DE2836192C2

DE2836192C2 - Verfahren zur Herstellung eines Dialysators

Info

Publication number: DE2836192C2
Application number: DE2836192A
Authority: DE
Inventors: Klaus 6382 Friedrichsdorf Heilmann; Peter 6000 Frankfurt Konang; Gerd Dr.-Ing. Krick; Jan E. Dr.med. 6380 Bad Homburg Sigdell
Original assignee: Fresenius SE and Co KGaA
Current assignee: Fresenius SE and Co KGaA
Priority date: 1978-08-18
Filing date: 1978-08-18
Publication date: 1983-12-22
Also published as: GB2028680A; US4274964A; FR2433358A1; JPS5529394A; GB2028680B; DE2836192A1; JPS6355947B2

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur. Herstellung eines Dialysators, bei dem abwechselnd je ein flachgelegter Membranschlauch, der innen ein die parallelen Schlauchflächen auf Abstand haltendes Mittel aufweist,- und je wenigstens eine Netzzwischenlage zu einem Paket übereinandergestapelt, anschließend die stimseitigen Endbereiche wenigstens der Membranschläuche mit einer Vergußmasse vergossen und danach das Abstand haltende Mittel unter Bildung eines definierten Spalts aus den Membranschläuchen entfernt werden, so wie das erhaltene Paket in einem an sich bekannten Gehäuse.un tergebracht wird.

Ein derartiges Verfahren zur Herstellung des vorstehend genannten Dialysators ist beispielsweise aus der US-PS 35 22 885 bekannt. Aus übereinander gelegten Membranschlauchlagen und Zwischenlagen definierter Länge wird ein Membranpaket erhalten, das danach an den stimseitigen Enden mit einer Vergußmasse verschlossen wird. Um ein Eindringen der Vergußmasse in die Schlauchöffnungen und somit ein Verstopfen bei den auf eine definierte Länge zugeschnittenen Schläuchen zu verhindern, müssen entsprechende Vorkehrungen getroffen werden. Dabei muß sichergestellt werden, daß jeweils der nachgelegte Schlauchabschnitt nach dem Vergießen eine bestimmte schlitzförmige Öffnung an seiner Stirnseite aufweist, damit die zugeführte Flüssigkeit in den Schlauch und durch diesen hindurchströmen kann.

Mit den Maßnahmen der US-PS wird es dadurch erreicht, daß der Membranschlauch in seinem Inneren Folienzwischenlagen als Abstand haltendes Mittel aufweist, die über das Schlauchende hinausragen und nach dem Vergießen der stirnseitigen Enden aus den Schläuchen unter Bildung eines Schlitzes herausgezogen werden.

Die Herstellung eines solchen Dialysators ist jedoch schwierig, da die Vergußmasse nicht mit den überstehenden Folienzwischenlagen in Berührung kommen darf, wodurch die Zwischenlagen nicht mehr aus den Schläuchen herausgezogen werden können. Um dies zu verhindern, werden die Enden der Folienstreifen in ein Netzmittel eingetaucht, das ein Haften der Vergußmasse an herauszuziehenden Streifen verhindert. Erst danach erfolgt die Behandlung eines derartigen Membranpakets mit der Vergußmasse.

Eine solche Herstellungsweise ist sehr aufwendig, da einerseits die Membranlagen exakt übereinandergesiapelt und andererseits die Enden speziell behandelt werden müssen, damit die Vergußmasse nicht an den herauszuziehenden Folienzwischenlagen haftet.

Aus der DE-AS 21 25 862 ist ein Verfahren zur Herstellung eines ähnlichen Dialysators bekannt, bei dem die Membranfolie und die Zwischenlagen aus Bahnen gefertigt werden, die jeweils querverlaufende Falten aufweisen. Diese Bahnen werden parallel zueinander angeordnet, anschließend ineinandergelegt und zu Paketen zusammengepreßt.

Die Dialysatoren gemäß DE-AS weisen eine ungünstige Strömungsführung auf, da sie jeweils von der Längsseite, nicht jedoch von der Stirnseite her angeströmt werden, so daß sich zwangsläufig eine

Querströmung der Längsströmung überlagert Durch diese Strömungsführung werden zwangsläufig Toträume oder tote Ecken erzeugt, die nur unvollständig durchströmt werden, so daß einerseits hier die Austauschrate gering ble, ibt und andererseits das Blut leichter zu gerinnen droht Diese Anordnung, die sich durch die spezielle Faltung der Dialysatorlagen ergibt, ist also hinsichtlich der S.trömungsführung des Bluts nachteilig, so daß einer derartigen Anordnung eine von der Stirnseite hev erfolgende Anströmung des Dialysators bevorzugt wird, durch die keine toten Ecken erzeugt werden.

Aus der DE-OS 26 38 533 ist ein weiterer Dialysator sowie ein Verfahren zu seiner Herstellung bekannt Es handelt sich dabei um einen Wickeldialysator, der querstehend zum Netz eine Leitfläche aufweist mit der die Dialysierflüssigkeit zum Durchströmen desX>ialysatorwickels gezwungen wird, also ein Vorbeiströmen an dem Dialysatorwickel verhindert wird.

Diese Leitfläche wird gemeinsam mit der letzten Wickelschicht also nicht quer dazu, zugeführt Es werden nämüch sämtliche Dialysatörbestandteitc aufeinandergelegt und zu einem DialysatorwicLel aufgerollt

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs erwähnten Art zur Verfügung zu stellen, mit dem der Dialysator genauer und auf einfache und schnelle Weise hergestellt werden kann.

Die Lösung der Aufgabe besteht darin, daß eine Membranschlauchbahn und eine Netzzwischenlagenbahn quer zueinander zugeführt und jeweils nach dem Oberlappen der benachbarten Lagenfläche zurückgefaltet werden.

In vorteilhafter Weise kann das erfindungsgemäße Verfahren kontinuierlich erfolgen. Zu diesem Zweck werden Endlosbahnen eingesetzt die jeweils von einer Rolle abgezogen und der Vorrichtung zur Hersteilung des Dialysators zugeführt werden. Die Bahnen selbst werden jeweils zickzackförmig zugeführt, also in ihren Endbereichen umgefaltet. Die Zuführung der Bahnen selbst erfolgt quer, d. h. rechtwinklig zur Bahnlängsachse, und zwar dergestalt, daß zwischen jeder Schlauchmembranlage eine Netzzwischenlage angeordnet wird, die den Durchfluß von Dialysierflüssigkeit gestattet

Durch die maschinelle Zuführung der Bahnen ist zwangsläufig auch die zutreffende Anordnung der einzelnen Lagen im Paket gegeben, so daß Verschiebungen oder Faltenbildung innerhalb der Lagen sicher ausgeschlossen werden. Ein derartiges Verfahren läßt sich ökonomisch so schnell durchführen, daß das Aufstapeln einzelner Lagen mit bestimmter Länge hierdurch überflüssig wird.

Gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung weisen die Membranschläuche als Abstand haltendes Mittet eine Folienzwischenlage auf. In diesem Fall werden vorteilhafterweise die einen umgefalteten Enden der Membranschläuche völlig mit Vergußmasse eingegossen, während die anderen Enden über den Verguß hinausstehen. Die somit freien Schlaufen der Membranschläuche werden anschließend entweder durchtrennt, so daß die dann freiliegenden Schlaufen der Folienzwischenlagen herausgezogen werden können, oder aber es werden die Membranschlaufen einfach durch Zug aufgerissen und dabei die Folienzwischenlagen herausgezogen. Danach werden die vergossenen Endschichten entsprechend beschnitten, wobei jeweils stirnseitige Schlitze an den Stellen zurückbleiben, an denen die Folienzwischev/lagen herausgezogen worden sind.

Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung

ist als 'Abstand haltendes Mittel eine Luftschicht definierter Dicke in den Membranschläuchen vorgesehen. Diese Luftschicht gewährleistet, daß die Membranschläuche auch beim Umgießen mit einer Vergußmasse an ihren stirnseitigen Enden jeweils einen Querschlitz bestimmter Länge aufweisen, so daß hierdurch auf einfache Weise der eingangs erwähnte Dialysator

in hergestellt werden kann.

Weitere Vorteile, Merkmale und Ausführungsforaien sind anhand der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Ansicht eines Grundpakeies is zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Dialysators, F i g. 2 eine Schnittansicht eines Dialysators während der Herstellung,

Fig.3 eine Stirnansicht entlang der Linie B-B in Richtung des Pfeiles Xder F i g. 2 gesehen, F i g. 4 sQhematisch eine Stirnansicht eines Grundpaketes für ein abgewandeltes Herstellungsverfahren,

Fig.5 eine Schniitansichi eines weVie^en abgewandelten Ausführungsbeispiels,

F i g. 6 eine Draufsicht auf eine Netzzwischenlage, F i g. 7 eine Schnittansicht eines weiteren abgewandelten Apsführungsbeispiels,

F i g. 8 eine Draufsicht auf eine Netzzwischenlage und Fig.9 eine Draufsicht entsprechend Fig.8 für ein weiteres Ausführungsbeispiel mit einer Netzzwischenlage.

Gemäß F i g. 1 wird der Membranschlauch 15 innen mit einem Folienstreifen aus Polyethylen oder einem ähnlich, relativ glatten Material, d. h. einem Material mit geringer Reibung versehen. Dieser Membranschlauch 15 wird flachgelegt und mit einer Ne.tzbahn 16 derart zusammengefaltet, daß die Netzabschnitte zwischen den Schlauchabschnitten zu liegen kommen.

Das so gebildete »Faltenpaket« aus dem nachgelegten, gefalteten Membranschlauch 15,dereineireingelegten Folienstreifen aufweist, und der quer eingefalteten Netzbahn 16 wird an seinen Enden mit einem Gießharz derai * ausgegossen, daß das Harz an einem Ende des Faltenpakets die Faltstelle 17 des Membranschlauchs 15 freiläßt. Hierzu können unterschiedliche, an sich bekannte Verfahren eingesetzt werden-. Beispielsweise "kann das entsprechende Ende in einer Vergußform nach unten gerichtet stehen, in der zunächst die Faltstelle 17 von einer geeigneten Flüssigkeit überdeckt wird, auf die danach die Vergußmasse geschichtet wird. Aus F i g. 2 ist das vergossene Paket ersichtlich, bei dem nur an einem Ende die freigelegten Faitstellen 17 dargestellt sind. Dieses Paket wird von der Vergußmasse 18 zusammengehalten.

Um «äe Öffnungen 19 der Schlauchabschnitte freizulegen, wird zunächst das Paket an der Stelle der Vergußmasse 186 entlang der strichpunktierten Linie B-B durchtrennt. Anschließend werden die überstehenden Faltstellen 17 der anderen Seite aufgetrennt, so daß die im Schlauchinneren liegende Folie herausgezogen werden kann. Diese kann natürlich nur dann herausgezogen werden, wenn die entspreghenden Faltststellen an dem anderen Ende des Pakets abgeschnitten worden sind.

Anschließend wird das Paket auch am Verguß 18a entlang der strichpunktierten Linie durchtrennt, wie dies in F i g. 2 dargestellt ist.

Die Schnittfläche ist in Fig.3 dargestellt. Die Membranschläuche 15 weisen dabei definierte, spaliför-

mige Öffnungen 19 auf, deren Breite der Dicke der herausgezogenen Folie entspricht.

Durch diese Offnungen 19 dieser Schnittflächen kann das Blut dem Schlauchinneren zugeführt werden.

Um das Herausziehen der eingelegten Folie zu erleichtern, kann ein kammartiges Gebilde A mit den freiliegenden Faltstellen 17 versehen werden, das in die Falten eingreift. Wird nun die Membran an diesen Faltstellen 17 mit einer geeigneten Flüssigkeit (Wasser bei Zellulosemembranen) angefeuchtet, verliert sie stark an Zugfestigkeit, so daß die eingelegte Folie mit Hilfe des kammartigen Gebildes A ohne vorheriges Auftrennen der Faltstellen 17 herausgezogen werden kann. Die Membran reißt dann durch den Zug an diesen Stellen auf. Beim Durchtrennen der Vergußmasse 18a werden dann die aufgerissenen Membranabschnitte entfernt.

D'er weitere Herstellungsvorgang erfolgt nach an sich bekannten Verfahren.

Das vorliegende Verfahren bie'.et noch den weiteren Vorteil, daß die Netzeinlagen in einem geeigneten Abstand vom Verguß gehalten werden können. Wie aus Fig;.2 ersichtlich ist, entstehen hierdurch Spalten 20 zwischen der Netzbahn 16 und dem Verguß 18, wodurch die seitliche Verteilung der Dialysierflüssigkeitsströmung an diesen Stellen gefördert wird.

Das Ausgießen der Enden des Pakets von Membranschlauch 15 und Zwischenlagen 16 kann bei geeigneter Gehäusegestaitung auch nach dem Einlegen des Pakets in das Gehäuse erfolgen, sofern das Beschneiden der aus dem Gehäuse ragenden Vergußabschnitte erfolgt, was an !sich bereits bei Hohlfaserdialysatoren bekannt ist. Die erhaltenen Endbereiche werden dann mit zusätzlichem Gehäuseteilen abgeschlossen.

Eine weitere Ausführungsform eines Verfahrens zur Aufrechterhaltung der Membranspaiten wird nachstehend beschrieben.

Das »Falicnpakci« vor, Folien und Zwischenlage;! wird in der vorstehend beschriebenen Weise hergestellt, wobei jedoch keine Einlagen im Inneren des flachgelegten Membranschlauchs 15 vorgesehen sind. Nach der Herstellung des Pakets wird der Schlauch mit einem Gas, beispielsweise Luft, unter geeignetem Druck aufgeblasen, worauf im wesentlichen entsprechend dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel mit Schlaucheinlage vorgegangen wird.

Bei dieser Ausführungsform müssen die Faltstellen nicht mehr an der einen Seite freigelassen werden, d. h. beide Enden des Membranpakets können bis über die Falten vergossen werden. Es fällt auch das Vorschneiden weg, so daß die beiden Enden nur so plan geschnitten werden müssen, daß die hierdurch freigelegten Schlauchenden spaltförmige Eintrittsöffnungen für das Blut erzeugen.

Das Aufblasen selbst kann entweder vor oder nach dem Einführen der Vergußmasse, in jedem Fall jedoch vor dem Erstarren der Vergußmasse erfolgen.

Das beschnittene Paket wird — wie vorstehend erläutert — in ein Gehäuse eingelegt und weiterverarbeitet. Andererseits kann es in einem Gehäuseteil vergossen werden, an dem — wie ebenfalls vorstehend beschrieben — nur noch Endstücke zu befestigen sind.

Die Art des quer erfolgenden Ineinanderfaltens von Membranschlauch 15 und Netzbahn 16 stellt nur eine Möglichkeit dar, um das Membranpaket zu erzeugen.
Gemäß F i g. 4 können die Falten des Netzes 32 auch so gelegt sein, daß sie in die Schlauchlagen 31 eingreifen. Auch können die Zwischenlagen aus gestanzten oder zugeschnittenen Streifen bestehen. Das Netz selbst kann verwebt, gepreßt, gestanzt, gespritzt, extrudiert ίο oder auf sonst irgendeine Weise hergestellt sein. So kann die Extrusion nach einem an sich bekannten Soezialverfahren zur Extrusion von Netzen durchgeführt sein, die beispielsweise Rautenlöcher aufweisen.

Beim Vergießen einer aufgeblasenen Schlauchmembran sind Zwischenlagen auch im Vergußbereich notwendig, um die Ausdehnung des Schlauches zu begrenzen und den Spalt dadurch zu definieren.

Zur Verbesserung der Querverteilung der Dialysier-

flüssigkeit in den Netzteilen können auch an den Netzteilen Querrillen an den Enden des Dialysierflüssigkeitsraumes vorhanden sein. Wie in Fig.5 gezeigt, können diese Querrillen 25 als Einprägungen in der Netzeinlage 21 vorgesehen sein. Das im Längsschnitt in F i g. 5 gezeigte Paket weist dabei eine flachgelegte Schlauchfolie 22 auf, die umgeben von einer Netzeinlage 21 jeweils an ihrem Ende eine Vergußzone 23 aufweist.

Die Rillen 24 können webtechnisch durch Einlassen

einer fadenspalte, beim Spritzen oder Pressen oder dergl. durch eine entsprechende Werkzeuggestaltung oder beim Extrudieren durch eine Zusatzanordnung erzeugt werden. Sie können im fertigen Netz warm oder kalt eingeprägt werden. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, die Netzeinlagen 21 mit langgestreckten Löchern 25 zu versehen, wie dies in Fig.6 dargestellt ist. Nach dem Eingießen und Beschneiden entsteht dann ein Längsschnitt, wie dies in F i g. 7 dargestellt ist.

Wenn ein verwebtes Netz verwendet wird, kann es aus Gründen des Vergießens vorteilhaft sein, die durch den größeren Fadenabstand erzeugten Rillen oder Felder 24, die aus Fig.5 ersichtlich sind, bis an die Netzenden vorzuziehen. Dadurch entsteht die in F i g. 8 gezeigte Netzstruktur, die im Vergußbereich 26 und in einem für die Querverteilung der Dialysierflüssigkeit vorgesehenen fortgesetzten Bereich 27 nur längsgerichtete Fäden 29 aufweist. Hierdurch läßt sich die Vergußmasse leichter einbringen. Die Randfäden 28 dienen zum Zusammenhalt der Längsfäden 29 und fallen in das abzuschneidende Vergußteil.

In ähnlicher Weise ist auch das in Fig.9 gezeigte so Gebilde vorteilhaft Hier sind die Längsfäden 29 nur an den zu faltenden Stellen bis zum Ende fortgesetzt, hören ansonsten jedoch im Abstand von diesem Ende auf. Bei Anwendung der Netzstreifen werden nur Längsfäden am Rande bis zum Ende fortgesetzt
Ähnliche Gestaltungen können auch in gespritzten, extrudierten oder dergleichen ähnlichen Netzen eingearbeitet werden.

Jede Bauart eines Dialysators läßt sich auch als Hämofilter verwenden, sofern eine hierfür geeignete Membran verwendet wird

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung eines Dialysators, bei dem abwechselnd je ein nachgelegter Membranschlauch, der innen ein die parallelen Schlauchflächen auf Abstand haltendes Mittel aufweist, und je wenigstens eine Netzzwischenlage zu einem Paket übereinandergestapelt, anschließend die stimseitigen Endbereiche wenigstens der Membranschläuche mit einer Vergußmasse vergossen und danach das Abstand haltende Mittel unter Bildung eines definierten Spalts aus den Membranschläuchen entfernt werden, sowie das erhaltene Paket in einem an sich bekannten Gehäuse untergebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß eine Membranschlauchbahn und eine Netzzwischenlagenbahn quer einander zugeführt und jeweils nach dem Obenlappen der benachbarten Lagenfläche zurückgefaltet werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichneu «feß das Abstand haltende Mittel eine Folienzwischenlage ist

3. Verfahren nach Anspruch 2. dadurch gekennzeichnet, daß die einen umgefalteten Enden der Membranschläuche völlig eingegossen werden. während die anderen Enden über den Verguß hinausstehen, anschließend der Verguß der einen Enden durchtrennt und vor dem Durchtrennen des Vergusses der anderen Enden die Folienzwischenlagen herausgezogen werden.

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die überstehenden Membranschlauchfalten zuerst durchuennt und anschließend die Folienzwischenlagtn herausgezogen werden.

5. Verfahren nach Ansprut^!.2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die überstehenden Membranschlauchfalten durch Zug in Schlauchlängsrichtung aufgerissen und die Folienzwischenlagen herausgezogen werden.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Abstand haltende Mittel eine eingeblasene Luftschicht ist.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche IS bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man wechselweise die eine Bahn über die quer zugeführte andere Bahn hinwegführt, anschließend die andere Bahn zurückfaltet und danach über die eine Bahn zurückführt.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man wechselweise die Netzeinlagenbahn über die quer zugeführte Membranschlauchbahn hinwegführt, zurückfaltet, über die darunter liegende Netzeinlagenbahn zurückführt, anschließend die Membranschlauchbahn über die beiden Netzeinlagen zurückfaltet und .danach die Netzeinlagenbahn um die Membranschlauchbahn herumfaltet.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die netzartigen Zwischenlagen Querrillen oder Querlöcher aufweisen.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die netzartigen Zwischenlagen im Vergußbereich sowie im angrenzenden Bereich hauptsächlich oder ganz eine Längsstruktur ohne oder mit wenigen Querbalken oder Querfäden aufweisen.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die netzartigen Zwischenlagen im Vergußbereich oder im angrenzenden Bereich hauptsächlich oder ganz eine Querstraktur ohne oder mit wenigen Längsbalken oder Längsfäden aufweisen.