DE2818946A1

DE2818946A1 - Langgestrecktes, kernloses hohlfadenbuendel zur verwendung als stroemungsmittel-trennelement bzw. dialysator und verfahren zu seiner herstellung

Info

Publication number: DE2818946A1
Application number: DE19782818946
Authority: DE
Inventors: James A Fitzgerald; Clinton V Kopp; Freddie L Washington
Original assignee: Baxter Travenol Laboratories Inc
Current assignee: Baxter International Inc
Priority date: 1976-02-13
Filing date: 1978-04-28
Publication date: 1979-11-08

Description

Langgestrecktes, kernloses Hohlfadenbündel zur Verwendung als
Strömungsmittel-Trennelement b zw. Dialysator und Verfahren zu seiner Herstellung (Zusatz zu Patent . ... ... ( P 27 0 5 81 1 . 3 ) ) 27 05 311.3)) Die Erfindung betrifft ein Kohlfadenbündel zur Herstellung von Hohlfadendialysatoren für sog. künstliche Fixieren sowie einen aus einem solchen Hohlfadenbündel hergestellten Dialysator und ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Hohlfadenbündels.
Künstliche Nieren weisen Dialysatoren oder Membrandiffusionsvorrichtungen auf, durch welche das Blut eines Patienten zur Schlandlung hindurc?-iströrnt. Eine spezielle Art eines Dialysators ist ein Hohlfadendialysator.
Ein Hohlfadendialysator weist ein langgestrecktes, im wesentzeichen zylindrisches Gehäuse auf, in welchem zahlreiche sehr feine, hohle, halbdurchlässige Fäden oder Fasern angeordnet und mit ihren Enden am Gehäuse befestigt sind. Das vom Patienten kommende Blut durchströmt den Dialysator durch das Innere der Fäden hindurch. Die den Dialysator durchströmende Dialyseflüssigkeit strömt mit den Fäden in Berührung um diese herum, wobei sie die Körper-Ausscheidungsstoffe aus dem Blut aufnimmt und diese stoffe aus dem Dialysator aus trägt.
Die Fäden bestehen dabei aus einem langen Hohlfaden aus Zellophan- bzw. Zellglas oder einem Zellulosederivat, wie es z.B. unter der IIandelsbezeichnung Cuprophan vertrieben wird.
Das Fadenmaterial wird in ununterbrochener Form auf einer Spule geliefert.
Bei der Fertigung des Dialysators ist es in der Praxis unvorteilhaft, den Faden durch Einzelsc,nitte in SinzelfEden zu unterteilen, die Einzelfäden zu Gruppen zusammenzustellen oder zu bündeln und dann den Dialysator zusammenzubauen. Ein bereits vorgeschlagenes Verfahren zum Bündeln der Fäden besteht darin, das Fadenmateria' durch Aufwickeln desselben auf ein-Rad bzw. eine Spule zu einem Strang oder Bündel zu formen, das aufgewickelte Fadenmaterial an zwei Stellen zu erfassen oder zu verspannen und den Strang von der Spule abzunehmen. Hierauf wird der Strang bzw. das Bündel in ein zylindrisches Gehäuse eingezogen. In dieser Form ist das Fadenmaterial immer noch ununterbrochen, wobei nach weiterer Vorbereitung die Schlingenenden des Strangs aufgeschnitten werden, so tß die offenendigen Fäden gebildet werden. Ersichtlicaerweise kann in diesem Fall aus jedem Strang jeweils nur eine Vorrichtung hergestellt werden.
Bei anderen Wickelsystemen wird der Hohlfaden auf einen Träger aufgewickelt, der schließlich zu einem Teil der Vorrichtung wird. Nachteilig ist dabei, daß der Dialysator-Träger ein inaktives Element darstellt, das Raum einnimmt und dadurch die Wirksamkeit des Geräts vermindert.
Hohlfaserdialysatoren anderer Diffusionsvorrichtungen werden aus Bündeln von Hohlfasern hergestellt, die im wesentlichen parallel zur Faserbündel-Längsachse angeordnet sind.
jiierdurch werden im Betrieb vergleichsweise inhomogene otrömungsräume um die Außenflächen der Hohlfasern herum gebildet, in denen ein "Nebenschluß" der über die Außenflächen der ilohlfasern fließenden Dialyseflüssigkeit oder sonstigen F üssig};eit auftritt, was zu ungleichmäßigen und mangelhaften Dialyseergebnissen führt. Außerdem werden im Dialysator tagnationsbereiche gebildet, die eine Blutgerinnung begünstigen können.
Einige handelsübliche Hohlfadendialysatoren verwenden Hohlfasern bzw. Hohlfäden aus Zelluloseacetat, das dann zu Zellulose regeneriert wird. Im feuchten Zustand sind diese Hohlfäden sehr weich, so daß sie keine gute, im wesentlichen selbsttragende Hohlfadenmatrix zur Gewährleistung im wesentlichen homogener etrömungskanäle durch die Hohlfadenbündel bilden.
Infolgedessen zeigen die in paralleler Längs anordnung angeordneten Hohlfadenbündel, insbesondere wenn sie7Zellulose bestehen, die aus einem Zelluloseester regeneriert worden ist, Dialyse -Durchlaßgrößen und Blutgerinnungs eigenschaften, die unterhalb der optimalen Werte liegen.
Außerdem werden die weichen Zellulose-Hohlfäden im allgemeinen so dicht aneinander angeordnet, daß ein unvorteilhaft geringer "Hohlraumanteil" entsteht (entsprechend dem Anteil des Hohlfadenbündels, der nicht von den Hohlfäden eingenommen wird und welcher bei einem Dialysator die Strömungsbahn für die DialYseflüssigkeit darstellt). Da die feuchten, weichen Hohlfäden bei einem Hohlraumanteil irvler Größenordnung von 0,4 nicht sehr selbsttragend sind, verstärkt sich die Neigung der weichen Hohlfäden, die Bildung von Nebenschlußwegen für die Flüssigkeit durch den Raum zwischen den Hohlfäden zuzulassen.
Steifere Zellulose-Hohlfäden können aus nach dem Kupferoxidammoniakverfahren regenerierter Zellulose erhalten werden. Derartige Fäden sind im Handel erhältlich, beisnielsweise von der Firma Enka Glanzstoff AG. Wuppertal. Es erweist sich jedoch als schwierig, diese Fäden bzw. Hohifäden auf industrieller Basis zu einem wirksamen Dialysator zusammenzusetzen..
Aufgabe der Erfindung ist damit die Schaffung eines verbesserten ilohlfadenbündels zur Herstellung eines verbesserten Dialysators sowie eines Verfahrens zur Herstellung solcner Hohlfadenbündel.
Diese Aufgabe wird bei einem langgestreckten, kernlosen Bündel aus im wesentlichen längs verlaufenden, halbdurchlässigen, nicht unmittelbar mechanisch miteinander verbundenen IIohlfäden oder -fasern zur Verwendung als Strömungsmittel-Trennelement bei einer Diffusionsvorrichtung erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Fäden oder Fasern so im Bündel angeordnet sind, daß der größte Teil der Fadenlängen und ihre Gesamterstreclwng bzw. allgemeine Verlaufsrichtung (overall direction) einen Winkel zur Längsachse des Fadenbündels festlegen, daß die Fäden oder Fasern in überkreuzender und übergreifender Beziehung zu angrenzenden Fäden oder Fasern angeordnet sind und daß der größte Teil der einzelnen Fäden oder Fasern jeweils über 15 - 50% der Breite des Fadenbündels verläuft.
Mit der Erfindung wird also ein neuartiges Hohlfadenbündel geschaffen, das auf die beschriebene Weise hergestellt und zu einem Dialysator oder einer anderen Diffusionsvorrichtung, etwa einem Oxygenator, einer Rückosmosevorrichtung, einem Ultrafiltrationsapparat o.dgl,, zusammengesetzt werden kann.
Das Hohlfadenbündel kennzeichnet sich vorteilhaft durch einen Hohlraumanteil von mindestens 0,4 und vorzugsweise etwa 0,6 - 0,8, wodurch das wünschenswert größere Volumen für die Strömung der Dialyselösung an den Außenflächen der Hohlfäden entlang durch das Bündel hindurch unter Gewährleistung verbesserter Diffusionseigenschaften zur Verfügung gestellt wird. Vorzugsweise werden ve nllältnismäßi g steife Hohl fäden verwendet, z.B. aus nach dem Kupferoxidammoniakverfahren regenerierter Zellulose, Folycarbonatfasern oder andere Fasern eines ähnlichen Steifheitsgrads, die auch im feuchten Zustand im Bündel selbsttragende Eigenschaften besitzen.
Weiterhin bestehen die erfindungsgemäßen Hohlfadenbündel aus Hohlfäden, bei dene#n der größte Teil einen Winkel von vorzugsweise 1 - 50 zur Längsachse des Bündels festlegt und welche die benachbarten Hohlfäden ohne Verflechtung (nonwoven) damit kreuzen, wobei die Fäden vorzugsweise jeweils eigener parallele, flache Orte bzw. Ebenen einnehmen. Hierdurch wird eine verbesserte und allgemein geichmäßigere Konfiguration des Strömungsraums an den Außenseiten der Hohlfäden des Bündels gewährleistet, wodurch eine wesentliche Verbesserung der Diffusions- und Dialyseeigenschaften geboten wird.
Die einander kreuzende Winkelbeziehung zwischen den Hohlfäden bietet damit im Hinblick auf längsverlaufende, untereinander nicht verbundene Hohlfadenbündel eine ganz spezielle Konstruktion, die eine wesentlich verbesserte Strömung der Dialyselösung in den Zwischenräumen zwischen den Hohlfäden des Bündels gewährleistet.
Vorzugsweise erstrecken sich die einzelnen Hohlfäden über etwa 20 - 355/# der Breite des Bündels.
Ein anderes Merkmal der beschriebenen Kontruktion besteht darin, daß der größte Teil und vorzugsweise alle Hohlfadenstücke unter einem vorzugsweise im wesentlichen gleichmäßigen Winkel zur Längsachse des Bündels und außerdem unter eine Winkel zu einer durch die Längsachse des Bünde 15 verlaufenden Ebene angeordnet sind, die senkrecht zu der in Einzelfäden enthaltenden Ebene liegt. Vorzugsweise schneidet diese ers -genannte Ebene 15 - 50', und bevorzugt 20 - 35Cß der ,lo'l1favaen im Bündel, wodurch ein Hohlfadenbündel geboten wird, das eine verbesserte Strömungsmittelbahn, insbesondere für Dialyselösung, außerhalb der Hohlfäden durch das Bündel hindurch festlegt.
Eine weitere Eigenart der bevorzugten Hohlfaserbündel gemäß der Erfindung besteht darin, daß sie aufgrund ihrer speziellen Struktur quer zur Längsachse und parallel zu den die einzelnen Hohlfäden einschließenden Ebenen, im Gegensatz zu einer Richtung quer zur Längsachse und senkrecht zu den die einzelnen Hohlfäden enthaltenden Ebenen, einem Auseinanderziehen einen erhöhten Widerstand entgegensetzen. Die erfindungsgemäßen Hohlfadenbündel besitzen daher eine verstärkte, unabhängige, selbsttragende Charakteristik ohne Rücksicht darauf, daß sie nicht miteinander verwebt bzw. verschlungen sind und keine unmittelbare mechanische Verbindung untereinander aufweisen.
Die Hohlfäden sind somit bestrebt, in einem zusammenhängenden, allgemein geordneten Bündel zusammenzubleiben, während dieses zu einem Dialysator zusammengesetzt wird.
Wie erwähnt, beträgt der Hohlraumanteil der erfindungsgemäßen Faserbündel mehr als 0,4; vorzugsweise liegt er zwischen etwa 0,6 und 0,8. Infolgedessen steht ein größerer Raum für die Strömung der Dialyselösung oder eines anderen Strömungsmittels durch das Bündel zwischen den Hohlfäden hindurch zur Verfügung, so daß eine verbesserte Dialyselösung-Strömungsbahn gewährleistet wird, die insbesondere einen guten Zugang der Dialyselösung zu den Hohlfäden im Mittelbereich des Bündels ermöglicht. Bei den bisher verwendeten Hohifadenbündeln kann der Hohlraumanteil bei nur 0,1 liegen.
Vorzugsweise liegt der Schnittwinkel zwischen den Hohlfäden uld einem zweiten Satz paralleler Ebenen, die senkrecht zu den die einzelnen Hohlfäden enthaltenden Ebenen liegen, bei etwa 1 - 50 und bevorzugt bei 2 - 3°.
Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine perspektivische Darstellung der einen Seite einer Spulvorrichtung zur Herstellung des erfindungsgemäßen Ilohlfadenbündels, zur Veranschaulichung der Aufnalunespule, zweier Fadenmaterial-Vorratsspulen und des Fadenführers, Fig. 2 eine schematische perspektivische Darstellung einer Antriebsanordnung zum Antreiben der Aufnahmespule und zum Bewegen des Fadenführers, Fig. 3 eine teilweise im Schnitt gehaltene perspektivische Darstellung einer zwei (1-lerz- ) 5 teuerkurven verwendenden Einriclltung zur Steuerung der Bewegung von Fadenführern auf beiden Seiten der Vorrichtung, Fig. 3A eine perspektivische Darstellung einer wahlweise verwendbaren, eine einzige Steuerkurve aufweisenden Einrichtung zur Steuerung der Fadenführer, Fig. 4 eine in vergrößertem Maßstab gehaltene perspektivische Darstellung einer Fadenführeranordnung, Fig. 5 eine SeitenaSicht der Aufnahmespule, Fig. 6 einen in vergrößertem Maßstab gehaltenen Teilschnitt längs der Linie 6-6 in Fig. 5 zur Veranschaulichung eines Naben/Sperrmechanismus der Aufnahmespule, Fig. 7 eine in weiter vergrößertem Maßstab gehaltene Teilseitenansicht eines Abschnitts der Aufnahmespule, Fig. 8 einen in stark vergrößertem Maßstab gehaltenen Schnitt längs der Linie 8-8 in Fig. 7 zur Darstellung der Fadenüberkreuzung, Fig. 9 eine perspektivische Darstellung einer geteilten Hülse zur Bündelung des Fadenmaterials zum Zurechtscfflneiden für die Herstellung der Einzel-Hohlfäden, Fig. 10 eine Stirnseitenansicht der an der einen Seite geöffneten geteilten Hülse, Fig. 11 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Hohlfadenbündels zur beispielhaften Verdeutlichung der typischen Anordnung einiger weniger IIohlfäden im Bündel, Fig. 12 einen Schnitt längs der Linie 12-12 in Fig. 11 und Fig. 13 eine perspektivische Darstellung eines das erfindungsgemäße Fas e rbünde 1 verwendenden Dialysators.
Gemäß Fig. 1 weist die Spulvorrichtung 10 einen Körper bzw.
Sockel 12 auf, der auf beiden Seiten je einen Spulmechanismus trägt. Der Sockel bzw. Vorrichtungskörper umfaßt einen kastenförmigen Hauptteil 14, der von zwei Füßen 16 und 18 getragen wird. Am hinteren Ende des Hauptteils 14 sind eine Steuerkonsole und ein Vorratsspulen-Halterungsabschnitt 20 frei auskragend angebracht.
An den beiden Seiten des Sockels sind zwei einander praktisch identische Spulmechanismen vorgesehen. Infolgedessen können gewünschtenfalls zwei Aufwickel- bzw. Spulvorgänge gleichzeitig durchgefizhrt werden.
Jeder Spulmechanismus weist eine obere und eine untere Spulenträgerwelle 22 bzw. 24 auf, die vom Halterungsabschnitt 20 seitlich abstehen. Auf die Wellen 22 und 24 sind zwei Fadenmaterial-Vorratsspulen 26 bzw. 28 aufgesetzt, auf die jeweils ein ununterbrochener Hohlfaden aufgewickelt ist. Die Fadenmaterialien 30 und 32 verlaufen dabei von den Spulen über eine Fadenführeranordnung 34 zur betreffenden, angetriebenen Aufnahmespule 36. Ein vom Vorrichtungs-Hauptteil getragenes, durchsichtiges Schutzgehäuse 38 mit zwei Zugangs türen 38a und 38b umschließt die Fadenführeranordnung sowie die Aufnahmespule.
Die Drehbewegung der Aufnahmespule 36 sowie die Bewegung der Fadenführeranordnung 34 werden durch eine Antriebsanordnung gesteuert, die im Vorrichtungs-Hauptteil 14 angeordnet ist, Diese Anordnung umfaßt einen Elektromotor 40, welcher sowohl die Aufnahmespule als auch den Fadenführer antreibt und dessen Drehzahl im Bereich von O - 2000 U/min regelbar ist.
Der Elektromotor 40 ist auf noch näher zu beschreibende Weise mit der Aufnahmespule über ein Zahnrad und einen Steuer- bzw.
Zahnriemen verbunden. Dabei ist der Elektromotor 40 mit einem 5:1 untersetzten S chnecken/S chneckenrad-Untersetzungs getriebe 42 mit einem Abtriebsrad 44 verbunden. Ein Abtriebs-Zahnriemen 46 ist um das Rad 44 sowie um ein auf einer Querwelle 50 sitzendes Abtriebsrad 48 herumgelegt. Daneben sitzt auf der Querwelle 50 ein Abnahmerad 52, das mittels eines Zahnriemens 56 mit einem Drehzahlzähler bzw. -regler 54 verbunden ist. Diese Antriebsanordnung ist so ausgelegt, daß der Zähler bzw. Regler mit der Aufnahmespule synchronisiert ist und somit deren Drehzahl anzeigt.
Weiterhin sitzt auf der Querwelle 50 ein Spulen-Antriebsrad 58, das über ein ZaJ#inrad bzw. eine Zahnriemenscheibe 62 auf einer Spulen-Antriebswelle 60 und einen Zahnriemen 64 mit der Welle 60 verbunden ist. Die nufnailmespulenanordnung 36 ist dabei am einen Ende der Welle befestigt, Der Antrieb der Aufnahmespule erfolgt daher durch den Elektromotor 40 über das Untersetzungsgetriebe 42, das Zahnrad 44, den Riemen 46 und das Zahnrad 48, die Welle 50, das Zahnrad 58, den Zahnriemen 64 und das Zannrad 62 sowie die Tlelle 60. Mittels dieser anordnung kann die Aufnahmespule mit Drehzahlen im Bereich von 0 - 400 U/min angetrieben werden.
Die Fadenführeranordnung 34 ist so ausgelegt, daß das Fadenmaterial mit einer auf die Drehbewegung der Aufnahmespule bezogenen Geschwindigkeit in hin- und hergehende Schwingung bzw.
Querbewegung relativ zur Aufnahmespulenanordnung 36 versetzt wird. Der Fadenführer wird dabei durch den Elektromotor 40 angetrieben. Am Elektromotor 40 ist ein Drehzahlregler 64 angebracht, der eine Iiand-Drehzahleinstellung 65 und ein Abtriebs zahnrad 66 aufweist. Die Drehzahl des Zahnrads 66 ist dabei im Bereich von 0 - 400 U/min regelbar. Der Antr#szahnriemen 68 verläuft um das Abtriebsrad 66 und ein kleineres, angetriebenes Zahnrad 70. Bei jeder Umdrehung des Abtriebsrads 66 führt das angetriebene Zahnrad 70 2,25 Umdrehungen durch, so daß ein Übersetzungsverhältnis von 2,25:1 hergestellt ist. Das Zahnrad 70 sitzt an einem Ende einer Welle 72, die in ein Getriebegehäuse 74 eintritt. Aus dem Getriebegehäuse erstreckt sich eine zweite, mit der Welle 72 fluchtende Welle 76 nach außen, an deren Außenende ein Zahnrad bzw. eine Zahnriemenscheibe 78 befestigt ist. Aus dem Getriebegehäuse erstreckt sich eine drehbare, durch die Welle 72 angetriebene Steuerkurven-Antriebswelle 80 nach oben. Im Getriebegehäuse befindet sich eine nicht dargestellte Kegelradanordnung für den Antrieb der Wellen 76 und 80.
Ein weiterer Zahnriemen 82 ist um das Rad 78 und um ein Rad 84 herumgelegt, von denen letzteres über eine Getriebeanordnung 89, welche dem vorher beschriebenen Getriebegehäuse im wesentlichen entspricht, eine zweite drehbare lDteuerkurven-Antriebswelle 86 und einen Drehzahlzähler 88 antreibt. Der Drehzahlzähler 88 ist mit der Drehbewegung der Wellen 80 und 86 synchronisiert, deren Drehung wiederum auf die Hin- und Herbewe gungs geschwindigkeit des Fadenführerarms bezogen ist, so daß der Zähler die Geschwindigkeit der Schwingbewegung des Fadenführerarms angibt.
Gemäß Fig. 3 tragen die Wellen 80 und 86 an ihrem oberen Ende jeweils eine Steuerkurve 90 bzw. 92, durch welche die Schwing-bzw. Traversierbewegung des Fadenführers 34 und der Fadenmaterialien gesteuert wird. Eine sich durch eine Seitenwand 14a aus dem Vorrichtungssockel 14 nach außen erstreckende, hin-und hergehende Steuerstange 94 ist an ihrem Außenende mit der Fadenführeranordnung 34 verbunden. Am Innenende trägt die Stange 94 einen Kurvenfühler 96, der durch eine sich an einer Andruckplatte 100 und am iturvenfühler 96 abstützende Schraubendruckfeder 98 gegen die Steuerkurve 90 vorbelastet ist.
Bei der Drehung der Steuerkurve 90 wird die Stange 94 in hin-und hergehende Bewegung versetzt. Ersichtlicherweise wird der an der anderen Seite der Vorrichtung vorgesehene, nicht dargestellte Fadenführerarm auf ähnliche Weise gesteuert.
Mittels der beschriebenen Anordnung kann die Schwingungsfrequenz des Fadenführerarms im Bereich von 0 - 900 Schwingungen pro Minute geregelt werden.
Bei der abgewandelten Steuerkurvenkonstruktion gemäß Fig. 3a ist eine einzige Rillen- bzw. Innensteuerkurve 102A vorgesehen. Hierbei ist nur eine einzige Antriebswelle 80a zum Antreiben der einzigen Steuerkurve vorgesehen, die ihrerseits die beiden Steuerstangen 93a und 94a steuert.
Ersichtlicherweise kann die Drehzahl der Steuerlrurven-Antriebswelle 80 relativ zur Aufnahmespulen-Antriebsw0lle 60 mit Hilfe der Drehzahleinstellung 65 geregelt und eingestellt werden. Falls keine Einstellung erfolgt, bleibt das Verhältnis zwischen der Schwingbewegung des Fadenführerarms und der Drehbewegung der Aufnahmespule unabhängig von der Drehzahl der Aufnahinespule konstant. Hit Hilfe der Drehzahleinstellung 65 läßt sich jedoch dieses Verhältnis beliebig einstellen und regeln.
Die Fadenführeranordnung 34 ist an der Außenseite der Seitenwand 14a mittels einer lotrecht verstellbaren Montageplatte 101, einer schwenkbar verstellbaren Seitenplatte 102 und einer rückwärts verstellbaren, quer verlaufenden bzw. seitlichen Tragplatte 104 montiert. An der Oberseite der Platte 104 ist ein oberer Faden-Fühlschalter 106 vorgesehen, während an der Unterseite der Platte 104 von dieser ein unterer Faden-Fühlschalter 108 getragen wird. Jeder dieser Schalter weist ein blatt- bzw. zungenartiges Element 110 auf, das gegen den Faden vorbelastet ist und an diesem angreift, so daß es das Vorhandensein des Fadens, etwa des Fadens 30, feststellt.
Bei einem Fadenbruch während des Aufspulvorgangs verlagert sich das Element 110 nach oben und betätigt dabei eine nicht dargestellte Einrichtung zum-Abschalten der Antriebsanordnung und zur Ausübung einer kontrollierten Bremswirkung auf die Vorratsspulenwellen sowie auf die Aufnahmespule, um einen Fadenbruch an anderen Spulen möglichst auszuschließen.
Ein langgestreckter, schwenkbarer Führungsarm 112 ist an seinem hinteren Ende vorderhalb des Schalters 106 mit Hilfe eines Zapfens 114 an der Tragplatte 104 angelenkt. Die Steuerstange 94 ist dabei an einer zwischen den Enden des Fünrungsarms gelegenen Stelle mit Hilfe eines Universal- bzw. Kardangelenks 116 mit dem Führungsarm verbunden. Ein Kopf 112a am Vorderende des Führungsarms trägt obere und untere, federartige Fadenführer 118, die mit anderen, den Schaltern zugeordneten, federartigen Fadenführern 119 zusammenwirken. Bei der hin-und hergehenden Bewegung der Steuerstange schwingt der Kopf 112a unter der Steuerung durch die Steuerkurve 90 hin und her.
Die in den Fig. 5 und 6 dargestellte Aufnahmespulenanordnung 36 umfaßt eine Fadenspulplatte 120 sowie eine Naben/Sperreinrichtung 122 zur abnehmbaren Anbringung der Spulplatte an der Vorrichtung.
Die Spulplatte 120 weist eine große, kreisförmige, zentral angeordnete Öffnung mit einer Innenkante 124 und sechs Tragteile 126, 128, 130, 132, 134 und 135 auf. Die einzelnen Tragteile sind dabei vom Zentrum der Platte radial nach außen gerichtet und um ihren Umfang herum auf gleiche Abstände voneinander verteilt.
An jedem Tragteil, beispielsweise am Tragteil 126, ist jeweils ein V-förmiger Fadenhalter 136 angebracht, von denen jeder zwei nach außen ragende, U-förmige Fadenhalteelemente 138 und 140 aufweist, die ihrerseits jeweils in einer unteren Schrägkante 138a, 140a auslaufen. Jedes Element 138 und 140 ist an in der Platte 120 vorgesehenen Gewindebohrungen mit der Platte verschraubt. Gemäß Fig. 5 sind die Fadenhalter in eine von drei verschiedenen Radialpositionen verstellbar.
Bei der dargestellten Ausführungsform können die Fadenhalteelemente 138 und 140 aus der dargestellten inneren Stellung in eine Zwischenstellung bei 142 und 144 oder in eine äußere Stellung bei 146 und 148 verstellt werden.
Ersichtlicherweise kann durch diese Lagenänderungen die Länge der Fadenbündel zwischen den verschiedenen Fadenhaltersätzen vergrößert oder verkleinert werden. Indem die Fadenhalter beispielsweise radial nach außen versetzt werden, wird die Größe der Fadenbündel zwischen den einander benachbarten Fadenhaltern vergrößert. Auf diese Weise ist die Herstellung von Hohlfaserdialysatoren unterschiedlicher Länge möglich.
Die Naben/Sperreinrichtung 122 zur Befestigung der Spulplatte 120 an der Vorrichtung ist in den Fig. 5 und 6 veranschaulicht. Diese Einrichtung umfaßt eine Nabenanordnung 150, die mittels einer Stellschraube 151 am einen Ende der -puiwelle 60 befestigt ist. Die Nabenanordnung weist ein mit Flansch versehenes, angußartiges Element 152 auf, an dem eine scheibenartige Tragplatte 154 befestigt ist. Letztere weist ihrerseits drei radiale Speichen 156, 158 und 160 auf, von denen jede mit einem Führungslangloch 162 versehen ist.
Der Außenumfang der Platte besitzt einen L-förmigen Querschnitt, welcher eine axial bzw. quer verlaufende Schulter 164 und eine Umfangsschulter 166 festlegt.
Die Spulplatte 120 für die Aufnahmespule ist so ausgelegt, daß ihre Innenkante 124 auf die Schulter 164 aufgesetzt werden kann, wobei die Platte an der Umfangsschulter 166 anliegt.
Durch diesen Sitz wird eine Radialverschiebung der Spulplatte 120 relativ zur Nabe 150 verhindert. Die abnehmbare, antriebsmäßige Befestigung der Spulplatte 120 an der Nabenanordnung erfolgt durch sechs Bolzen 167a, die von der Schulter 166 nach außen ragen und in sechs entsprechende Bohrungen 1 67b in der Spulplatte eingreifen.
Drei im wesentlichen radial verlaufende Sperrarme 168, 170 und 172 dienen zur Befestigung der Spulplatte 120 an der Tragplatte 154 unter Verhinderung einer Axialverschiebung der Spulplatte gegenüber der Tragplatten-Schulter 166. Die Sperrarme sind dabei jeweils an ihrem Innenende mit Hilfe eines Stifts 174 und eines drehbaren, manschettenförmigen Elements 176 an der Nabe 150 befestigt. Jeder Sperrarm trägt einen Führungsblock 178, der im zugeordneten Langloch 162 im Arm verschiebbar ist. Der Führungsblock 178 ist mit Hilfe eines Stifts 180 am Arm und im Langloch festgelegt. Die einzelnen Sperrarme besitzen jeweils eine solche Länge, daß sich in der ausgestreckten, radial ausgerichteten Sperrstellung der Sperrarme das Außenende jedes Sperrarms radial über die Schulter 164 hinaus erstreckt und die Spulplatte 120 übergreift. Aufgrund dieser Konstruktion vermögen die Sperrarme die Spulplatte an der Spulvorrichtung in fester Lage relativ zur Welle 60 zu arretieren und zu sichern.
Die Manschette 176 ist relativ zur zelle 60 und zu den Tragarmen drehbar. Gemäß Fig. 5 begrenzt ein Anschlagstift 182 die Bewegung der Manschette 176. Die Manschette wird hierbei durch eine federbelastete, nicht dargestellte Reasteinrichtung in der Sperrstellung gehalten. In der in Fig. 5 in ausgezogenen Linien eingezeichneten Position sind die Arme so ausgerichtet, daß sie die Spulplatte in ihrer Lage sichern. Beim Verdrehen der Manschette 176 werden die Arme zurückgezogen, wobei sich die Führungselemente, etwa der Führungsblock 178, in den Langlöchern 162 verschieben, bis die Außenenden der Sperrarme innerhalb der Innenkante der Schulter 164 zu liegen kommen. Bei zurückgezogenen Sperrarmen kann die Spulplatte 120 axial nach außen gezogen und von der Vorrichtung abgenommen werden.
Im folgenden ist die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung näher erläutert.
Bei der dargestellten Ausführungsform sind zwei Vorratsspulen für Hohlfadenmaterial auf die Wellen 22 und 24 aufgesetzt, wobei jeder Mohlfaden durch die Fadenführeranordnung 24 hindurchgezogen und zum Aukickeln an der Aufnahmespule 36 befestigt wird. Hierauf wird die Vorrichtung in Betrieb gesetzt, wobei der Elektromotor die Aufnahmespulenanordnung 36 in Drehung versetzt. Infolgedessen zieht die Aufnahmespule das Hohlfadenmaterial über die Fadenführeranordnung von der Vorratsspule ab. Aufgrund der Wirkung der Steuerkurven, etwa der Steuerkurve 90, bewegt sich der Führungsarm 112 bei der Drehung der Aufnahmespule schwingend bzw. hin- und hergehend asechselnd nach innen und außen. Die Steuerkurve ist dabei so ausgelegt, daß eine gleichmäßige Verteilung des Fadenmaterials auf den Fadenführern bzw. durch diese gewährleistet wird. Infolge der Form der Steuerkurve wird eine Anhäufung des Fadenmaterials an den Rändern der Fadenhalter verhindert, indem die Geschwindigkeit des Fadenführerarms an jedem Ende seiner Schwingbewegung beschleunigt wird. Außerdem kann die Steuerkurve so geformt sein, daß ein HotAfaden unter einem im wewesentlichen konstanten Winkel zur Bündelachse abgelegt wird.
Außerdem verhindert die Steuerkurve ein zu festes Aufwickeln der Fadenmateriallagen, während gleichzeitig die einzelnen Windungslagen des aufgespulten Fadenmaterials die jeweils vorhergehende Windungslage überkreuzen. Diese überkreuzende Wicklungsart ist in Fig. 8 schematisch veranschaulicht, aus welcher hervorgeht, daß eine obere Fadenwindungslage 190 eine untere Fadenwindungslage 192 unter einem bestimmten Winkel überkreuzt.
Es hat sich weiter.1##in herausgestellt, daß die Verwendung der beiden Spulen (Vorratsspulen) insofern vorteilhaft ist, als die Aufnahmespule der Vorrichtung hierbei kontinuierlich mit einer ausreichenden Menge an Fadenmaterial beschickt und dadurch die Notwendigkeit vermieden wird, den Aufspulvorgang zu unterbrechen und eine zweite Vorratsspule in Betrieb zu nehmen. Eine solche Betriebsunterbrechung hat sich nZmlich für die Wirksamkeit des Dialysators als nachteilig erwiesen, da an der Stelle, an welcher die eine :pule auslief und die nächste anlief, unerwünscht große Strömungskanäle gebildet werden können. Es wird in diesem Zusammenhang angenommen, daß sich derartige Strömungskanäle infolge der Unterschiede in der Fadenspannung am Ende der ersten Vorratsspule und am Anfang der zweiten Vorratsspule bilden können.
Beim Aufspul- oder Wickelvorgang hat es sich häufig als wünschenswert erwiesen, die Aufnahmespule mit einer größeren (Umfangs-)Geschwindigkeit als der Schwingungs (bewegungs) geschwindigkeit des Fadenführerarms anzutreiben. Dieses Vorgehen kann nach dem Abschneiden von 1ozon der Länge des Bündels beim Abnehmen von der Spule bestenfalls Einzelfäden liefern, die etwa 30% der Breite des Bündels einnehmen. In spezieller Ausführungsform wird die fflufnahmespule mit einer Drehzahl von 200 U/min angetrieben, während der Fadenführerarm mit 160 oder 180 Schwingungen pro Minute betrieben wird. Allgemein ist es vorteilhaft, wenn pro Umdrehung der Aufnahmespule etwa 0,45 - 1,7 Hin- und Her- bzw. Pendelschwingungen erfolgen, insbesondere bei einer Aufnahmespule der dargestellten Konstruktion, bei welcher sechs Hohlfadenbündel gleichzeitig hergestellt werden. Das angegebene Verhältnis kann bei Aufnahmespulen, auf denen eine unterschiedliche Zahl von Abschnitten der Bündel hergestellt werden, entsprechend variiert werden.
Im Falle einer unterschiedlichen Geometrie der Aufnahmespule, beispielsweise bei anderer Größe und anderem Durchmesser derselben, muß mithin die Schwingungszahl des Fadenführers entsprechend geändert werden, um eine einwandfreie Kreuzspulwirkung zu gewährleisten.
Sobald das Fadenmaterial auf die Aufnahmespule aufgespult worden ist und die Fadenbündel eine für die Verwendung bei Hohlfadendialysatoren ausreichende Größe erreicht haben, wird der Aufspulvorgang unterbrochen.
Im folgenden ist nunmehr die Fertigung der Fadenbündel näher erläutert.
Eine langgestreckte, geteilte Hülse 200 der in Fig. 9 dargestellten Art wird für die Anfertigung der Fadenbündel aus dem Fadenmaterial und zur Abnahme der Fadenbündel von der Aufnahmespule verwendet. Die geteilte Hülse weist ein oberes und ein unteres halbzylindrisches lement 202 bzw. 204 auf, die durch zwei flexible Sc-arniere bzw. Gelenke 206 und 208 miteinander verbundengind. Gemäß Fig. 10 können die Hülsenteile geöffnet, um ein aufgespultes Fadenmaterialbündel herumgelegt und gegen dieses Bündel wrkRemmt werden.
Wenn die tjülsenteile gemäß Fig. 7 angebracht worden sind, verspannen sie das Fadenbundel mit festem Griff zwischen sich, ~#orauf das Fadenmaterial an beiden Enden der Hülse geschnitten werden kann, so daß offenendige Fasern bzw. Fäden gebildet werden und die Fadenbündel von der Spule abgenommen werden können. Durch das Durchtrennen wird das endlose Fadenmaterial in die einzelnen Hohlfäden für die Verwendung beim Dialysator umgewandelt. Nac# dem Durchtrennen und Abnehmen werden die einzelnen Fadenbim.del entsprechend behandelt und zu Hohlfadendialysatoren umgeformt.
Fig. 11 0 veranschaulicht schematisch ein erfindungsgemäß hergestellte Faserbündel 210, bei dem der größte Teil der Fasern bzw. :1ohlfäden zur besseren Veranschaulichung der gegenseitigen Beziehung zwischen den Hohlfäden weggelassen ist. Grundsätzlich entspricht der größte Teil der Hohlfäden des Bündels 210 der in Fig. 8 veranschaulichten allgemeinen Anordnung, was durch das erfindungsgemäß angewandte Wickelverfahren erreicht wird. Die ;ickelspannung beträgt dabei vorzugsweise etwa 0,5 - 5 g pro aufgewickeltem Hohlfaden und bevorzugt weniger als 1 g pro Hohlfaden.
Es ist auch darauf hinzuweisen, daß dann, wenn zwei oder mehr llohlfäden auf die speziell beschriebene Weise gleichzeitig auf die Spule aufgewickelt werden, die Hohlfadenpaare nebeneinander in einer Anordnung zueinander liegen, in welcher jeder Hohlfaden, wie in Fig. 8 und 11 gezeigt, mehrere getrennte, parallele Fadenstücke bilden kann, die im Hohlfadenbündel nebeneinander liegen. Der benutzte Ausdruck "Faden" oder "Hohlfaden't soll dabei diese Mehrfachstruktur mit einschließen.
Das Kohlfadenbüldel 210 kann gemäß einer speziellen Ausführungsform mindestens 5000 im wesentlichen längs verlaufende, halbdurchlässige, getrennte Fäden umfassen, die nicht mechanisch miteinander verbunden sind und für Dialysezwecke aus Zellulose und für andere Diffus ions funktionen aus einem anderen geeigneten Werkstoff bestehen. Vorzugsweise bestehen die Dialysenohlfäden aus nach dem Kupfe roxidammoniakve rfahren regenerierter Zellulose, wobei die Einzelfäden eine ausreichende ITaß-Zugfestigkeit (z.B. mindestens etwa 100 g) besitzen und in genügender Zahl vorhanden sind, um in der Hauptsac?#e die einander kreuzende, übergreifende Struktur gemäß Fig. 8 und 11 beizubehalten, in welche sie gebracht worden sind. "Weischeren Fäden, etwa solche aus Zelluloseacetat-Derivat, können in nassem Zustand wahllos im Bündel durhängen und dadurch an ihren Außenseiten ungleiciimä#ge Strömungswege bilden.
Vorzugsweise besitzen die verwendeten Zelluloseeinzelfäden einen Außendurchmesser von 100 - 400 Fm. Es sind dabei vorteilhaft mindestens 9000 getrennte Hohlfäden vorhanden, die eine Gesamtoberfläche von mindestens 0,5 m2 und vorzugsweise von 1 - 2 m2 festlegen. Die Wanddicke jedes Hohlfadens beträgt dabei vorzugsweise 10 - 30 Fun, beispielsweise 16 µm.
Gemäß Fig. 8 liegen die Hohlfadengruppen 190, 192 unter einem linkel vozueinander und zur Längsachse 212 des Fadenbündels (Fig. 11). Bei der Herstellung des erfindungsgemäßen Hohlfadenbündels werden die Hohlfäden 190 abgelegt, während der Führungsarm 112 in der einen Richtung quer zur Längsachse 212 schwingt. Die Fäden 192 werden bei der Schwingung des Führungsarms 112 in der entgegengesetzten Querrichtung abgelegt.
Wie aus Fig. 8 im einzelnen hervorgeht, wird der Hohlfaden 190a während der Drehung der Spulenanordnung 36 mittels einer ersten Schwingung des Führungsarms 112 in einer ersten Osuerrichtung abgelegt. Bei der weiteren Drehung der Spulenanordnung 36 wird dann der Faden 192a über dem ersten Faden 190a abgelegt, während der Führungsarm 112 in der entgegen gesetzten -Cuerrichtung schwingt, so daß der Faden 192a den Faden 190a übergreift. Bei der nächsten Umdrehung der Spule 36 und der Rückschwingbewegung des Führungsarms 112 wird sodann der Faden 190b über dem Faden 192a abgelegt. nn dann der Führungsarm 112 wieder in Gegenrichtung zurückschwingt, wird bei sich drehender Spule 26 der Faden 192b abgelegt, so daß er über# den Faden 190b zu liegen kommt. Dieser Vorgang wiederholt sich während des gesamten Wickelrozesses unter Bildung der angestrebten Fadenbündelschleife, die bei der dargestellten Ausführungsfoim in sechs Fadenbündel 210 geschnitten wird.
Das fertiggestellte IXohlfadenbündel 210 kann vor dem Einsetzen in ein Dialysatorgehäuse eine Länge von 15 - 25 cm und speziell von 20,5 cm besitzen und aus etwa 11 500 Einzelfäden mit einem Außendurchmesser von 247 µm und einem Innendurchmesser von 215 tun bestehen, so daß es eine Dialysatoreinheit mit einer Netzfläche von etwa 1,5 m² bildet. Mit Ausnahme der abgewinkelten Fäden 216 kann jeder Iiohlfaden über etwa 279'# der Breite des Bündels verlaufen.
Es ist zu beachten, daß die Kreuzungspunkte 214 der einzelnen Hohlfäden gemäß Fig. 8 ungefähr linear aufeinander ausgerichtet sind. Dies braucht jedoch nicht notwendigerweise der Fall zu sein. Die Anordnung der verschiedenen Kreuzungspunkte hängt nämlich von der Drehzahl (pro min) der Spule im Vergleich zur Schwingungszahl (pro min) des Führungsarms 112 ab.
Tatsächlich ist es allgemein vorteilhafter, wenn die Kreuzungspunkte bei jeder Umdrehung der Spule in verschiedenen Positionen zu liegen kommen, um eine ungleichmäßige Fadenanhäufung bzw. "Resonanz" zu vermeiden.
Die Fäden 216 gemäß Fig. 11 sind auch als eine Fadenkategorie zu betrachten, die sich mit W&#scheinlichkeit in den meisten Fadenbwldeln 210 bildet. Ersichtlicherweise werden diese Hohlfäden auf der Spule dann abgelegt, wenn der Führungsarm 112 in Querrichtung die Grenze seiner Schwingbewegung erreicGlt und in Gegenrichtung zurückzuschwingen beginnt, so daß der dabei abgelegte oder gewickelte Hohlfaden zunächst in der einen Winkelrichtung gegenüber der Achse 212 verläuft, dann seine Richtung umkehrt und alter einem ähnlichen Winkel in die entgegengesetzte Richtung zur Achse 212 verläuft, so daß am Rand des Bündels ein seitlicher ~Scheitel" 218 gebildet wird. Bei dem tatsächlich erfindungsgemäß hergestellten Hohlfadenbündel können sich offensichtlich einige dieser und anderer Hohlfäden begradigen and dabei bis zu einem gewissen Grad wellige Biegungen bilden und somit nicht die ideale Konfiguration gemäß Fig. 11 einnehmen. Dennoch gewährleistet das Hohlfadenbündel insgesamt die wesentliche truktur, die Eigenschaften und die Vorteile, wie sie vorstehend beschrieben sind.
Bevorzugt liegen die idealen Winkel der Fäden 190, 192 und 216 zur Achse 212 konstant bei vorzugsweise 2 - 30 und beispielsweise 2,150 oder 2,59#O.
Bei dem beschriebenen Fadenbündel kann der Hohiraumanteil etwa 0,64 betragen, was eine ganz erhebliche Vergrößerung des Dialysefrei- oder -hohlraums gewährleistet, wenn das Fadenbündel in ein Dialysatorgehäuse eingesetzt ist. Das erfindungsgemäße Dialysator-Hohlfadenbündel aus nach dem Kupferoxidammoniakverfahren regenerierten Zellulosefäden gewährleistet dabei eine geringe Blutgerinnung.
Das erfindungsgemäße Hohlfadenbündel besitzt die bemerkenswerte Eigenschaft, daß es einem seitlichen Auseinanderziehen in Richtung des Doppelpfeils 218 (Fig. 12) in einem Ausmaß widerstehl, das merklich und erheblich größer i,-t als sein fiderstand gegen ein Auseinanderziehen in Richtung des Doppelpfeils 220. Dieser widerstand in Richtung 220 entspricht im wesentlichen demjenigen bei den bisherigen Hohlfadenbtindeln, wo er tatsächlich sehr niedrig ist. Während das er-findungsge.r:jäße Mohlfaserbündel somit für seinen Zusammenhalt eine äußere ;z.^lte- oder Verspanneinrichtung benötigt, zeigt es beim Einbau in einen Dialysator eine größere Tendenz zu einer Aufrec'iter':1altung seiner Strulctur als die bIsherigen Fadenbündel.
In Fig. 13 ist ein das erfindungsgemäße Hohlfadenbündel 210 auweisender Dialysator für Blut dargestellt. Der Dialysator kann dabei von der derzeit üblicherweise bei Hoi#fadenbündeln verwendeten Art sein.
Das Bündel 210 ist in ein rohrförmiges Gehäuse 222 eingesetzt, welches das mit etwa quadratischem Querschnitt gewickelte Bündel 210 (Fig. 12) umschließt und es zur Gewährleistung optimaler trömungseigenschaften in zylindrischer Form hält. Die aohlfadenenden durchsetzen Elemente 224 aus ausgehärteter Vergußmasse jeweils in Form einer Scheibe, die unter Abdichtung in erweiterten Kammerenden 226 des Gehäuses 222 angeordnet sind, so daß die Hohlfäden des Bündels 210 die scheibenförmigen Elemente 224 durchsetzen, um eine Strömung durch die Hohlfäden zuzulassen.
Auf die Enden des rohrförmigen Gehäuses 222 sind unter Abdichtung Verschluß-Kappen 228 aufgesetzt, die jeweils ein« Zulaß 230 aufweisen. Die Vergußmasse-Scheiben 224 sind unter Bildung einer Verteilerkammer in einem kleinen Abstand von den Innenenden der Kappen 228 angeordnet, so daß ein abgedichteter Flüssiglveitsströmungsweg zwischen den Zulässen 230 durch die Hohlfasern des Bündels 210 hindurch hergestellt wird.
Ein zweiter Strömungsweg für den Dialysator wird durch zweite Zulässe 232 hergestellt, die seitlich nahe der Enden des Gehäuses 222 an dessen gegenüberliesenden Seiten vorgesehen sind. Die erweiterten Abschnitte bzw. Kammerenden 226 des Gehäuses bilden zweite Verteiler zur gleichmäßigen Verteilung des :Jtrömui#smittels um die Außenfläche des Bündels 210 innerhalb des Ringraums, der in diesem Bereich zwischen dem Bündel und der Innenwandfläche des Gehäuses festgelegt ist.
Im zentralen, verengten Teil des Gehäuses 222 liegt das Bündel 210 eng an der Gehäusewand an, ohne dabei den außenseitigen Zwischenraum wie in den erweiterten Kammerenden 226 aufzuweisen.
Infolgedessen wird ein zweiter Flüs 5 igke its 5 trömungs weg von einem Zulaß 232, um ein erweitertes Kammerende 226 herum und dann mit einer Sickerströmung durch die einander kreuzenden Hohlfäden des Bündels 210 zur gegenüberliegenden erweiterten Kammer 226 und zum anderen Zulaß 232 hergestellt.
Der Strömungsweg zwischen den Zulässen 230 wird typischerweise von Blut durchströmt, während der Strömungsweg zwischen den Zulässen 232 für Dialyselösung vorgesehen ist.
Die beiden Strömungswege sind so gegeneinander abgedichtet, daß, mit Ausnahme der Diffusion durch die Wände der Hohlfäden des Bündels 210 hindurch, keine Vermischung der über diese trömungswege strömenden Strömungsmittel auftritt.
Vorzugsweise wird ein Gegenstromschema angewandt, bei dem das B'ut den Dialysator in der einen Richtung und die Dialyselösung in der anderen Richtung durchströmt.
Dialysatoren der speziellen, offenbarten Art mit etwa 11 500 dünnwandigen Haar- oder Kapillarkanälen einer Weite von etwa Fun, und die eine aktive Oberfläche von etwa 1,5 m2 festlegen, besitzen erwiesenermaßen überlegene Durchlaßeigenschaften (clearance c:laracteristics) im Bereich kleiner und mittlerer Moleküle in Verbindung mit über einen weiten Jereic-n steuerbarem Ultrafiltrationsvermögen. Das Vorfüllvolumen des erfindungsgemäßen Dialysators kann 125 ml in flutraum betragen, und zwar bei einer Volumenänderung, die gegenüber Druckschwankungen ve rgleic 5 weise unempfindlich i,t.
Der nach dem Kupferoxidammoniakverfahren erhaltene Zellulosefäden enthaltende Dialysator gemäß der Erfindung kann trocken verpackt werden, so daß das bei einigen der bisherigen Dialysatoren angewandte Durchspülen mit Formaldehyd entfällt.
Ersichtliche rwe is e sind dem Fachmann verschiedene Änderungen und Abwandlungen der dargestellten und beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung möglich, ohne daß vom itanmen und Grundgedanken der Erfindung abgewichen wird.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e -. Langgestrecktes, itornloses Bündel aus im wesentlichen Längsverlaufenden, halbdurchlässigen, nicht unmittelbar mechanisch miteinander verbundenen Hohlfäden oder -fasern zur Verwendung als ;trönungsmittel -Trenne lement bei einer Diffusionsvorrichtung, nach Patent . ... ... (P 27 05 811.)'), dadurch gekennzeichnet, daß die Fäden oder Fasern so im Bündel angeordnet sind, daß der größte Teil der Fadenlängen und ihre Gesamterstreckung bzw. allgemeine Verlaufsrichtung (overall direction) einen Winkel zur Längsachse des Fadenbündels festlegen, daß die Fäden oder Fasern in überkreuzender und übergreifender Beziehung zu angrenzenden Fäden oder Fasern angeordnet sind und daß der größte Teil der einzelnen Faden oder Fasern ;jeweils über 15 - 50c;S der Breite des Fadenbündels verläuft.
2. i-Iohlfadenbündel nach Anspruch 1, dadurch gelLennzeicime-t, daß es aus nach dem Kupferoxidammoniakverfahren regenerierter Zellulose hergestellt ist und daß die Hohlfäden eine Naßzugfestigkeit von mindestens 100 g besitzen.
3. Hohlfadenbündel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlfäden einen ';u3endurchmesser von 100 - 400µm besitzen und daß im Bündel mindestens 5000 Iiohlfäden enthalten sind, die eine Hohlfadenoberfläche von mindestens 0,5 m2 festlegen und die im wesentlichen einzelne, parallele, flache ebenen einnehmen.
4. Hohlfadenbündel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeic met, daß die Hohlfäden eine wanddicke von 10 - a0 µm besitzen. besitzen.
5. Hohifadenbündel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß es mindestens 9000 getrennte ffohlfäden enthält, die eine Gesamtoberfläche von 1 - 2 m festlegen.
6. Hohlfadenbündel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen tohlfäden über nicht mehr als etwa 50, der Breite des Bündels verlaufen.
7. Dialysator für Blut, mit einem rohrförmigen Gehäuse, welches das ttohlfadenbündel nach Anspruch 1 unter Abdichtung umschließt, gekennzeichnet durch Verteiler zur Herstellung einer Strömungsmittel-Strömurlgsbahn durch den Dialysator durch das Innere der Hohlfäden hindurch und durch zweige Verteiler zur Förderung von Strömungsmittel um die Außenflächen der FIohlfäden herum durch das Bündel hindurch.
8. Dialysator nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der größte Teil der einzelnen liohifäden über 20 - 35,. der Breite des Ilohlfadenbündels verläuft.
9. Dialysator nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Verlaufswinkel der Iiohlfäden zu einer Ebene, die parallel zur Längsachse des Bündels und senkrecht zu den einzelnen Ebenen der Hohlfäden liegt, im Bereich von 1 - 50 liegt.
10. Langgestrecktes, kernloses Bündel aus im wesentlichen längsverlaufenden, halbdurchläsmgen, nicht unmittelbar mechanisch miteinander verbundenen Hohlfäden oder -fasern zur Verwendung als Strbmungsmittel-Trennelement bei einer Diffusionsvorrichtung, dadurch geltennzeicnnet, daß die Fäden oder Fasern so im Bündel angeordnet sind, daß der größte Teil der Fadenlängen und ihre Gesamterstreckung bzw. allgemeine Verlaufsricht.ung (overall direction) einen Winkel zur Längsachse des Fadenbündels festlegen, daß die Fäden oder Fasern in überkreuzender und übergreifender Be-Beziehung zu angrenzenden Fäden oder Fasern angeordnet sind, daß die Hohlfäden unter solchen Winkeln liegen, daß eine erste, durch die Längsachse des Bündels und senkrecht zu den die-einzelnen Hohlfäden enthaltenden Ebenen verlaufende Ebene 15. - 50g0 der im Bündel enthaltenen Hohlfäden schneidet, und daß das Höhlfadenbündel weiterhin in einer Richtung quer zur Längsachse und parallel zu den die einzelnen-Ilolilfäden enthaltenden Ebenen einen größerenWiderstand gegenüber einem Auseinanderziehen bietet als quer zur Längsachse und senkrecht zu den die Einzelfäden enthaltenden Ebenen.
11. .Iohlfadenbündel nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß es aus nach dem Kupferoxidammoniakverfahren regenerierter Zellulose hergestellt ist und daß die Hohlfäden eine Naßzugfestigkeit von mindestens 100 g besitzen.
12. Hohlfadenbündel nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet1 daß die senkrechte Ebene nicht mehr als 30% der liohifäden in .Bündel schneidet.
13. Hohlfadenbündel nach Anspruch -12, dadurch -gekennzeichnet, daß die Hohlfäden einen Außendurchmesser von 100 - 400 µm besit7en und daß im Bündel mindestens 5000 liohlfäden enthalten sind, die eine Hohlfadenoberfläche von mindestens 2 -0,5 m²-festlegen.
14. Hohlfad#enbündel nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, es mindestens 9000 getrennte Hohlfäden enthält, die eine Gesamtoberfläche von 1 - 2 m2 festlegen, und daß die Hohlfäden unter einem Winkel von 1 - 50 zur ersten Ebene verlaufen.
15. Dialysator für Blut, mit einem rohrförmigen Gehäuse, welches das Hohlfadenbündel nach Anspruch 10 unter Abdichtung einschließt, gekennzeichnet durch Verteiler zur Ilers te llung einer Strömungsmittel-Strömungsbahn durch den Dialysator durch das Innere der Hohlfäden hindurch und durch zweite Verteiler zur Förderung von Strömungsmittel um die Außenflächen der Hohlfäden herum durch das Bündel hindurch.
16. Dialysator nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Ebene 20 - 35°' der Hohlfasern im Bündel schneidet.
17. Hohlfadenbündel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die fiohlfäden im wesentlichen getrennte, parallele, flache Ebenen einnehmen und daß der Ilohlraumanteil des Fadenbündels mehr als 0,4 beträgt.
18. Hohlfadenbündel nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlfäden aus Zellulose hergestellt sind und eine so große Naßsteifigkeit besitzen, daß sie in nassem Zustand nicht wesentlich aus der überkreuzenden, übergreifenden Beziehung zu den angrenzenden Hohlfäden herausgelangen.
19. Hohlfadenbündel nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der IIohlraumanteil 0,6 - 0,8 beträgt.
20. Hohlfadenbündel nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der größte Teil der einzelnen Hohlfäden über 20 - 35% der Breite des Bündels verläuft und daß der Schnittwinkel der fjohlfäden gegenüber einer Ebene, die senkrecht zu den Hohlfadenebenen verläuft und die Längsachse des Bündels einschließt, im Bereich von 1 - 50 liegt.
21. Hohlfadenbündel nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlfäden einen Außendurchmesser von 100 -besitzen und daß im Bündel mindestens 5000 ilohlfäden enthalten sind, die eine Hohlfadenoberfläche von mindestens 0,5 m2 festlegen.
22. Hohlfadenbündel nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die EIohlfäden eine Wanddicke von 10 - 30# ? besitzen.
23. iiohlfadenbündel nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß es mindestens 9000 getrennte Hohlfäden aufweist, die 2 eine Gesamtoberfläche von 1 - 2 m festlegen.
24. Dialysator für Blut, mit einem rohrförmigen Gehäuse, welches das Hohlfadenbündel nach Anspruch 17 unter Abdichtung einschließt, gekennzeichnet durch Verteiler zur Herstellung einer 3 trömungsmitte 1-3 trömungsbahn durch den Dialysator durch das Innere der ifohlfäden hindurch und durch zweite Verteiler zur Förderung von Strömungsmittel um die außen flächen der liohlfäden herum durch das Bündel hindurch.
25. Hohlfadenbündel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen iiohlfäden des Bündels eine Anzahl von im wesentlichen parallelen, durch das Bündel verlaufenden Ebenen einnehmen und eine zweite Anzahl von parallelen Ebenen unter einem spitzen Winkel schneiden und daß das fiohlfadenbündel weiterhin in einer Richtung senkrecht zu seiner Lcingsachse und parallel zu den ersen Ebenen schwieriger auseinanderzuziehen ist als in einer Rich--tung senkrecht zu seiner Längsachse und parallel zu den zweiten parallelen Ebenen.
26. Hohlfadenbündel nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß seine Hohlfäden aus nach dem Kupferoxidammoniakverfahren regenerierter Zellulose hergestellt sind und eine so hohe Naß-Zugfestigkeit besitzen, daß sie in nassem Zustand ihre überkreuzende, übergreifende Beziehung zu angrenzenden Hohlfäden nicht verlieren.
27. Hohlfadenbündel nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlfäden einen Außendurcnmesser von 100 - 400## besitzen und daß im Bündel mindestens 5000 Hohlfäden enthalten sind, die eine Hohlfadenoberfläche xon mindestens 0,5 m2 festlegen.
2E3. EIohlfadenbtindel nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlfäden eine Wanddicke von 10 - 30 um besitzen.
29. Ilohlfadenbündel nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß es mindestens 9000 iiohlfäden enthält, die eine Gesamtoberfläche von 1 - 2 m2 festlegen.
30. Hohlfadenbündel nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß der Schnittwinkel 2 - 30 beträgt.
31. IIohlfadenbündel nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß der Schnittwinkel zwischen den liolilfäden und den zweiten parallelen Ebenen 1 5° beträgt.
32. ffohlfadenbUndel nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß sein EIohlrauman-teil mindestens 0,6 beträgt.
33. Hohlfadenbündel nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß der größte Teil der einzelnen ftohlfäden über 20 -der Breite des Bündels verläuft.
34. Dialysator für Blut, mit einem rohrförmigen Gehäuse, welches das Hohlfadenbündel nach Anspruch 25 unter Abdichtung einschließt, gekennzeichnet durch Verteiler zur Herstellung einer Strömungsmittel-Strömungsbahn durch den Dialysator durch das Innere der Hohlfäden hindurch und durch zweite Verteiler zur Förderung von Strömungsmittel um die Außenflächen der Hohlfäden herum durch das Bündel hindurch.
35. Verfahren zur Herstellung eines langgestreckten, kernlosen Bündels aus im wesentlichen längsverlaufenden, halbdurchlässigen, nicht unmittelbar mechanisch miteinander verbundenen Ilohlfäden oder -fasern, bei dem ein Hohlfaden auf ein Spulenelement aufgewickelt wird, während er seitlich über die Umfangsfläche der Spule hin- und hergeführt und dadurch ein langgestrecktes, ringförmiges Hohlfaserbündel hergestellt wird, bei dem der größte Teil der Fadenlängen einen Winkel zum Umfang des Hohlfadenbündels festlegt und in welchem die Tiohlfäden in überkreuzender und übergreifender Beziehung zu angrenzenden Hohlfäden angeordnet sind, und bei dem anschließend das ringförmige iohlfaserbündel zu einzelnen Faserbündeln geschnitten wird, dadurch gekennzeichnet, daß pro Umdrehung des Spulenelements 0,45 - 1,7 Vorwärts- und Rückwärtsschwingungen des Hohlfadens durchgeführt werden und daß das ringförmige Hohlfadenbündel anschließend in eine Anzahl von Bündelabschnitten geschnitten wird, in denen der größte Teil der einzelnen Hohlfäden jedes Bündelabschnitts über 15 - 50% seiner Breite verläuft.
36. Verfahren nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, daß der größte Teil der einzelnen Hohlfäden über 20 - 35% der Breite des Bündels verläuft.
37. Verfahren nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, daß das Spulenelement in Drehung versetzt und der Tiohlfaden auf dem :;pulenelement derart in Vorwärts- und #ückwärtsschwingung versetzt wird, daß im hergestellten ringförmigen Hohlfadenbündel und in den Bündelabschnitten ein Ilohlraumanteil von 0,6 - 0,8 gewährleistet wird.
38. Verfahren nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, daß der Schnittwinkel der im ringförmigen sIohlfadenbUldel aufgewickelten Hohlfäden mit einer Ebene, die senkrecht zu den einzelnen Ebenen der Hohlfäden liegt, im Bereich von 1 - 50 liegt.
39. Verfahren nach Anspruch 38,dadurch gekennzeichnet, daß der Schnittwinkel 2 - 30 beträgt.
40. Verfahren nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet, daß das ringförmige hTohlfaserbündel zu Bündelabschnitten mit einer Länge von 15 - 25 cm geschnitten wird.
41. Langgestrecktes, kernloses Bündel aus im wesentlichell längs verlaufenden, halbdurchlässigen, nicht unmittelbar mechanisch miteinander verbundenen liohlfäden oder -fasern zur Verwendung als Strömungsmittel-Trennelement bei einer Diffus ions vorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Fäden oder Fasern so im Bündel angeordnet sind, daß der größte Teil der Fadenlängen und ihre Gesamterstreckung bzw.

allgemeine Verlauftrichtung (overall direction) einen Winkel zur Längsachse des Fadenbündels festlegen, daß die Fäden oder Fasern in überkreuzender und übergreifender Beziehung zu angrenzenden Fäden oder Fasern angeordnet sind, daß die Ilohlfäden im wesentlichen getrennte, parallele, flache Ebenen einnehmen und einen ersten Satz von im wesentlichen parallelen, in einer ersten Winkelbeziehung zur Längsachse liegenden iiohlfäden sowie einen zweiten Satz von im wesentlichen parallelen Hohlfäden bilden, die gegenüber dem ersten Satz in einer entgegengesetzten Winkel beziehung zur Längsachse liegen und die so angeordnet sind, daß ein erster Hohlfaden des ersten satzes von einem ersten Faden des zweiten Satzes übergriffen wird, über den wiederum ein zweiter Faden des ersten iatzes verläuft, der seinerseits von einem zweiten Faden des zweiten Satzes übergriffen wird, wobei sich diese Lagenbeziehung über den grDß-ten Teil der Hohlfäden des ersten und des zweiten Satzes hinweg fortsetzt und dadurch ein untereinander verflochtenes Gebilde hergestellt ist, und daß jeder Hohlfaden jedes satzes den unmittelbar vorhergehenden ilohlfaden des anderen Satzes übergreift und seinerseits vom unmittelbar folgenden Faden des anderen Satzes übergriffen ist.
42. Hohlfadenbündel nach anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder flohlfaden eine Gruppe von getrennten, parallelen, nebeneinander angeordneten Fadenelementen umfaßt.
43. Hohlfadenbündel nacWi Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Hohlfaden eine Gruppe von getrennten, parallelen, nebeneinander angeordneten Fadenelementen umfaßt.
44. Hohlfadenbündel nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß Jeder Hohlfaden eine Gruppe von getrennten, parallelen, nebeneinander angeordneten Fadenelementen umfaßt.
45. Ilohlfadenbündel nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Hohlfaden eine Gruppe von ge-trenn-ten, parallelen, nebeneinander angeordneten Fadenelementen umfaßt.
46. Hohlfadenbündel nach Anspruch 41, dadurch gekennzeichnet, daß jeder flohlfaden eine Gruppe von getrennten, parallelen, nebeneinander angeordneten Fadenelementen umfaßt.
47. Verfahren nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Hohlfaden eine Gruppe von getrennten, parallelen, nebeneinander angeordneten Fadenelementen umfaßt.
48. Verfahren nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, daß die geschnittenen ilohlfadenbündel in der Weise vom Spulen element abgenommen werden, daß sie jeweils in ein geteiltes Gehäuse eingespannt werden, das gelenkig miteinander verbundene, obere und untere, halbzylindrische Gehäusehälften für den Einschluß des #1ohlfadenbündels aufweist.