DE3007065A1

DE3007065A1 - Throwaway medicinal filter - has curved concertina filter element with inlet on concave and outlet on convex side

Info

Publication number: DE3007065A1
Application number: DE19803007065
Authority: DE
Inventors: Erich 3406 Bovenden Knothe; Günter 3400 Göttingen Pradel
Original assignee: Sartorius AG
Current assignee: Sartorius AG
Priority date: 1980-02-26
Filing date: 1980-02-26
Publication date: 1981-09-10

Abstract

A filter for liquid media, specially for medical purposes with infusion and transfusion liquids, consists of a thermoplastic casing in the shape of a curved rectangular tunnel, with an inlet at the concave and an outlet at the convex side. A microporous membrane filter material is folded in concertina fashion and its two end folds are firmly fixed to the inclined end walls of the tunnel. This simplifies the manufacture and its costs are low enough to be used as a throwaway filter. It is simple to assemble, and is reliably sealed.

Description

Beschreibung:Description:

Die Erfindung betrifft eine Filter zum Filtrieren flüssiger Medien in der Medizintechnik, dessen Gehäuse aus Kunststoff einen Einlaß, einen Auslaß und ein in eine Faltenschar gelegtes Filtermedium aus mikroporösem Membranfiltermaterial und/oder aus Kunststoffmonofilen gebildetes Netzwerk aufweist.The invention relates to a filter for filtering liquid media in medical technology, the plastic housing of which has an inlet, an outlet and a filter medium made of microporous membrane filter material placed in a set of folds and / or has a network formed from plastic monofilaments.

Drrtige Filter dienen in der Me-dizintechnik zum Filtrieren von Infusions- oder Transfusionsflüssigkeit.en, wobei bei der Übertragung sichergestellt sein muß, daß keine Fremdstoffe, Blutgerinnsel, Fibrin oder auch Krankheitserreger in den menschlichen Organismus gelangen Nach der Art der auszufiltriereinen Fremdkörper richtet sich die Wahl des Filtermediums. Dieses kann beispielsweise durch ein von einem Netzwerk unterstütztes mikroporöses Membranfilter oder direkt durch ein selbst#tragendes oder durch ein gröberes Netzwerk unterstütztes Filtertuch aus gewebten und ggf. thermofixierten Kunststoffmonofilen gebildet sein. Derartige Filter für die Medizintechnik werden aus Sicherheitsgründen als Einwegartikel zur Einmal-Verwendung konzipiert und müssen entsprechend einfach im Aufbau, einfach in der Herstellung und damit relativ billig sein. In der Regel eignen sich hierzu thermoplastische Kunststoffe.Dried filters are used in medical technology to filter infusion or transfusion fluids, whereby it must be ensured during the transfer that that no foreign substances, blood clots, fibrin or pathogens in the human organism get a foreign body according to the nature of the filter depends on the choice of filter medium. This can be done, for example, by a from a network supported microporous membrane filter or directly through a self # supporting one or through a coarser network supported filter cloth made of woven and possibly be formed thermoset plastic monofilaments. Such filters for medical technology are designed as single-use items for safety reasons and must be correspondingly simple in structure, simple in production and thus be relatively cheap. As a rule, thermoplastics are suitable for this.

Bei einem bekannten Filter der eingangs genannten Bauart besteht das Kunststoffgehäuse aus vier verschiedenen, ineinander steckbaren Einzeizeilen, die miteinander dichtend verklebt oder verschweißt werden müssen.In a known filter of the type mentioned above, there is Plastic housing made up of four different individual lines that can be plugged into one another have to be glued or welded together to form a seal.

Das Filtermedium ist zu einer Faltenschar mit quaderförmigen Umrissen zusammengefaltet und im Gehäuseinnern untergebracht, wobei die Endfalten der Faltenschar mit den zugeordneten Gehäuseseitenwänden und die Stirnseiten der Faltenschar mit den zugeordneten anderen Gehäusewänden des Filtergehäuses dichtend verbunden sind. Durch die Vielzahl der miteinander dichtend zu verbindenden Kanten der einzelnen Gehäuseteile und die zusätzliche Verbindung der Gehäuseteile mit dem Filtermedium zur Abdichtung des Einlaßraumes gegenüber dem Auslaßraurn erhöht sich mit steigender Zahl der abzudichtenden Kanten die Gefahr von auftretenden Undichtigkeiten bei der Herstellung oder bei der späteren Anwendung. Ein weiterer Nachteil des bekannten Filters ist darin zu sehen, daß der Strömungswiderstand auf der Auslaßseite etwa genau so groB ist wie der Strömungswiderstand auf der Einlaßseite. Dies kann sich nachteilig auswirken, wenn beispielsweise der Filter zur Filtrierung von Blut Verwendung findet.The filter medium is a set of folds with cuboid outlines folded up and housed inside the housing, the end folds of the group of folds with the associated housing side walls and the end faces of the fold set with the associated other housing walls of the filter housing are sealingly connected. Due to the large number of edges of the individual that are to be connected to one another in a sealing manner Housing parts and the additional connection of the housing parts with the filter medium for sealing the inlet space against the outlet space increases with increasing Number of edges to be sealed the risk of leaks occurring in the Production or later use. Another disadvantage of the known Filters can be seen in the fact that the flow resistance on the outlet side is about is exactly as great as the flow resistance on the inlet side. This can turn out to be have an adverse effect if, for example, the filter is used to filter blood finds.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, mit einfachen Mitteln einen Filter der eingangs genannten Bauart so weiter zu bilden, daß aufgrund der Formgebung eine vereiniachte Herstellung der Gehäuseteile, deren Zusammenbau und die Abdichtung des Filtermediums im Gehäuse möglich ist.The invention is therefore based on the object with simple means to form a filter of the type mentioned above so that due to the Shaping a unified production of the housing parts, their assembly and the sealing of the filter medium in the housing is possible.

Diese Aufgabe wird erfindungegemäß dadurch gelöst, daß die dem Einlaß zugewandten Faltenkanten und Faltenöffnungen auf der konkaven Seite und die dem Auslaß zugewandten Faltenkanten und Faltenöffnungen auf der convexen Seite einer segmentförmig gestapelten Faltenschar angeordnet sind und daß die Endfalten an den beiden Segmentenden mit den Seitenwänden eines einstückigen, die Faltenschar tunnelartig umschließenden Gehäusehauptteiles und die beiden Stirnseiten der Faltenschar dichtend mit zwei Gehäusestirnplatten verbunden sind, welche die beiden st.irnseitigen Öffnungen des Gehäusehauptteiles fluiddicht verschließen.This object is achieved according to the invention in that the inlet facing fold edges and fold openings on the concave side and the Outlet facing fold edges and fold openings on the convex side of a segment-shaped stacked array of folds are arranged and that the end folds to the both segment ends with the side walls of a one-piece, the Flock of folds enclosing the main housing part like a tunnel and the two end faces the group of folds are sealingly connected to two housing end plates, which the close both front openings of the main housing part in a fluid-tight manner.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den übrigen Ansprüchen unter Schutz gestellt.Further advantageous refinements are given in the remaining claims placed under protection.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der beiliegenden Zeichnung dargestellt. Dabei zeigt: Fig. 1 einen Querschnitt durch den Filter nach Linie 1-1 in Fig. 2, Fig. 2 einen Längsschnitt durch den Filter nach der Linie 2-2 in Fig. 1 und Fig. 3 einen Querschnitt durch das gefaltete Filtermedium.An embodiment of the invention is shown in the accompanying drawing shown. It shows: FIG. 1 a cross section through the filter along line 1-1 in Fig. 2, Fig. 2 shows a longitudinal section through the filter along the line 2-2 in Fig. 1 and 3 show a cross section through the folded filter medium.

Der Filter besteht aus einem im Querschnitt tunnelartigen, einstückigen Gehäusehauptteil 3 aus Kunststoff, mit an diametral gegenüberliegenden Seiten angeformtem Einlaß 2 und Auslaß 1, der segmentförmig gestapelten Faltenschar 11 des Filtermediums und aus den beiden Gehäusestirnplatten 7 u. 8, die die beiden tunnelartigen Öffnungen des Gehäusehauptteiles 3 stirnseitig verschließen. Das Gehäusehauptteil 3 weist eine segmentE förmig ausgebildete Decke 4, zwei in Richtung des Einlasses 2 abfallende Seitenwände 5 und eine die konkave Seite der Faltenschar 11 begrenzende Bodenfläche 6 auf, welche in Verbindung mit den beiden Gehäusestirnplatten 7,8 einen sich an den Einlaß 2 anschließenden Verteilerraum 21 für das zu filtrierende Medium bildet. Im Bereich des Überganges der Decke 4 in die Seitenwände 5 ist je eine in Längsrichtung der Faltenkanten 15 und Faltenöffnungen 16 ein Klemmsteg 10 angeformt, mit welchen die Endfalten 22,23 der Faltenschar 11 so fest an die Seitenwände 5 anpreßbar sind, daß der einlaßseitige Verteilerraum gegenüber dem auslaßseitigen Sammelraum abgedichtet ist und die Flüssigkeit nur durch das Filtermedium hindurchtreten kann. Zur Unterstützung des Dichtsitzes kann der zwischen Klemmsteg 10 und Gehäusehauptteil 3 verbleibende Freiraum zusätzlich mit Dichtungsmasse ausgefüllt werden.The filter consists of a one-piece tunnel-like cross-section Housing main part 3 made of plastic, with molded on diametrically opposite sides Inlet 2 and outlet 1 of the array of folds 11 of the filter medium stacked in segments and from the two housing end plates 7 and 8, which form the two tunnel-like openings of the main housing part 3 close at the front. The main housing part 3 has a segmentE-shaped ceiling 4, two sloping in the direction of the inlet 2 Side walls 5 and a bottom surface delimiting the concave side of the group of folds 11 6, which in connection with the two housing end plates 7,8 a itself the inlet 2 adjoining the distributor space 21 for the medium to be filtered. in the The area of the transition from the ceiling 4 to the side walls 5 is one in the longitudinal direction of the fold edges 15 and fold openings 16, a clamping web 10 is formed with which the end folds 22, 23 of the group of folds 11 can be pressed firmly against the side walls 5, that the inlet-side distributor space is sealed off from the outlet-side collecting space and the liquid can only pass through the filter medium. For support of the sealing seat can be the one remaining between the clamping web 10 and the main housing part 3 Free space can also be filled with sealing compound.

Das Filtermedium besteht in dem dargestellten Ausführungsbeispiel gemäß Figur 3 aus einer dreilagigen Einheit mit einem mittig angeordneten mikroporösen Membranfilter 13 oder einem Filterylies oder einem gewebten Filtertuch mit für den Anwendungsfall ausgewählter Porengröße bzw. Maschenweit-e und beiderseits angeordneten Stützgewebe 12 und 14 oder einem Netzwerk aus Kunststoffmonofilen.The filter medium consists in the illustrated embodiment according to Figure 3 from a three-layer unit with a centrally arranged microporous Membrane filter 13 or a Filterylies or a woven filter cloth with for the Application of selected pore size or mesh size and arranged on both sides Support fabric 12 and 14 or a network of plastic monofilaments.

Eine der Gehäusegröße angepaßte Faltenschar 11 des Filtermediums wird in dem Gehäuse segmentförmig dadurch gehalten, daß an den beiden Gehäusestirnplatten 7,6 auf der Innenseite segmentförmig gestaltete Ausnehmungen 18 u. 19 vorgesehen sind, mit welchen sich die Faltenschar 11 fixieren und mit Hilfe einer Kunststoffdichtungsmasse 25 stirnseitig gegenüber der Einlaßseite und Auslaßseite abdichten läßt. Zur Unterstützung der segmentförmig gestapelten Faltenschar 11 ist zusätzlich eine über den Einlaß 2 und den Auslaß 1 laufende Abstütz- und Versteifungsrippe 9,24 ange- ordnet, die in unmittelbaren Bereich des Einlasses 2 und Auslasses 1 ausgespart sind und und den freien Einlauf und freien Auslauf der Flüssigkeit gewährleisten.A set of folds 11 of the filter medium which is adapted to the housing size is held segment-shaped in the housing in that on the two housing end plates 7.6 recesses 18 and 19 designed in segment form on the inside are provided are, with which the group of folds 11 are fixed and with the help of a plastic sealing compound 25 can be sealed at the end opposite the inlet side and outlet side. For support the group of folds 11 stacked in the form of segments is also one above the inlet 2 and the outlet 1 running support and stiffening rib 9.24. arranges, which are recessed in the immediate area of the inlet 2 and outlet 1 and and ensure the free inlet and outlet of the liquid.

Zur besseren Abdichtung der Gehäusestirnplatten 7,6 gegenüber dem Hauptgehäuseteil 3 weisen die Ränder der Gehäusestirnplatten 7,8 über den Außenrand und/ oder über den Innenrand des Gehäusehauptteiles 3 übergreifende Kragen 17 auf, in deren Bereich entweder die Verklebung oder die thermoplastische Verschweißung der Gehäusestirnplatten 7,6 mit dem Hauptgehäuseteil 3 erfolgt.For better sealing of the housing end plates 7.6 against the Main housing part 3 have the edges of the housing end plates 7, 8 over the outer edge and / or over the inner edge of the main housing part 3 overlapping collar 17, in their area either the gluing or the thermoplastic welding the housing end plates 7.6 with the main housing part 3 takes place.

Durch die segmentförmige Anordnung der Faltenschar 11 reduziert sich der Strömungswiderstand auf der convex gestalteten Auslaßseite gegenüber der konkav gestalteten Einlaßseite, da die Faltenoffnungen 16 auf der Auslaßseite sich stärker erweitern als bei Anordnung des Faltenstapeis in einer Quaderform, wie es durch den Stand der Technik bekannt ist. Diese erfindungsgemäße Maßnahme hat besonders bei der Filtrat ion von Blut zu guten Ergebnissen geführt, da gerade bei der Filtrat ion eines solchen Mediums die Gefahr der Blutzellenschädigung auftritt, wenn die Scherkräfte im Filtermedium zu groß werden.The segment-shaped arrangement of the group of folds 11 is reduced the flow resistance on the convex outlet side compared to the concave designed inlet side, since the fold openings 16 on the outlet side are stronger expand than when arranging the fold stack in a cuboid shape, as it is through the prior art is known. This measure according to the invention has particular led to good results in the filtration of blood, since it is precisely in the case of the filtrate ion of such a medium the risk of blood cell damage occurs when the Shear forces in the filter medium become too great.

Die Herstellung des Filters ist dadurch vereinfacht, daß nur zwei Formwerkzeuge notwendig sind nämlich ein Formwerkzeug für die Herstellung des Hauptgehäuseteiles 3 und ein Fprmwerkzeug für die beiden identischen Gehausestirnplatten 7,an. Die tunnelartige Ausbildung des Hauptgehäuseteiles 3 erleichtert außer- dem das Einbringen und Abdichten der Faltenschar 11 bzw. des Filtermediums und die Verbindung der Gehäusestirnplatten 7,8 mit dem Hauptgehäuseteil 3.The manufacture of the filter is simplified in that only two Molds are necessary namely a mold for the production of the main housing part 3 and a molding tool for the two identical housing face plates 7. the tunnel-like design of the main housing part 3 also facilitates to the the introduction and sealing of the group of folds 11 or the filter medium and the connection the housing end plates 7, 8 with the main housing part 3.

Als Kunststoffe für das Gehäuse eignen sich alle klebbaren, thermoplastisch verschweißbaren und für den jeweiligen Anwendungsfall des Filters zugelassenen Kunststoffe, z.B. Polypropylen. Das gleiche gilt für die Vergußmasse 25 bzw. den für die Verbindung der Gehäuseteils verwendeten Kleber. Die Vergußmasse 25 kann beispielsweise aus Polyurethan bestehen.All adhesive, thermoplastic plastics are suitable as plastics for the housing weldable plastics approved for the respective application of the filter, e.g. polypropylene. The same applies to the casting compound 25 or the connection the housing part used glue. The potting compound 25 can, for example, from Consist of polyurethane.

Bei hängender Verwendung des Filters befindet sich der Auslaß 1 unten und der Einlaß 2 oben, also gegenüber der Darstellung um 160O gedreht. Der Auslaß 1 befindet sich somit an der tiefsten Stelle des Segments.When using the filter hanging, outlet 1 is at the bottom and inlet 2 at the top, that is, rotated by 160O compared to the illustration. The outlet 1 is therefore at the lowest point in the segment.

Claims

Filters for filtering liquid media in medical technology claims 1. Filter for filtering liquid media in medical technology, its housing made of plastic, an inlet, an outlet and a filter medium placed in a set of folds made of microporous membrane filter material and / or plastic monofilaments Has network, one fold side with its fold longitudinal edges and fold openings the inlet and their respective other sides facing the outlet, thereby marked that the inlet (2) facing fold edges (15) and fold openings (16) on the concave side and the fold edges (15) facing the outlet (1) and pleat openings 1161 on the convex side of a segment stacked Fold array (11) are agordet and that the end folds (22,23) at the two segment ends with the side walls (5) of a one-piece, the fold set enclosing like a tunnel Housing main part (3) sealingly connected and the two end faces the fold group (11) are sealingly connected to two housing face plates (7, B)., which the two end openings of the main housing part (3) are fluid-tight close.

2. Filter according to claim 1, characterized in that the two Housing end plates £ 7,6) one of each of the end faces of the fold array (11) partially have overlapping, sealing compound (25) receiving segment-shaped recesses (1B, 19).

3. Filter according to one of claims 1 or 2, characterized in that that the two housing end plates (7,8) one over the outer edge and / or the inner edge the main housing part (3) overlapping and with this by gluing or welding permanently connectable collar £ 17).

4. Filter according to one of claims 1 to 3, characterized in that that in the area of the transition from the ceiling (4) to the side walls (5) of the main housing part (3) one that runs parallel to the respective end fold (22.23), the end fold £ 22.23) on the associated side wall £ 5) fixing clamping web 1101 is arranged.

5. Filter according to one of claims 1 to 4, characterized in that that the outlet (1) facing portion of the main housing part (3) with a as a collecting space (20) serving distance of the convex side of the segment-shaped stacked Fold array (11) follows

6. Filter according to one of claims 1 to 5, characterized in that the section of the main housing part facing the inlet (2) (3) Forms a flat bottom surface (6), which is aligned with the concave side of the group of folds (11) and the housing end plates t7,8) are designed to form a distributor space (21).

7. Filter according to one of claims 1 to 6, characterized in that that the outlet (1) and the inlet (2) are part of the integrally molded housing main part [3) and are arranged centrally in both axial directions.

8. Filter according to one of claims 1 to 7, characterized in that that transversely to the folds longitudinal edges (15) in the main housing part (31 on the outlet side and On the inlet side one over the middle of the main housing part (3), the group of folds (11) central 35-supporting, the immediate inlet and outlet area sparing support and stiffening rib (-9,24) are arranged.