DE2942803A1

DE2942803A1 - Filter fuer medizinische fluessigkeiten und verfahren zum einbau eines solchen filters

Info

Publication number: DE2942803A1
Application number: DE19792942803
Authority: DE
Inventors: Jun J Lee Pope; Patrick E Russell
Original assignee: Baxter Travenol Laboratories Inc
Current assignee: Baxter International Inc
Priority date: 1979-02-28
Filing date: 1979-10-23
Publication date: 1980-09-11
Also published as: ZA795425B; GB2043478A; AU5156679A; SE7910642L; ES489032A0; JPS55116417A; ES8102814A1; BE881943A; IL58323A0

Description

Henkel, Kern, Feiler & Hänzel Patentanwälte

Registered Representatives - ⁶ - before the

European Patent Office

Uaxter Travenol Laboratories, Inc. MohlstraBe37

r · ι j Ti₁ ι, ca D-8000 München 80

Deerfielcl, 111., U.S.A.

—— Tel.: 089/982085-87

Telex: 0529802 hnkl d Telegramme: ellipsoid

23. Okt. 1979

B-927

FiJter für medizinische Flüssigkeiten und Verfahren zum Einbau eines solchen Filters

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf Filter und betrifft insbesondere ein Filter mit mikroporöser Membran oder dergleichen für medizinische Flüssigkeiten.

Mikroporöse Filter «(erden in zunehmendem Maß für das Filtern von medizinischen Flüssigkeiten und speziell bei der Intravenösinfusion von parenteralen Lösungen eingesetzt. Solche Filter sind dabei normalerweise in Reihe in eine Infusionsanlage eingeschaltet, die am einen Ende mit einem in einer höheren Lage befindlichen Lösungsbehälter und am anderen Ende mit einer in das Gefäßsystem eines Patienten eingeführten Hohlnadel verbunden ist; dabei u/ird die parenterale Lösung bei ihrer Verabreichung an den Patienten gefiltert. Derartige Filter besitzen so kleine Poren, daß sie Fremdkörper auszufiltern vermögen, und ihre Porengröße kann sogar für das Ausfiltern der meisten Bakterien geeignet sein. Das normalerweise für parenterale Lösungen und dergleichen benutzte Filter ist eine mikroporöse Membran, die sehr dünn und zerbrechlich ist und bei fehlerhafter Handhabung oder unter zu großem Druck leicht beschädigt wird. Auch bei mit · Falldruck arbeitenden Infusionsanlagen ist bei den meisten Filtern unter der Membran ein Gitter oder eine andere Stütz-

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anordnung zur Verhinderung eines Membranbruchs unter dem in der Anlage herrschenden Falldruck vorgesehen. Ein erfolgreich benutztes Filter ist z.B. in der USA-Patentanmeldung Serial No. 856 147 (30.11.1977) beschrieben.

Obgleich dieses Filter in mit Falldruck arbeitenden Anlagen sehr zufriedenstellend ist, soll bei einer Infusionsanlage häufig eine genau dosierende Pumpe verwendet vi/erden, um genauestens geregelte oder dosierte Mengen an parenteraler Lösung dem Patienten zuzuführen. Derartige Pumpen erzeugen aber erheblich größere Drücke als in einer Fallstromanlage, so daß Filter, die für eine solche Anlage geeignet sind, möglicherweise für Pumpenfördersysteme ungeeignet sind.

(U.S. Serial No. 759 178) V- AZ. Jon. H77 γ

Eine bisherige Pumpe dieser Art' ist eine sogenannte Schlauch- oder Peristaltikpumpe, bei welcher laufende Rollen an einem Abschnitt einer flexiblen Schlauchleitung der Infusionsanlage angreifen und dabei genau dosierte Flüssigkeitsmengen zum Patienten fördern. Falls dabei ein Filter über bzw. stromauf der Pumpe angeordnet ist, kann die Pumpe möglicherweise einen sehr großen Unterdruck am Filter erzeugen. Ein typisches Filter für eine Fallstromanlage kann dabei möglicherweise den auf sie einwirkenden Druck bzw. Unterdruck nicht aushalten.

Aufgabe der Erfindung ist damit insbesondere die Schaffung eines verbesserten Filters, das für Flüssigkeits-Infusionsanlagen mit dosierenden Pumpen geeignet ist und das sich vergleichsweise einfach und kostensparend herstellen läßt. Die Erfindung bezweckt auch die Schaffung eines Verfahrens zur Herstellung eines solchen Filters.

Diese Aufgabe wird durch die in den beigefügten Patentansprüchen gekennzeichneten Merkmale und Maßnahmen gelöst.

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Im folgenden ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer mit Präzisionsinfusionspumpe ausgerüstete Infusionsanlage für parenterale Lösung mit einem Filter gemäß der Erfindung,

Fig. 2 eine in vergrößertem Maßstab gehaltene, auseinandergezogene perspektivische Darstellung des erfindungsgemäßen Filters,

Fig. 3 einen in weiter vergrößertem Maßstab gehaltenen lotrechten Schnitt durch das Filter nach Fig. 1 und

Fig. 4 eine in noch weiter vergrößertem Maßstab gehaltene Teilschnittdarstellung eines Abschnitts von Fig. 3 zur Verdeutlichung der Mittel zur Abdichtung der versteiften Filtermembran gemäß der Erfindung

Ein erfindungsgemäßes Filter 10 ist zur Einschaltung in eine Flüssigkeits-Infusionsanlage 12 für die Verabreichung von Flüssigkeit in genau dosierter Menge an einen Patienten 14 vorgesehen. Am einen Ende der Anlage befindet sich eine Hohlnadel 16 (spike), die in einen Flüssigkeitsbehälter, z.B. einen handelsüblichen, zusammenfaltbaren Kunststoffbeutel 18 einführbar ist. Das andere Ende der Leitung der Anlage weist eine Nabe 20 auf, die mit einer in das Gefäßsystem des Patienten einführbaren Subkutannadel oder dergleichen verbindbar ist. Ein Teil des Kunststoff-Schlauches 21 zwischen den Enden der Anlage ist in eine Schlauch- bzw. Peristaltikpumpe 22 eingelegt, welche die Flüssigkeitsströmung vom Behälter zum Patienten genau regelt.

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Das erfindungsgemäGe Filter 10 ist speziell so ausgelegt, daß es den im Betrieb der Pumpe 22 auf es einwirkenden Kräften zu widerstehen vermag. Das Filter umfaßt ein zweiteiliges Kunststoff-Gehäuse 24 mit einer mikroporösen Filtermembran 26, die im Gehäuse unter Abdichtung zwischen einem Einlaß 28 und einem Auslaß 30 festgelegt ist. Erfindungsgemäß ist die Filtermembran 26 gegen eine unzulässige Durchbiegung und zur Verhinderung eines Bruchs durch ein flexibles Stützgitter 32 unterstützt, das sich eng an die Unterseite der Filtermembran 26 anlegt.

Sowohl das Stützgitter 32 als auch die Filtermembran 26 bestehen vorzugsweise aus einem Kunststoff und sind auf spezielle zweckmäßige Weise gegen das Gehäuse 24 abgedichtet bzw. an ihm verschweißt. Gemäß Fig. 4 wird zu diesem Zweck in einem Einschritt- oder Zweischrittverfahren ein erwärmtes, ringförmiges Werkzeug 34 gegen einen Umfangsrandbereich der Filtermembran und des Stützgitters angepreßt, wobei im Gehäuse eine Ringnut 36 entsteht und ein Abschnitt der Umfangsränder beider Elemente innerhalb der Nut mit mindestens einer Flanke desselben verschweißt wird. Hierdurch werden nicht nur die Filtermembran und das Stützgitter in ihrer Einbaulage festgelegt, vielmehr wird durch das Hineindrücken des Stützgitterrands in die Ringnut auch das Stützgitter gespannt, so daß unmittelbar unter der Filtermembran, die ebenfalls in die Ringnut hineingepreßt bzw. hineingezogen wird, eine flache, glatte Stützfläche entsteht.

Bei der dargestellten Aueführungsform der Erfindung besteht das zweiteilige Filtergehäuse 24 vorzugsweise aus einem klaren, steifen, aber thermisch verformbaren Kunststoff, wie einem handelsüblichen Acryl-Kunstharz, z.B. dem unter der Handelsbezeichnung Plexiglas vertriebenen Werkstoff. Das Gehäuse umfaßt einen flachen, scheibenförmigen Boden 38, auf den eine im wesentlichen flache Kappe 40 aufgesetzt ist. Der Boden umfaßt eine kreisförmige Bodenwand 42 und eine nach oben abgehende Seitenwand 44, die eine innere, flache

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Ringschulter 46 aufweist, auf welcher Filtermembran und Stützgitter aufliegen.

Einlaß und Auslaß 28 bzw. 30 des Gehäuses werden durch an der Seitenwand 44 angeformte, längliche, konische Stutzen gebildet. Die Stutzen werden von konischen Bohrungen 48 bzw. 50 durchsetzt, welche Einlaß- bzw. Auslaßöffnungen bilden und durch die Seitenwand 44 hindurch mit dem Inneren des Gehäuses in Verbindung stehen. Einlaß und Auslaß befinden sich auf gegenüberliegenden Seiten der Schulter 46, so daß ein das Filter passierende Strömungsmittel durch die Filtermembran 26 hindurchtreten muß, welche auf der Schulter 46 aufliegt und das Filtergehäuse überspannt. Die Außenfläche jedes Stutzens ist über den größten Teil seiner Länge geringfügig und am Vorderende stärker konisch ausgebildet, um das Einführen des Stutzens in den Innendurchgang des Kunststoffschlauches 21 der Infusionsanlage 12 zu erleichtern.

Der Einlaß 28 ist in der Seitenwand 44 oberhalb der Schulter 46 angeordnet. Zur Verhinderung eines übermäßigen Durchsackens bzw. Wölbens der Filtermembran 26 unter dem Druck der durchströmenden Flüssigkeit ist unterhalb der Filtermembran eine Reihe paralleler Stützrippen 52 vorgesehen. Die vorzugsweise materialeinheitlich mit dem Gehäuseboden 38 geformten Rippen 52 ragen gemäß Fig. 3 von der ßodenwand 42 aus bis kurz unter die Schulter 46, welche die Filtermembran trägt. Außerdem erstrecken sich die Rippen nicht vollständig über den Gehäuseboden, sondern enden gemäß Fig. 2 an der einen Seite kurz vor der Seitenwand 44, so daß die die Membran durchströmende Flüssigkeit in einem Strom zum Auslaß 30 geleitet wird.

Die offene Seite des Gehäusebodens 38 ist durch die mit ihm verschweißte, im wesentlichen flache, kreisförmige Kappe 40 verschlossen. Die Innenkante der Seitenwand 44 des · Dodenteils ist bei 54 abgestuft, so daß eine fester Sitz mit einer komplementären Ausbildung an der oberseitigen Gehäuse-

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kappe hergestellt wird. Gehäusekappe und Gehäuseboden können durch Ultraschallschweißen, Lösungsmittelschweißen oder dergleichen miteinander verbunden werden.

Obgleich die Erfindung an sich ein weiteres Anwendungsgebiet besitzt, ist das dargestellte Filter so ausgebildet, daß nur Flüssigkeit, aber weder Gas noch Luft, durch die Infusionsanlage durchgelassen wird. Aus der Lösung abgetrenntes Gas wird zur Außenluft entlassen. Dies erfolgt durch Verwendung von zwei Filtermembranen, die selektiv für Gas oder Flüssigkeit durchlässig sind. Die Filtermembran 26, welche von der parenteralen Lösung durchströmt wird, ist vorzugsweise hydrophil, so sie nach Benetzung durch die Lösung zwar flüssigkeitsdurchlässig, aber nicht gasdurchlässig ist. In folgedessen können auf vorteilhafte Weise möglicherweise von der parenteralen Lösung mitgeführte Gasblasen oder dergleichen, welche nicht zum Patienten durchgelassen werden sollen, abgetrennt werden.

Zum Entlüften des durch die hydrophile Filtermembran abgetrennten Gases weist die Gehäusekappe 40 eine außermittige Entlüftungsöffnung 56 auf. An der Unterseite der Gehäusekappe ist unterhalb der Entlüftungsöffnung eine hydrophobe, d.h. flüssigkeitsabstoQende und gasdurchlässige Filtermembran 58 angeschweißt, welche Gas durchläßt, die Flüssigkeit jedoch an einem Entweichen durch die Entlüftungsöffnung hindert. Ein von Natur aus hydrophobes Material, das häufig für derartige Verwendungszwecke eingesetzt wird, ist das unter der Handelsbezeichnung Teflon bekannte Polytetrafluoroäthylen. Ein vorteilhaftes, handelsübliches hydrophobes Teflon-Filter wird unter der Typenbezeichnung L10931 von der Firma Gore-Tex Company , Elkton, Maryland/USA, vertrieben. Das Verfahren zur Anbringung eines solchen Filterelements ist in der USA-Patentanmeldung Serial No. 856 147 (30.11.1977) beschrieben.

Das hydrophile Filter 26, durch welches die Lösung oder dergleichen medizinische Flüssigkeit hindurchströmt, ist eine

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sehr dünne und zerbrechliche Membran. Ein bevorzugter Werkstoff für das Filtern wässriger parenteraler Lösungen sind Mischester von Cellulose, obgleich auch andere, mit der durchzulassenden Flüssigkeit verträgliche Werkstoffe verwendbar sind. Die Porengröße der Filtermembran ist wahlfrei, solange die vorgesehenen, teilchenförmigen Fremdstoffe zufriedenstellend ausgefiltert werden können. Zum Filtern von parenteralen Lösungen und dergleichen sollte die Filtermembran vorzugsweise eine außerordentlich kleine Porengröße von vorteilhaft weniger als 0,5 Mikrometer besitzen, um sowohl mikroskopisch kleine Teilchen als auch bestimmte Bakterien auffangen zu können. Bei der dargestellten Ausführungsform besitzt die Filtermembran vorzugsweise eine mittlere Porengröße von etwa 0,22 Mikrometer, so daß sie den größten Teil der Bakterien und Teilchen aus der zu filternden Flüssigkeit zu entfernen vermag. Eine Filtermembran aus den angegebenen Werkstoffen und mit den genannten Porengrößen wird hydrophil, sobald sie mit der durch sie hindurchtretenden Flüssigkeit benetzt ist. Dies bedeutet, daß zwar Flüssigkeit die Filtermembran passieren kann, in der Flüssigkeit enthaltenes Gas oder Luft jedoch wirksam zurückgehalten werden.

Zur Verhinderung einer übermäßigen Durchbiegung und eines möglichen Bruchs der hydrophilen Filtermembran 26 unter dem Druck der durchströmenden Flüssigkeit ruht die Filtermembran auf dem nicht-starren Kunststoff-Stützgitter 32. Ebenso wie die Filtermembran, ruht das Stützgitter auf der Ringschulter 46, wobei es den Gehäuseboden 38 überspannt. Das Stützgitter kann aus einem beliebigen Kunststoff bestehen, der mit dem Kunststoffgehäuse verschweißbar und biologisch und chemisch mit der zu filternden Lösung verträglich ist. Das Stützgitter selbst sollte eine ausreichend große Porengröße, vorzugsweise von mehr als 50 Mikrometer, besitzen, um den Flüssigkeitsdurchtritt durch das Filter nicht zu behindern. Außerdem sollte das Stützgitter zur Verstärkung der Filtermembran eine ausreichende Festigkeit besitzen; eine Zugfestigkeit von min-

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destens 644 kg/cm wird als zufriedenstellend angesehen.

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In bevorzugter Ausführungsform ist das Stützgitter eine sehr dünne, flexible, aber feste Nylon-Membran. Ein derartiges Nylongitter ist unter der Handelsbezeichnung HC-3-53 von der Firma Tetko, Inc., Elmsford, N.Y./USA, im Handel erhältlich. Dieses Gittermaterial ist etwa 50 Mikrometer dick und sehr flexibel bzw. biegsam. Es besitzt eine durchschnittliche PorengröOe von etwa 53 Mikrometer, so daß die Flüssigkeitsströmung nicht nennenswert behindert wird, und eine Zugfestig-

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keat von etwa 044 kg/cm , so daß es der Filtermembran eine zufriedenstellende Versteifung bzw. Abstützung bietet.

Die FiItermembran 36 und das Stützgitter können in einem einstufigen oder einem zweistufigen Verfahren am Filtergehäuse befestigt werden. Beide Elemente sind kreisförmig und mit solcher Größe ausgebildet, daß ihre Randkanten die Schulter 46 im Gehäuseboden 38 überlappen. Beim zweistufigen Verfahren werden Stützgitter und Filtermembran getrennt eingeschweißt, und zwar das Stützgitter zuerst. Dazu wird das Nylon-Stützgitter auf die Schulter 46 aufgelegt, worauf ein erwärmtes Werkzeug 34 mit dem Stützgitter in Berührung gebracht wird. Das Werkzeug ist vorzugsweise mit einer ringförmigen Schweißrippe bzw. einem Schweißring 60 versehen, die bzw. der leicht abgeschrägte Seitenwände 62 und eine abgerundete Endwand 64 aufweist, de^en Breite etwa 1,0 mm beträgt. Der erwärmte Schweißring greift am Umfangsrand des Stützgitters an und preßt diesen Rand gegen die Ringschulter 46. Durch die Wärme wird der Kunststoff der Ringschulter angeschmolzen, so daß eine um die Ringschulter 46 umlaufende Nut 36 entsteht. Die Querschnittsform der Nut ist derjenigen des erwärmten Schweißrings 60 komplementär; sie besitzt eine nach oben gekrümmte Bodenwandfläche sowie sich nach außen erweiternde Seitenwandflachen.

Wenn das Schweißwerkzeug 34 und das Stützgitter 32 auf der Ringschulter einwandfrei ausgerichtet sind, drückt der Schweißring 60 den Umfangsrand des Stützgitters unter Erwärmung und Anschmelzung der Ringschulter in die Ringnut

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hinein. GemäG Fig. 4 belegt dabei der AuQenrand des Stützgitters typischerweise sowohl die Sohle als auch die Innenflanke der Ringnut. Das Schweißwerkzeug wird dabei so stark erwärmt, daO es auch einen Teil des Nylon-Stützgitters bei der Entstehung der Ringnut anschmilzt, so daß sich das Stützgitter mit dem angeschmolzenen Teil des Gehäuses v/erschmilzt und einstückig verbindet. Eine genauere Untersuchung der Schweißstelle zwischen dem Stützgitter und dem Gehäuse zeigt, daß das Stützgitter, obgleich es sowohl an Sohle als auch an Innenflanke der Ringnut angeschweißt ist, mit der Nutsohle besonders gut verschweißt ist. Durch die thermische Wirkung des Schweißrings 60 wird anscheinend auch die Außenfläche des Stützgitters längs der Innenflanke der Ringnut geglättet, so daß sich die später anzubringende Filtermembran 26 leichter anlegen und verschweißen läßt.

Durch die Wirkung des Schweißrings 60 gegen den Umfangsrand des Stützgitters 32 wird ein weiterer Vorteil erreicht. Wenn die Schulter 46 unter Bildung der Ringnut anschmilzt, drückt der Schweißring den Rand des Stützgitters in die Nut hinein, wobei er das Stützgitter über die Innenkante 66 der Ringnut zieht. Hierdurch wird das Stützgitter so gespannt bzw. gestrafft, daß es eine straffe, glatte Stützfläche für die hydrophile Filtermembran 26 bildet.

Für das Verschweißen des Stützgitters mit der Ringschulter ist es wesentlich, daß der Schweißring auf eine ausreichend hohe Temperatur erwärmt wird, mit einer ausreichend hohen Andruckkraft angepreßt und genügend lange gegen das Stützgitter gehalten wird, um Filtergehäuse und Nylon-Stützgitter so stark anzuschmelzen, daß die Nut 36 entsteht und Stützgitter und Gehäuse einstückig miteinander verschweißt werden. Faktoren, die sich als vorteilhaft erwiesen haben, sind eine Schweißwerkzeugtemperatur von etwa 190 C

und ein gegen die Schulter gerichteter Luftdruck von etwa

2,46 kg/cm an einem Druckluftzylinder von 100 mm Durchmesser, welcher das Schweißwerkzeug gegen die Ringschulter treibt.

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Mit dieser Kombination wird eine zufriedenstellende Schu/eißung erzielt, wenn das Schweißwerkzeug etwa 2 Sekunden lang an der Ringschulter gehalten wird. Je nach Fertigungseinschränkungen oder -Erfordernissen lassen sich jedoch auch andere Kombinationen von Zeit, Temperatur und Druck für die zufriedenstellende Verschweißung des versteifenden Stützgitters mit dem Filtergehäuse finden.

Nach dem Anschweißen des Stützgitters 32 am Filtergehäuse wird das Schweißwerkzeug zurückgezogen, worauf die hydrophile Membran 26 auf das Stützgitter aufgelegt wird. Sodann wird das Schweißwerkzeug 34 ein zweites Mal abwärts bewegt, um den Umfangsrand der Filtermembran zu erfassen und in die vorher geformte Ringnut 36 hinein^u^pressen. Das Schweißwerkzeug wird mit ausreichendem Druck und während einer solchen Zeitspanne angesetzt, daß Filtermembran und ein Abschnitt des Stützgitters angeschmolzen und einstückig miteinander verschweißt werden. Je nach der Temperatur, dem Druck und der Zeitspanne, während welcher das Schweißwerkzeug gegen die Filtermembran angepreßt wird, kann auch ein Bereich des Filtergehäuses anschmelzen, so daß sich geschmolzener Kunststoff von der Filtermembran, vom Stützgitter und vom Filtergehäuse zu einer einheitlichen Schweißstelle verbinden. Aus Wirtschaftlichkeitsgründen werden Schweißzeit, Schweißtemperatur und Schweißdruck vorzugsweise mit denselben Größen wie beim Anschweißen des Stützgitters gewählt. Ebenso wie das Stützgitter, liegt auch die Filtermembran mit ihrem Umfangsrand an Sohle und Innenflanke der Ringnut 36 an. Obgleich vorausgesetzt werden kann, daß sich die Filtermembran sowohl längs des Nutbodens als auch längs der Innenflanke verschweißt, hat eine nähere Untersuchung gezeigt, daß eine besonders gute Verschweißung längs der Innenflanke an der beim vorhergehenden Arbeitsgang gebildeten glatten Fläche des Nylon-Stützgitters erzielt wird.

Wie erwähnt, werden Stützgitter 32 und Filtermembran 26 um den gesamten Umfang herum angeschweißt, so daß beide EIe-

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mente die Seitenwand 44 überspannen und die zwischen Einlaß und Auslaß hindurchströmende Flüssigkeit sowohl die Filtermembran als auch das Stützgitter passieren muß.

Das Stützgitter 32 und die hydrophile Filtermembran 26 können auch in einem einstufigen Verfahren angeschweißt werden, das vom Fertigungstandpunkt wirtschaftlicher ist. Wie beim vorher beschriebenen Verfahren sind dabei Stützgitter und Filtermembran so bemessen, daß ihre Umfangsränder die Ringschulter 46 des Gehäusebodens 38 überlappen. Beide Elemente werden auf die Ringschulter aufgelegt, worauf - wie vorher - der Schweißring 60 des erwärmten Schweißwerkzeugs gegen den Umfangsrand dieser beiden Elemente angepreßt und dabei dqrch Anschmelzen die Ringnut 36 in der Ringschulter gebildet wird. Das Schweißwerkzeug wird in dieser Stellung in Anlage gegen die Ringschulter gehalten, bis im Filtergehäuse die Ringnut 36 entstanden ist und Stützgitter und Filtermembran so weit angeschmolzen worden sind, daß sie sich längs der Innenflanke der Ringnut einstückig mit dem Gehäuse und miteinander verschweißt haben.

Obgleich beim einstufigen Schweißvorgang an sich beliebige geeignete Temperatur-, Druck- und Andruckzeitbedingungen gewählt werden können, wird in bevorzugter Ausführungsform das Schweißwerkzeug 34 auf etwa 190⁰C erwärmt und durch einen nicht dargestellten Druckluftzylinder mit einem KoI-bendurchmesser von etwa 100 mm gegen die Ringschulter 46 angepreßt. Der Leitungsdruck zum Zylinder beträgt etwa 4,9 bar, und das Schweißwerkzeug wird bei diesem Druck etwa 2,5 s lang in Andruckberührung gegen die Ringschulter gehalten. Wie erwähnt, wird bei diesem Druck durch den Schweißring oder -steg 60 die Ringschulter unter Bildung der Ringnut angeschmolzen, in welche die Umfangsränder von Stützgitter und Filtermembran so hineingedrückt werden, daß sie zumindest Innenflanke und Sohlenfläche der Ringnut bedecken. Wie · beim Zweistufenverfahren wird hierbei das Stützgitter straff

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gespannt, so daß es eine straffe Stützfläche für die darüber liegende Filtermembran bildet. Bei dieser Ausgestaltung können sich Filtermembran und Stützgitter unter einem die Filterfläche beaufschlagenden Differenzdruck etwas durchbiegen, wobei jedoch die darunter angeordneten Stützrippen 52 ein weiteres Durchbiegen oder Strecken bzw. Dehnen der Filtermembran verhindern, während das Stützgitter die Filtermembran daran hindert, nach unten zwischen die einzelnen Stützrippen hineingezogen zu werden.

ErfindungsgemäO wird somit ein nicht-starres, biologisch kompatibles Stützgitter unter einer Filtermembran in Verbindung mit einer zweckmäßigen Schweiß- und Abdichtanordnung für beide Elemente geschaffen, die leicht und wirtschaftlich herzustellen ist. Es hat sich gezeigt, daß bei dieser Anordnung auch dann, wenn ein nahezu vollständiges Vakuum im Raum stromab des Filters erzeugt wird, die Filtermembran sich nicht so weit durchbiegen oder wölben kann, daß sie reißen oder brechen würde.

Obgleich vorstehend nur eine derzeit bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dargestellt und beschrieben ist, sind dem Fachmann selbstverständlich verschiedene Änderungen und Abwandlungen möglich, ohne daß vom Rahmen der Erfindung abgewichen wird.

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Claims

Patentansprüche

Filter für medizinische Flüssigkeiten, bestehend aus einem thermisch verformbaren Kunststoff-Gehäuse mit Einlaß und AuslaO und einer Einlaß und Auslaß verbindenden Flüssigkeits-Strömungsbahn im Gehäuse, sowie einer im Gehäuse angeordneten und die Strömungsbahn überspannenden, mikroporösen Filtermembran zum Filtern der hindurchströmenden Flüssigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß stromab der Filtermembran (26) und eng an ihr anliegend und sie zur Verhinderung eines Bruchs abstützpnd ein die Strömungsbahn überspannendes Kunststoff-Stützgitter (32) angeordnet ist, das zumindest um seinen Umfang herum einstückig mit dem Gehäuse verschweißt ist.
2. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Stützgitter (32) eine Nylonmembran ist.
3. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse eine die Strömungsbahn umschließende Ringfläche (46) aufweist, längs welcher der Umfangsrand des Stützgitters (32) verschweißt ist, und daß die mikroporöse Filtermembran (26) ebenfalls aus Kunststoff besteht und, über dem Stützgitter liegend, längs der Ringfläche angeschweißt ist.

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4. Filter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß Stützgitter und Filtermembran zumindest teilweise einheitlich bzur. einstückig längs einer in der Ringfläche des Gehäuses ausgebildeten Nut verschweißt sind.
5. Filter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Stützgitter zumindest längs der Sohle der Ringnut angeschweißt ist und daß die Filtermembran zumindest längs einer Flanke der Ringnut angeschweißt ist.
6. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse weiterhin auf Abstand stehende Rippen (52) aufweist, welche unter dem Stützgitter liegen.
7. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Stützgitter eine Porengröße von mindestens 50 iim besitzt.
8. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Filtermembran zur Verhinderung eines Gasdurchtritts hydrophil ist und daß das Gehäuse stromauf der Filtermembran eine Entlüftungsöffnung aufweist, über welche durch das Filter abgetrenntes Gas austreten kann.
9. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Filtermembran eine Bohrengröße von weniger als 1 Jjin besitz t.
10. Filter für medizinische Flüssigkeiten, bestehend aus einem thermisch verformbaren Kunststoff-Gehäuse mit Einlaß und Auslaß und einer dazwischen liegenden Flüssigkeits-Strömungsbahn, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse eine um die Strömungsbahn herum liegende Ringschulter aufweist, daß das Gehäuse innerhalb der Strömungsbahn neben der Ringschulter mehrere auf Abstand stehende Stützrippen trägt, daß stromauf der Stützrippen und über

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bzw. auf diesen ein die Strömungsbahn überspannendes Kunststoff-Stützgitter angeordnet ist, dessen Umfangsrand mit Ringschulter verschweißt ist, daß dem Stützgitter eine auf ihm aufliegende mikroporöse Filtermembran vorgeschaltet ist, welche die Strömungsbahn überspannt und mit ihrem Umfangsrand an der Ringschulter angeschweißt ist, daß die Ringschulter eine umlaufende Nut enthält und dafl die Umfangsränder von Stützgitter und Filtermembran innerhalb der Nut einheitlich oder einstückig mit der Ringschulter verschweißt sind.
11. Filter nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Nut eine Sohle und zwei Flunken aufweist und daß das Stützgitter sowie die Filtermembran mit mindestens einer Flanke der Nut verschweißt sind.
12. Filter nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß dae Stützgitter mit der Sohle der Nut und die Filtermembran mit einer ihrer Flanken verschweißt sind.
13. Verfahren für den Einbau eines versteiften bzw. verstärkten Filters in ein thermisch verformbares Kunststoff-Gehäuse mit Einlaß und Auslaß sowie einem dazwischen liegenden Strömungsdurchgang und einer um letzteren herum angeordneten, ringförmigen Dichtfläche, dadurch gekennzeichnet, daß in den Strömungsdurchgang ein thermisch verschweißbares Kunststoff-Stützgitter so eingesetzt wird, daß sein Umfangsrand die Dicht- bzw. Ringfläche überlappt, daß ein erwärmtes, ringförmiges Schweißwerkzeug gegen den Umfangsrand des Stützgitters angepreßt wird, bis in der Ringfläche eine umlaufende Nut entstanden und das Stützgitter materialeinheitlich innerhalb der Nut angeschweißt ist, daß eine thermisch verschweißbare, mikroporöse Kunststoff-Filtermembran so auf das Stützgitter aufgelegt, wird, daß ihr Umfangsrand die Dicht- bzw. Ringfläche überlappt,, und daß das erwärmte Schweißwerkzeug gegen den Umfangsrand der Filtermembran angepreßt wird, bis diese innerhalb

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der Nut materialeinheitlich angeschweißt ist.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Stützgitter und die Filtermembran gleichzeitig an der ringförmigen Dichtfläche angeschweißt «/erden.
15. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Schweißu/erkzeug einen umlaufenden, abstehenden Schweißring bzw. -steg aufweist, welcher an den Umfangsrändern von Stützgitter und Filtermembran angreift.
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Stützgitter durch den Schweißring in die Nut hineingezogen wird, so daß das Stützgitter gestrafft wird und eine glatte Stützfläche für die Filtermembran bildet.
17. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Nut eine Sohle und zwei Flanken besitzt, daß das Stützgitter zumindest längs der Nutsohle verschweißt wird und daß die Filtermembran zumindest längs der einen Nutflanke angeschweißt wird.
18. Verfahren zum Einbau eines versteiften bzw. verstärkten Filters in ein thermisch verformbares Kunststoff-Gehäuse mit Einlaß und Auslaß und einem dazwischen liegenden Strömungsdurchgang sowie einer um letzteren herum angeordneten Ring- bzw. Dichtfläche, dadurch gekennzeichnet, daß ein thermisch verschweißbares Kunststoff-Stützgitter so in den Strömungsdurchgang eingesetzt wird, daß sein Umfangsrand die Ringfläche überlappt, daß eine thermisch schweißbare, mikroporöse Kunststoff-Filtermembran so auf das Stützgitter aufgelegt wird, daß ihr Umfangsrand die Ringfläche überlappt, und daß ein erwärmtes Schweißwerkzeug gegen die Umfangsränder von Stützgitter und Filtermembran angepreßt wird, bis die Ringfläche unter Entste- · hung einer Ringnut in ihr angeschmolzen ist und die Umfangsränder von Stützgitter und Filtermembran innerhalb

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der Ringnut einstückig miteinander verschweißt sind.
19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Schweißwerkzeug einen abstehenden bzw. erhabenen
Schweißring aufweist, welcher an den Umfangsrändern von Stützgitter und Filtermembran angreift.
20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Schweißring eine Bodenfläche und zwei Seitenwände
zur Bildung einer komplementären Nut aufweist, daß das
Stützgitter und die Filtermembran so in die Nut hineingepreßt werden, daß sie die Nutsohle und zumindest eine Nutflanke bedecken, daß das Stützgitter zumindest mit
der Nutsohle einstückig verschweißt wird und daß die
Filtermembran zumindest mit der von ihr bedeckten Nutflanke verschweißt wird.
21. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß beim Anpressen des Schweißwerkzeugs gegen die Umfangsränder der beiden Elemente das Stützgitter über die
Strömungsbahn hinweg gestrafft bzw. gespannt wird, so

daß eine glatte Stützfläche für die Filtermembran entsteht.
22. Filter für medizinische Flüssigkeiten bestehend aus einem thermisch verformbaren Kunststoff-Gehäuse mit Einlaß und Auslaß und einer dazwischen liegenden Strömungsbahn, insbesondere nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine um die Strömungsbahn bzw. den
Strömungsdurchgang herum angeordnete ringförmige Dichtfläche eine umlaufende Nut aufweist und daß eine mikroporöse Filtermembran und ein unter dieser liegendes Stützgitter die Strömungsbahn überspannen und zumindest längs eines Abschnitts der in der Ringfläche vorgesehenen Nut mit der Ringfläche verschweißt sind.

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