DE3813576A1 - Hilfsgeraet fuer die herstellung von kapillardialysatoren - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Hilfsgerät der dem Oberbegriff des Anspruchs 1 entsprechenden Art.

Kapillardialysatoren sind in verschiedenen Ausfüh­ rungsformen aus den DE-OSen 30 39 336, 34 09 000 und 26 51 929 bekannt. Sie umfassen ein zylindrisches Ge­ häuse, in welchem ein lockeres zylindrisches Bündel von beispielsweise 3 cm Durchmesser aus feinen Kapillarfasern angeordnet ist. An den Kopfenden des Gehäuses sind die Anschlüsse für den Blutkreislauf vorgesehen. Das Blut tritt an einem Einlaß ein, strömt durch das Innere der Fasern und verläßt den Dialysator an einem Auslaß am ge­ genüberliegenden Ende wieder.

In der Nähe der Enden sind die Kapillarfasern in eine sich radial erstreckende Schicht von beispielsweise 1 cm Stärke aus einer zunächst flüssigen und sich dann verfe­ stigenden Vergußmasse eingebettet, die den Raum zwischen den einzelnen Kapillaren und den Zwischenraum zwischen dem Kapillarenbünden und dem Innenumfang des zylindrischen Ge­ häuses vollständig ausfüllt und abdichtet.

Innenseitig der beiderends vorgesehenen Vergußmassen sind radiale Anschlüsse für die Dialyseflüssigkeit vorge­ sehen, die an einem Ende eingeführt wird, den Zwischenraum zwischen den Kapillaren ausfüllt und am anderen Ende wieder austritt. Die Kapillaren sind also auf einem wesentlichen Teil ihrer Länge von der Dialyseflüssigkeit umspült, so­ daß dort die Dialyse, d.h. der Entzug von Schadstoffen aus dem die Kapillaren durchströmenden Blut durch die Kapillarenwandungen hindurch in die Dialyseflüssigkeit hinein erfolgen kann.

Es muß sorgfältig darauf geachtet werden, daß der Kreislauf der Dialyseflüssigkeit und der Blutkreislauf getrennt bleiben. An die Dichtigkeit der Vergußmasse und die kompakte Ausfüllung des um die Kapillaren herum verbleibenden Querschnittes sind daher hohe Anforderungen zu stellen. Bei der Herstellung der Kapillardialysatoren werden an beiden Enden die notwendigen Mengen an flüssiger Vergußmasse eingebracht und das zylindrische Gehäuse, welches eine Länge von etwa 25 cm bis 30 cm aufweist, um eine senkrecht zu seiner Achse verlaufende Achse in schnelle Drehung versetzt, beispielsweise mit 5000 U/min. Durch die hohe Zentrifugalwirkung wird die Vergußmasse gegen die bei diesem Schleudervorgang noch geschlossenen Enden des Ge­ häuses hin getrieben und in sämtliche Zwischenräume außer­ halb der Kapillaren hineingedrängt. Es entsteht ein hoher Druck, der dazu führt, daß die Vergußmasse die Kapillaren dicht umschließt und auch gegen den Innenumfang des Ge­ häuses abdichtet. Das Schleudern wird solange fortgesetzt, bis die Vergußmasse sich ausreichend verfestigt hat, was entweder durch reinen Zeitablauf bei reagierenden Ansätzen oder unter Zuhilfenahme von Wärme oder Strahlung möglich ist. Die Technik des Einbringens von Vergußmassen bei Dialysatoren unter Schleudern ist durch die DE-OSen 34 09 000 und 34 02 336 bekannt.

Die hohe Drehzahl beim Schleudern des Kapillardialy­ sators während des Einbringens und Verfestigens der Ver­ gußmasse bedingt, daß schon kleine Unterschiede in der Menge der Vergußmasse zu störenden Unwuchten führen. Eine Dosie­ rung der an die beiden Enden des Kapillardialysators zu bringenden Mengen der flüssigen Vergußmasse mittels Dosier­ ventilen oder Dosierpumpen ist nicht möglich, weil sich die Vergußmasse ja verfestigt, was bei längeren Betriebs­ dauern bei den genannten Dosiervorrichtungen zu Betriebs­ störungen führt. Auch ist der Aufwand für solche Dosier­ vorrichtungen erheblich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Dosier­ hilfsgerät der dem Oberbegriff entnehmbaren Zweckbestim­ mung zu schaffen, mittels welchem eine einfache und exakte Zuteilung gleicher Mengen an Vergußmasse an die beiden Enden des Kapillardialysators möglich ist und mit welchem längere störungsfreie Betriebsdauern erreichbar sind.

Diese Aufgabe wird durch die in Anspruch 1 wieder­ gegebene Erfindung gelöst.

Das Dosierhilfsgerät enthält zwei gleiche Dosierkam­ mern, in denen die flüssige Vergußmasse in gleichen Mengen enthalten ist. Die Gleichheit der Mengen ist durch die symmetrische Ausbildung der Dosierkammern und die in der Horizontalstellung des Dosierhilfsgeräts gleiche Höhe der Überläufe bestimmt. Wenn das Dosierhilfsgerät auf das Ge­ häuse des Kapillardialysators aufgesetzt ist und dieses in Drehung versetzt wird, so werden die beiden Mengen an Vergußmasse durch die Zentrifugalkraft nach außen getrieben und gelangen über die äußeren Überläufe in die Auslässe bzw. in das Gehäuse des Kapillardialysators. Der mittlere Überlaufsteg hält die beiden Mengen getrennt, so daß jedem Auslauf genau die in der betreffenden Dosierkammer enthal­ tene Menge an Vergußmasse zugeführt wird.

Die Dosierkammern werden durch die starke Zentrifugal­ kraft beim Schleudern fast vollständig von der Vergußmasse entleert, so daß kaum etwas zurückbleibt, was sich in dem Dosierhilfsgerät verfestigen könnte. Im übrigen ist aber auch das Dosierhilfsgerät ein einfaches Kunststoffteil, welches nach ein- oder mehrmaligem Gebrauch verworfen oder durch ein anderes Dosierhilfsgerät ersetzt werden kann, mit welchem weitergearbeitet wird, während aus dem ersten Dosier­ hilfsgerät die sich verfestigenden Reste der Vergußmasse durch ein Lösungsmittel herausgewaschen werden.

Im Prinzip funktioniert das Dosierhilfsgerät schon mit den bisher beschriebenen Merkmalen, d.h. wenn die beiden Dosierkammern nach oben offen sind. Das würde aber voraussetzen, daß die Beschleunigung beim Schleudern zu­ nächst sehr niedrig sein muß, damit die beiden Portionen der Vergußmasse nicht aus den offenen Dosierkammern her­ ausgeschleudert werden.

Um hierauf keine Rücksicht nehmen zu müssen, sind die Dosierkammern gemäß Anspruch 2 überdeckt, d.h. bezüg­ lich der Längsachse des Dosierhilfsgeräts in Umfangsrich­ tung ringsum geschlossen und nur an den beiden axialen En­ den durch die Spalte am Überlaufsteg bzw. den beiden äu­ ßeren Überläufen offen.

Damit in der horizontalen Schleuderstellung des Hilfsgeräts die in den beiden Dosierkammern bis zur Höhe der äußeren Überläufe befindliche Vergußmasse nicht höher steht als die Oberseite des Überlaufstegs und somit in der ersten Phase des Beschleunigens beim Austreiben der Vergußmasse nach den beiden Seiten die Verteilung unde­ finiert ist, empfiehlt sich die Bemessung nach Anspruch 3.

Ein wichtiges Merkmal ist Gegenstand des Anspruchs 4. Diese Ausgestaltung erlaubt es, das Dosierhilfsge­ rät einfach von oben auf den in der drehbaren Halterung der Schleudervorrichtung befindlichen Kapillardialysator aufzustecken und dadurch zugleich die Halterung des Dosier­ hilfsgeräts und die Flüssigkeitsverbindung mit den Anschluß­ stutzen des Kapillardialysators herzustellen, durch die die Vergußmasse in das Gehäuse des Kapillardialysators einge­ führt wird.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.

Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch ein auf das Gehäuse eines Kapillardialysators aufgesetztes in der Schleuderstellung befindliches Dosierhilfsgerät;

Fig. 2 zeigt eine Ansicht entsprechend Fig. 1 von oben;

Fig. 3 zeigt einen Querschnitt nach der Linie III-III in Fig. 1;

Fig. 4 zeigt eine Phase der Handhabung des Dosier­ hilfsgeräts beim Füllen.

Das in Fig. 1 als Ganzes mit 10 bezeichnete Gehäuse des Kapillardialysators besteht aus einem transparenten Kunststoff und umfaßt einen mittleren zylindrischen Ge­ häuseteil 1, an dessen beiden Enden sich kurze zylindri­ sche zu dem Gehäuseteil 1 koaxiale Gehäuseteile 2, 3 mit etwas größerem Durchmesser anschließen, die an den Enden durch in einer radialen Ebene verlaufende Böden 4, 5 ver­ schlossen sind und am Umfang radiale Anschlußstutzen 6, 7 aufweisen, durch die beim fertigen Kapillardialysator im Betrieb die Dialyseflüssigkeit geleitet wird.

In dem Gehäuse 10 befindet sich ein als Ganzes mit 9 bezeichnetes Bündel von dünnen Kapillarfasern, die nicht ganz dicht gepackt sind, aber den lichten Querschnitt des zylindrischen Teils 1 doch im wesentlichen ausfüllen. Die Kapillaren 11 sind in Fig. 1 durch parallele Linien dar­ gestellt, verlaufen aber in der Praxis nicht so gleich­ mäßig in Längsrichtung. Die einzelnen Kapillaren 11 des Kapillarenbündels 9 sind an den Enden offen und enden mit geringem Abstand vor der Innenseite der Böden 4 bzw. 5. Die Endflächen des Kapillarenbündels 9 sind mit 12 bzw. 13 bezeichnet. Die Kapillaren 11 bestehen aus einem semiper­ meablen organischen Material.

Das Gehäuse 10 ist in einer in Fig. 1 nicht darge­ stellten Halterung festgelegt, die um eine senkrecht zur Achse des zylindrischen Teils 1 des Gehäuses durch die Mitte des Gehäuses 1 verlaufende Schleuderachse 14 im Sinne des Pfeiles 15 in Drehung mit erheblichen Drehzahlen versetzt werden kann. Die Schleuderachse 14 geht also durch die Achse des zylindrischen Teils 1 in der Mitte der Länge des Gehäuses 10.

Zum Einbringen gleicher Mengen von Vergußmasse 16 durch die beiden Anschlußstutzen 6, 7 beim Schleudern dient das als Ganzes mit 20 bezeichnete Dosierhilfsgerät, welches in dem Ausführungsbeispiel ein Gehäuse 18 aus Kunststoff mit einem rechteckigen Grundriß und einem rechteckigen Außenquerschnitt aufweist, das sich mit den längeren Seiten parallel zu dem Gehäuse 10 des Ka­ pillardialysators mindestens über den Abstand zwischen den Anschlußstutzen 6, 7 erstreckt. Beim Schleudern weisen die Anschlußstutzen 6, 7 nach oben. Das Dosier­ hilfsgerät 20 weist an der Unterseite in der Nähe seiner Enden zylindrische Ausnehmungen 21, 22 auf, mit denen das Dosierhilfsgerät 20 auf die Anschlußstutzen 6, 7 aufgesteckt ist, die somit die Halterung für das Dosierhilfsgerät bilden. In die Ausnehmungen 21, 22 münden Auslässe 23, 24, durch die Vergußmasse aus dem Inneren des Dosierhilfsge­ räts den Anschlußstutzen 6, 7 zugeführt wird.

Im Innern des Dosierhilfsgerätes 20 sind zwei ein­ ander gleiche Dosierkammern 25, 26 ausgebildet, deren Seitenwandungen 25′ bzw. 26′ den in Fig. 2 gestrichelt angedeuteten Verlauf haben und die in der Mitte durch einen Überlaufsteg 30 getrennt sind. Der Überlaufsteg erstreckt sich von einer Seitenwand 25′ bzw. 26′ zur anderen und be­ läßt an der Oberseite einen schmalen Spalt 27 zu der in dem Ausführungsbeispiel ebenen Unterseite 28 der oberen Wandung 29 des Dosiergeräts 20, die gewissermaßen die Decke der Dosierkammern 25, 26 bildet.

Die Dosierkammern 25, 26 haben nahe dem Überlaufsteg 30 ihre größte Tiefe. Ihre Böden 31, 32 steigen, von dem Überlaufsteg 30 ausgehend, stetig, in dem Ausführungsbei­ spiel eben, nach außen bis zu Überläufen 33, 34 an, die in der horizontalen Schleuderstellung des Dosiergeräts 20 in gleicher Höhe liegen. Zwischen den Scheiteln der Über­ läufe 33, 34 und der Unterseite 28 der Wandung 29 ver­ bleiben Spalte 35, 36. Über die Überläufe 33, 34 über­ strömende Vergußmasse gelangt durch die Spalte 35, 36 in die Auslässe 23, 24. Der obere Rand des Überlaufsteges 30 liegt mindestens so hoch wie die Überläufe 33, 34.

Das Dosiergerät 20 wird in dem aus Fig. 1 ersichtli­ chen Zustand, d.h. horizontal und bei mit Vergußmasse 16 gefüllten Dosierkammern 25, 26, auf das Gehäuse 10 aufge­ setzt, welches sich seinerseits in der Halterung der Schleudervorrichtung befindet. Beim Beschleunigen wird die in den Dosierkammern 25, 26 befindliche noch flüssige Vergußmasse nach außen getrieben und strömt über die Überläufe 33, 34, die Auslässe 23, 24 und die Anschlußstutzen 6, 7 in die Enden des Gehäuses 10 des Kapillardialysators ein und wird dann dort radial nach außen getrieben und zu einer die Kapillaren 11 dicht umgebenden und gegenüber dem Gehäuse 10 abdichtenden Schicht an den Böden 4, 5 des Gehäuses 10 ge­ schleudert, die sich während des Schleudervorgangs ver­ festigt. Das Dosierhilfsgerät 20 verbleibt während des ganzen Schleudervorgangs auf dem Gehäuse 10 des Kapillar­ dialysators. Durch das Schleudern wird praktisch die gesamte Menge der Vergußmasse aus den Dosierkammern 25, 26 ausge­ trieben. Etwaige Reste können mit einem Lösungsmittel aus­ gewaschen werden.

Es versteht sich, daß in der Praxis das Dosierhilfs­ gerät 20 aus mehreren einfach zu formenden Teilen zusammen­ gesetzt und im ganzen zur Schleuderachse 14 symmetrisch aus­ gebildet ist, damit nicht Unwuchten, die ja bei der Ver­ gußmasse gerade vermieden werden sollen, nunmehr durch das mitrotierende Dosierhilfsgerät 20 auftreten.

In Fig. 4 ist das Füllen des Dosierhilfsgeräts 20 mit flüssiger Vergußmasse 16 angedeutet. Sie wird am unteren Ende durch einen Schlauch oder den Anschlußstutzen eines Behälters oder einer Mischvorrichtung zugeführt und steigt von unten durch das gesamte innere Volumen des Dosierhilfs­ geräts 20 hoch, wobei der Spalt 27 den Übertriff von der in der gezeigten Darstellung unteren Dosierkammer 26 in die obere Dosierkammer 25 erlaubt. Wenn am oberen Ende Verguß­ masse erscheint, ist die Füllung beendet. Die Zuführung wird unterbrochen, und es wird das Dosierhilfsgerät zunächst auf den Rücken gelegt, so daß die obere Wandung 29 nach unten weist, und dann um 180° um die Längsachse gedreht, wobei die Ausrichtung horizontal bleibt. Dies geschieht zweckmäßig in einer geeigneten Vorrichtung. Es läuft dann überschüssige Vergußmasse 16 aus den Auslässen 23, 24 ab, bis das Niveau der Überläufe 33, 34 erreicht ist. In diesem Zustand, der in Fig. 1 dargestellt ist, wird das Dosierhilfsgerät 20 auf die aufrechten Anschlußstutzen 6, 7 des Kapillardialysa­ tors aufgesetzt, worauf das Schleudern beginnt.

Claims (4)

1. Dosierhilfsgerät für die Herstellung von für die Hämodialyse dienenden Kapillardialysatoren, welche ein zylindrisches, an den Enden geschlossenes Gehäuse und ein sich in Längsrichtung des Gehäuses in diesem erstreckendes und es im wesentlichen ausfüllendes Kapillarenbündel um­ fassen, welches an den Enden durch eine verfestigte Verguß­ masse abgedichtet und festgelegt ist, wobei das Gehäuse nach einem in der Nähe der Enden erfolgenden Einführen der noch flüssigen Vergußmasse um eine zu seiner Achse senkrechte, durch die Mitte des Gehäuses gehende Achse mit hoher Drehzahl geschleudert wird, um die Vergußmasse gegen die Enden des Gehäuses hin zu treiben, dadurch gekennzeichnet, daß das Dosierhilfsgerät (20) ein längliches Gehäuse (18) umfaßt, welches auf das Gehäuse (10) des Kapillardialysators auf­ setzbar ist, welches an den Enden mit den Einführöffnungen der Vergußmasse in das Gehäuse (10) des Kapillardialysators in Flüssigkeitsverbindung bringbare Auslässe (23, 24) auf­ weist und welches im Innern zwei in Längsrichtung des Gehäuses (18) hintereinanderliegende, durch einen Überlauf­ steg (30) getrennte, zum Überlaufsteg (30) symmetrische Dosierkammern (25, 26) enthält, deren Boden (31, 32) vom Über­ laufsteg (30) hinweg stetig ansteigt und die an den äußeren Enden über in der horizontalen Schleuderstellung gleichhohe Überläufe (33, 34) mit den jeweils dortigen Auslässen (23, 24) in Flüssigkeitsverbindung stehen.

2. Dosierhilfsgerät nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Dosierkammern (25, 26) unter Be­ lassung von Spalten (27) am Überlaufsteg (30) und (35, 36) an den Überläufen (33, 34) überdeckt sind.

3. Dosierhilfsgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der horizontalen Schleuder­ stellung des Dosierhilfsgeräts (20) der Überlaufsteg (30) mindestens so hoch wie die Überläufe (33, 34) ist.

4. Dosierhilfsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3 für Kapillardialysatoren mit radialen Anschlußstutzen für die Dialyseflüssigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß das Dosierhilfsgerät (20) an der in der horizontalen Schleu­ derstellung unteren Seite um die Auslässe (23, 24) herum Ausnehmungen (21, 22) aufweist, mit denen es auf die nach oben gerichteten Anschlußstutzen (6, 7) des in der Schleu­ dervorrichtung befindlichen Kapillardialysators aufsteck­ bar ist.