DE2845003A1 - Vorrichtung zur diffusion und/oder filtration von stoffen zwischen zwei fliessmitteln durch semipermeable membranen - Google Patents
Vorrichtung zur diffusion und/oder filtration von stoffen zwischen zwei fliessmitteln durch semipermeable membranenInfo
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Description
Vorrichtung zur Diffusion und/oder
Filtration von Stoffen zwischen zwei Fließmitteln durch semipermeable
Membranen
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur
Diffusion und/oder Filtration von Stoffen zwischen zwei Fliessmitteln durch semipermeable Membranen, die vorzugsweise als
dünnwandige Röhrchen geformt sind, die dazu dienen, vom einen der erwähnten Fliessmittel durchströmt zu werden, während es an
der Aussenseite vom zweiten dieses Fliessmittels umgeben ist, wobei für das jeweilige Fliessmittel Sammeleinläufe bzw. Sammelausläufe
angeordnet sind, und wobei das erwähnte zweite Fliessmittel dazu dient, durch zwei oder mehrere miteinander verbundene,
separate Kammern geleitet zu werden, wobei durch eine jede eine oder eine Vielzahl Röhrchen hindurchführen.
Eine Vorrichtung der vorerwähnten Art ist beispielsweise durch die deutsche Patentanmeldung P 26 32 044.5 bekannt.
Die vorliegende Erfindung dient dazu, die bekannte Vorrichtung zu verbessern. Sie soll speziell für die Massenproduktion geeignet
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gemacht werden, und zwar unter Beibehaltung oder Verbesserung der guten Strömungsverhältnxsse der jeweiligen Flüssigkeiten, die für
die bekannte Vorrichtung kennzeichnend sind.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet,
dass die erwähnten Kammern von separaten Rahmen gebildet werden, die als ein Stapel angeordnet sind, der von Spannmitteln zusammengehalten
wird, wobei wenigstens eines der erwähnten Fliessmittel durch an den Stapel angeschlossene Endstücke zugeführt oder
abgeleitet wird.
Vorzugswelse haben die Rahmen eine längliche und hauptsächlich
rechteckige Form. Hierdurch erhält die montierte Vorrichtung eine hauptsächlich parallelepipedische Form, was sowohl für die
Lagerung als auch den Transport zweckmässig ist.
Vorzugsweise sind die Rahmen durch einen Steg in zwei Kammern unterteilt, von denen die dünnwandigen Röhrchen nur durch die
eine hindurchgehen, während die andere einen Zwischenkanal zwischen zwei solchen, von dünnwandigen Röhrchen durchlaufenen Kammern
bildet, indem sie durch eine deckelartige Wand von den dünnwändigen Röhrchen des nebenliegenden Rahmens getrennt ist. Hierdurch
kann man zwischen den zwei Fliessmitteln in der in der vorstehend erwähnten deutschen Patentanmeldung P 26 32 044.5 näher
beschriebenen Weise einen reinen Gegenstrom zustandebringen. Gleichzeitig erhält man eine herstellungsmässig sehr einfache
Form für die Rahmen bzw. die zugehörigen, deckelähnlichen Wände.
Bei einer vorgezogenen Ausführungsart des Erfindungsgegenstandes
ist der Stapel von Rahmen mit darin angeordneten Bündeln dünnwandiger
Röhren zwischen zwei Spannplatten zusammengeklemmt angebracht , die von längs zwei Seiten des Stapels angeordneten Spannschienen
zusammengehalten werden. Gleichzeitig sind Dichtungen zwischen den Rahmen bzw. zwischen diesen und den Spannplatten
angeordnet. Mit Hilfe der Spannplatten und Spannschienen kann man hierbei über diesen Dichtungen einen gleichmässig verteilten Druc
und damit deren gute Funktion zustandebringen. Gleichzeitig wird ermöglicht, dass die ganze Vorrichtung aus Kunststoff oder andere
leicht brennbaren Material gefertigt werden kann, so dass sie nach Benutzung leicht zu vernichten ist. Dies ist bei medizini-
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scher Anwendung zwecks Vermeidung von Ansteckungsgefahren sehr
wichtig.
Eine Verspannanordnung ähnlicher Art, die jedoch in einer andersartigen
Konstruktion benutzt wird, ist beispielsweise in der deutschen Patentanmeldung P 21 56 734.0 gezeigt worden.
Die dünnwandigen Röhrchen können als Bündel mit in aus einer Dichtungsmasse bestehenden Blöcken eingegossenen Enden angeordnet
sein, wobei die Rahmen in diesem Falle zur Festhaltung dieser Blöcke mit zwischen diesen ausgespannten Röhren geformt
sind. Durch die hierbei"erhaltene Spannung in den jeweiligen Röhren wurden diese besser getrennt gehalten.
Die vorerwähnten Endstücke können in einem Stück .mit einem ander.
Detail, beispielsweise Spannplatten oder Spannschienen, gebaut sein. Vorzugsweise sind sie jedoch separat gefertigt, d.h. sowohl
von Rahmen als auch Spannplatten und Spannschienen getrennt
Hierbei können die Endstücke so angeordnet sein, dass sie eine Dichtung längs einer geschlossenen Kurve um jedes Ende des jeweiligen
Bündels dünnwandiger Röhren dichtend an die Endfläche des darin festgehaltenen, aus Dichtungsmasse bestehenden Blockes andrücken.
Hierdurch kommt eine effektive Dichtung zwischen dem ersterwähnten Fliessmittel, das innerhalb dieser geschlossenen
Dichtungskurve strömt, bzw. dem erwähnten zweiten Fliessmittel, das ausserhalb der dünnwandigen Röhrchen strömt, zustande.
Die vorerwähnten Endstücke weisen vorzugsweise eine Verteileranordnung
bzw. eine Sammelanordnung für das erwähnte erste Flies mittel auf, wodurch dieses gleichmässig auf die jeweiligen Bün-.
del dünnwandiger-Röhrchen verteilt wird. Ferner werden sie vorzugsweise
mit Einlaufen bzw. Ausläufen für das erwähnte zweite Fliess
mittel ausgestattet j die an die von den dünnwandigen Röhrchen
durchlaufenen Kammern angeschlossen sind, die wiederum zwischen
dem Einlauf und Auslauf hintereinandergeschaltet sind. Hierdurch kann eine sehr kompakte Konstruktion ohne nach verschiedenen Ric
tungen hin vorstehende Nippel Zustandekommen, wie sie bei.ähnlichen
im Handel geführten Konstruktionen üblich sind.
Die Ein- bzw. Ausläufe für das erwähnte zweite Fliessmittel
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können durch Kanäle in Spannplatten an die einzelnen Kammern für dieses Fliessmittel angeschlossen sein. Solche Kanäle können
hierbei angeordnet sein, ohne dass diese Spannplatten und damit die gesamte Konstruktion noch wesentlich dicker wird, als die ohnehin
für die Endstücke der Konstruktion erforderliche Dimension.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung ist vor allen Dingen zur Benutzung
als eine sogenannte künstliche Niere vorgesehen. Sie wird daher nachstehend unter Hinweis auf die beigefügten Zeichnungen
näher beschrieben, auf denen ein Exemplar einer solchen dargestellt ist. Dem Fachmann ist jedoch ganz klar, dass die
Konstruktion auch für andere Verfahren, als die Dialyse von
nierenkranken Patienten, brauchbar ist. Beispielsweise kann sie für ähnliche Verfahren wie Diafiltration bzw. Ultrafiltration
benutzt werden, wobei einer der Einlaufe falls erwünscht fortgelassen
werden kann. Der Erfindung kann ferner im Zusammenhang mit Störungen, in z.B. der Leber, der Pankreas oder anderen
Organen verwendet werden.
Alternativ kann die erfindungsgemässe Vorrichtung als ein sogenannter
Oxygenator benutzt werden, wobei eines der erwähnten Fliessmittel aus Blut besteht, und das andere aus Sauerstoff
oder einer Sauerstoffmischung. Mit Fliessmittel sind hier also
sowohl Gase als auch Flüssigkeiten gemeint.
Die erwähnten, .vorzugsweise dünnwandigen Röhrchen bestehen
zweckmässigst aus Fasern mit kapillaren Durchströmungskanälen. Auch gröbere Dimensionen sind jedoch denkbar.
Die Erfindung wird nachstehend unter Hinweis auf die beigefügten Zeichnungen, auf denen eine vorgezogene Ausführungsart des
Erfindungsgegenstandes dargestellt ist, beschrieben·.
Es zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch die als ein Beispiel gezeigte Vorrichtung längs Linie II-II in Fig. 1.
Fig. 2 eine Seitensicht der gleichen Vorrichtung, teilweise im Schnitt.
Fig. 3 eine Endsicht der gleichen Vorrichtung.
Fig. 4 einen Schnitt längs Linie IV-IV in Fig. 1.
Fig. 5 einen schematischen Teilschnitt längs den Linien V-V in
Fig. 1.
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Die als ein Beispiel gezeigte Konstruktion setzt sich, wie am besten aus Fig. 1 und 4 hervorgeht, aus einer Zahl von Rahmen 1
zusammen, von denen ein jeder angeordnet ist, um ein Bündel dünnwandiger Röhrchen oder Fasern 2 ausgespannt zu halten. Die
Enden dieser dünnwandigen Röhrchen oder Fasern sind in zwei Blöcken 3 bzw. 4, die aus Dichtungsmasse bestehen, eingegossen.
Der von den Rahmen 1 und Faserbündeln 2 zustandegebrachte Stapel wird zwischen Spannplatten 5 und 6 zusammengehalten. Diese werden
wiederum durch Spannschienen 7 und 8 zusammengedrückt gehalten. Gleichzeitig werden die "Räume zwischen den jeweiligen Rahmen mit
Hilfe von Packungen 9 abgedichtet, die also teils zwischen den jeweiligen Rahmen 1, teils zwischen diesen und den oberen Spannplatten
5 bzw. den unteren Spannplatten 6 angeordnet sind.
Die gezeigte Konstruktion ist an ihren Enden durch die Endstücke 10 bzw. 11 abgeschlossen. Diese Endstücke 10 bzw. 11 enthalten
einen Einlauf 12 bzw. einen Auslauf 13, die zur Zuleitung bzw. Ableitung von Blut benutzt werden, wenn die Konstruktion als
eine sogenannte künstliche Niere benutzt wird. Das Blut wird dann, wie am besten aus der schematisch dargestellten Fig. 5
ersichtlich, durch Öffnungen 14 und 15 in eine Verteilerkammer 16 und in die nach dieser Verteilerkammer hin offenen Mündungen
der dünnwandigen Röhrchen oder Fasern 2 hingeleitet. Mit 10b ist hierbei ein Teil der Endstücke 10 bezeichnet worden, das
dazu dient, eine Packung 17 an den aus Dichtungsmasse bestehenden Block 3 bzw. um die offenen Mündungen der Fasern 2 anzudrücken.
Auf diese Weise wird das Blut gleichmässig zwischen den einzelnen Faserbündeln 2 verteilt.
Zwischen den einzelnen Rahmen 1 sind deckelähnliche Zwischenwände 18 angeordnet. Dank dieser bzw. dem Umstand, dass die
Rahmen 1 Stege la (Fig. 4) aufweisen, wird der Raum im Stapel von Rahmen in Kammern 19 aufgeteilt, die zur Aufnahme der Röhrenoder
Faserbündeln 2 bestimmt sind, bzw. Zwischenkammern 20, die einen reinen Gegenstrom zwischen der Dialyseflüssigkeit und dem
Blut ermöglichen sollen. Die DialyseflUssigkeit wird also durch
einen Einlauf 21 im Endstück 11 sowie durch einen Kanal 22 in
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der unteren Spannplatte nach einer ersten Kammer 19' hingeleitet.
Von dieser Kammer 19' wird die Dialyseflüssigkeit durch eine
Öffnung 23 in eine erste Zwischenkammer 20' eingeführt. Am entgegengesetzten Ende der Konstruktion wird die Dialyseflüssigkeit
dann weiter durch eine Öffnung 24 in eine zweite, mit Fasern 2 versehene Kammer 19" eingeführt. In gleicher Weise
wird die Dialyseflüssigkeit da.nn durch eine öffnung 25 in eine
zweite Zwischenkammer 20" eingeführt etc. im Zickzack durch die Konstruktion nach einem Auslaufkanal 26 in der oberen Spannplatte
5 sowie einem Auslauf 27 in Endstück 10 herauf.
Einlaufe 12 und 21 und Ausläufe 13 und 27 sind mit Mitteln zur
Festhaltung von Schläuchen zur Zuleitung bzw. Ableitung von Blut bzw. Dialyseflüssigkeit ausgerüstet. Diese Mittel können beispielsweise,
wie angedeutet, aus Gewindeanschlüssen für die Blutschläuche bzw. einer Schnappkopplung für die für Dialyseflüssigkeit
bestimmten Schläuche bestehen. Ein Beispiel einer solchen anwendbaren Schnappkopplung ist beispielsweise in der
schwedischen Auslegeschrift 396 458 gezeigt.
Die Endstücke 10 und 11 sind in dem gezeigten Beispiel aus zwei Teilen 10a und 10b bzw. 11a und lib zusammengesetzt, wobei die
Details 10b und 11b als Einsätze innerhalb der Teile 10a und 11a "eingespannt sind. Die Festspannungskraft kann hierbei in
beliebiger Weise zustandegebracht werden, beispielsweise mit Hilfe von Schnappanordnungen ähnlich denen, die die Spannschienen
7 und 8 an den Spannplatten 5 und 6 festhalten. Alternativ können die Endstücke 10 und 11 durch eine äussere mechanische
Kraft zusammengedrückt gehalten werden, während sie an ihren jeweiligen Stellen in der Konstruktion angeschweisst oder
festgeklebt werden.
Die Erfindung ist natürlich nicht nur auf das vorstehed beschriebene
Ausführungsbeispiel begrenzt, sondern im Rahmen der nachstehenden Patentansprüche veränderlich. Beispielsweise kann die
jeweilige Form der gezeigten Details innerhalb weiter Grenzen verändert werden, ohne dass hierdurch der Erfindungsrahmen überschritten
wird. Vergleiche im übrigen die gleichzeitig eingereichten, schwedischen Patentanmeldungen ^* yy'^g^olg
in der einige gleichartigen Konstruktionen beschrieben sind,
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die Details enthalten, die auch für die Konstruktion gemäss der
vorliegenden Erfindung benutzt werden könnten.
SDiBJb/
Leerseite
Claims (11)
1. Vorrichtung zur Diffusion und/oder Filtration von Stoffen zwischen
zwei Fließmitteln durch semipermeable Membranen, die vorzugsweise als dünnwandige Röhrchen (2) geformt sind und dazu
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Poscsdieck: Frankfurt/Main 67 63-602
Bank: Dresdner Bank AG, Wiesbaden, Konto-Nr. 276 807
ORlGrtMAL INSPECTED
dienen, vom einen der erwähnten Fließmittel durchströmt zu werden,
während es an der Außenseite vom zweiten dieser Fließmittel umgeben ist, wobei für das jeweilige Fließmittel Sammeleinläufe
(12, 21) bzw. Sammelauslaufe (13, 27) angeordnet sind
und wobei das erwähnte zweite Fließmittel dazu dient, durch zwei oder mehrere miteinander verbundene separate Kammern (19)
geleitet zu werden, wobei durch eine jede eine oder eine Vielzahl von Röhrchen hindurchführen, dadurch gekennzeichnet
, daß die erwähnten Kammern (19) von separaten Rahmen (1) gebildet sind, die als ein Stapel angeordnet sind
und von Spannmitteln (5, 6, 7, 8) zusammengehalten werden, wobei zumindest eines der erwähnten Fließmittel durch an den Stapel
angegeschlossene Endstücke (10, 11) zuleitbar bzw. ableitbar ist.
2. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rahmen (1) eine längliche und hauptsächlich rechteckige Form
aufweisen.
3. Vorrichtung gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rahmen (1) durch einen Steg (1a) in zwei Kammern (19, 20) aufgeteilt
sind, von denen nur eine (19) von den dünnwandigen Röhrchen (20) durchlaufen ist, während die zweite (20) einen
Zwischenkanal zwischen zwei solchen von dünnwandigen Röhrchen (2) durchlaufenen Kammern (19) bildet, indem sie von den
dünnwandigen Röhrchen (2) im nebenliegenden Rahmen durch eine deckelartige Wand (18) getrennt ist.
4. Vorrichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß der Stapel von Rahmen (1) und darin angeordneten Bündeln dünnwandiger Röhrchen (2) zwischen zwei Spann-
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platten (5, 6) zusammengeklemmt angebracht ist, die von längs
zwei Seiten des Stapels ange.ordneten Spannschienen (7, 8) zusammengehalten werden.
5. Vorrichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen den Rahmen (1) bzw. zwischen diesen und den Spannplatten (5, 6) angeordnete Dichtungen vorhanden
sind.
6. Vorrichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die dünnwandigen Röhrchen (2) als Bündel mit in zwei aus einer Dichtungsmasse bestehenden Blöcken (3, 4) eingegossenen
Enden angeordnet sind, wobei die Rahmen (1) zur Festhaltung dieser Blöcke (3, 4) mit zwischen ihnen ausgespannten
Röhren (2) vorgesehen sind.
7. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 4 und 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die Endstücke (10, 11) als separate Stücke, d.h. von Rahmen (1) und Spannplatten (5, 6) sowie Spannschienen
(7, 8) getrennt gebaut sind.
8. Vorrichtung gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Endstücke (10, 11) angebracht sind, um eine Dichtung (17) dichtend
längs einer geschlossenen Kurve um jedes Ende des jeweiligen Bündels dünnwandiger Röhrchen (2) an die Endfläche des zugehörigen
Rahmens und/oder die Endfläche des darin festgehaltenen, aus Dichtungsmasse bestehenden Blockes (3, 4) anzudrücken,
9. Vorrichtung gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Endstücke (10, 11) eine Verteilervorrichtung (10*) bzw. eine
Sammelvorrichtung (11 *) für das erwähnte erste Fließmittel aufweisen,
wodurch dieses gleichmäßig auf die jeweiligen Bündel dünnwandiger Röhrchen (2) verteilt wird.
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ORIGINAL INSPECTED
10. Vorrichtung gemäß Anspruch 7, dadurch, gekennzeichnet, daß die
Endstücke (10, 11) Einlaufe (21) bzw. Auslaufe (27) für das
erwähnte zweite Fließmittel aufweisen, die an die von den dünnwandigen Röhrchen durchlaufenen Kammern (19) angeschlossen sind,
die wiederum zwischen Einlauf und Auslauf hintereinander geschaltet sind.
11. Vorrichtung gemäß Anspruch 4 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß
Einlauf (21) bzw. Auslauf (27) für das erwähnte zweite Fließmittel an die einzelnen Kammern (19) für dieses Fließmittel durch
Kanäle (22, 26) in den Spannplatten (5, 6) angeschlossen sind.
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ORiGiNAL SNSPECTED
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: GAMBRO DIALYSATOREN KG, 7450 HECHINGEN, DE |
|
| 8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |