 3^LV ein, um separate Blutströmungsdurchlässe 46 zu bilden. Der Druck des Bluts hilft die Membranen für die Blutströmung voneinander entfernt zu halten.spaced, in Figure 6 marked with P to clamp points. Between the points P, fold regions of the membrane 3o bend into the spaces between the strands 35 of the grid 3 ^L V in order to form separate blood flow passages 46. The pressure of the blood helps hold the membranes apart for blood flow.

Der Dialysator 1o arbeitet bei Verwendung zur Blutdialyse mit den folgenden Werten und Ergebnissen:The dialyzer 1o works with the following values and results when used for blood dialysis:

Pressure drops

Blut (bei einer Strömungsgeschwindigkeit Q-n von 15 mmHg einem Druck auf der anderen Seite der Membran (TMP) von 1oo mmHg) (Hematocrit 3o #))Blood (at a flow velocity Q-n of 15 mmHg a pressure on the other side of the membrane (TMP) of 100 mmHg) (Hematocrit 3o #))

Dialysat (bei einer Strömungsgeschwindigkeit 2 mmHg Q_D von 5oo ml/Min und TMP von 1oo mmHgDialysate (at a flow rate of 2 mmHg Q _D of 500 ml / min and TMP of 100 mmHg

In Vitro-Mengen * In Vitro Quantities *

(Q_B = 2oo ml/Min
q_d = 5oo ml/Min TMP «= loo mmHg)(Q _B = 2oo ml / min
q _d = 5oo ml / min TMP «= loo mmHg)

Urea I4o ml/MinUrea 14o ml / min

Kreatinin I2o ml/MinCreatinine I2o ml / min

B-I2 31 ml/MinB-I2 31 ml / min

φ.φ.

Ultrafiltrationsgeschwindigkeit(xb vitro)^ _T6 ml/Std/mmHg TMP Ultrafiltration rate (xb vitro) ^ _T 6 ml / hr / mmHg TMP

Blood volume

1oo mmHg TMP 85 ml100 mmHg TMP 85 ml

2oo mmHg TMP i2o ml2oo mmHg TMP i2o ml

Dialy s atvolumen 730 ml Dialysis volume 730 ml

Maximaler TMP 500 mmHg Maximum TMP 500 mmHg

Betrieb Variationen in der Guprophan-Membran unterworfen· -14—Operation subject to variations in the guprophan membrane · -14—

809841 /0979809841/0979

28H519 -Ab- 28H519 -A-

Die Fluidströmung-Rohrverzweigung gemäß der vorliegenden Erfindung ist außer bei der Blutdialyse auch für andere Anwendungsfälle geeignet. Beispielsweise kann sie bei einer Laboratoriums-Dialyse verwendet werden.The fluid flow manifold according to the present invention is suitable for other applications besides blood dialysis. For example, she can do dialysis in a laboratory be used.

Andere Ausfünrungsformen der Erfindung sind für den Fachmann leicht ersichtlich.Other embodiments of the invention will be readily apparent to those skilled in the art.

Das Verfahren des Einspritzens von flüssigem Vergußmaterial in ein Gehäuse für ein gleichförmiges Vergießen der Membranspitzen mit dem Gehäuse wurde von Thomas E. Goyne erfunden. The method of injecting liquid potting material into a housing to uniformly encapsulate the membrane tips with the housing was invented by Thomas E. Goyne.

Die Konstruktion der Rippen-Membran-Abdichtung ist eine Erfindung von Donn D. LottcLell.The construction of the rib membrane seal is an invention of Donn D. LottcLell.

Die Druck-Evakuierungs-ZweiStufenmethode zum Verankern der Membranspitzen am Gehäuse wurde von Dennis J. Hlavinka erfunden.The pressure evacuation two-step method for anchoring the membrane tips on the case was invented by Dennis J. Hlavinka.

809* U1/0978809 * U 1/0978

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Claims

28-519 A IT S P R U C H E

1. A method for manufacturing a manifold for fluid flows only Vorwendung in a device for a fluid flow ^i: transmission with a folded membrane and a housing, wherein the tips of the membrane are then connected to the housing interior by a aushh'rtbareo Vercrußmaterial, characterized by the following Method steps: Providing a channel section in the housing interior, the channel section communicating with an fluid opening to the outside of the housing, applying a thixotropic adhesive to the housing interior around the channel section before connecting the tips of an old membrane to the housing and Placing the diaphragm tips so that the adhesive on the housing interior prior to curing the adhesive such that the channel section and adjacent diaphragm area cooperate to form a fluid flow pipe branch and the adhesive cures as an in-place pipe branch The above seal acts to prevent waste material from penetrating into the pipe branch.

2. The method according to claim 1, characterized in that the adhesive Is silicone rubber.

■ -. Method according to claim 1 or 2, characterized in that the Ver <Tu: 3material is polyurethane.

4-, method according to one of claims Λ to 3 »characterized in that the channel section is about 69.85 mm long, about 9.53 mm wide and i ', 9? is mm deep at the fluid port and tapers to a depth of about 1.59 mm and a "width of about 3.18 mm at its opposite end, and with approximately one gram of adhesive applied around the channel.

/WSPECTEO/ WSPECTEO

Z8H519

5. The method according to any one of .Ansprüche 1 to 4-, characterized in that that the step of providing a channel section in the housing interior comprises forming a ribbed area in the housing, which the Kanalatschnitt in the longitudinal direction surrounds, and wherein the adhesive is applied to the sides of the ribbed area remote from the channel section «

6. Pipe branching for fluid flows fi ^: r a device for the transmission of fluid flows with a folded membrane and a housing, the membrane having tips which are connected to the housing interior by means of a hardenable potting material, characterized by a channel section (18, 2o) formed in the housing interior , which communicates with a fluid opening to the outside of the housing (12), as well as a seal formed in place from a thixotropic adhesive (? 8), x-jobei the seal surrounds the channel section (iF, 2o) and with the membrane tips is in contact.

7 · Pipe junction according to claim 6, characterized in that & f? Ss the interior of the housing has a ribbed area (4-o), which surrounds the channel section (18, 2o) longitudinally, and the seal on the sides of the ribbed area (4o) away from the channel section (18, 2o) is formed.