EP1227876A1 - Filter mit membranen aus hohlfasern - Google Patents

Filter mit membranen aus hohlfasern

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Publication number
EP1227876A1
EP1227876A1 EP01904246A EP01904246A EP1227876A1 EP 1227876 A1 EP1227876 A1 EP 1227876A1 EP 01904246 A EP01904246 A EP 01904246A EP 01904246 A EP01904246 A EP 01904246A EP 1227876 A1 EP1227876 A1 EP 1227876A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
housing
hollow fiber
fiber bundle
fluid
filter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP01904246A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Jürgen DANNENMAIER
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Gambro Dialysatoren GmbH and Co KG
Original Assignee
Gambro Dialysatoren GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from SE0000505A external-priority patent/SE0000505L/xx
Application filed by Gambro Dialysatoren GmbH and Co KG filed Critical Gambro Dialysatoren GmbH and Co KG
Publication of EP1227876A1 publication Critical patent/EP1227876A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D63/00—Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
    • B01D63/02—Hollow fibre modules
    • B01D63/021—Manufacturing thereof
    • B01D63/0233—Manufacturing thereof forming the bundle
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B01D63/02—Hollow fibre modules
    • B01D63/021—Manufacturing thereof
    • B01D63/022—Encapsulating hollow fibres
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D63/00—Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
    • B01D63/02—Hollow fibre modules
    • B01D63/021—Manufacturing thereof
    • B01D63/022—Encapsulating hollow fibres
    • B01D63/0221—Encapsulating hollow fibres using a mould

Definitions

  • the present invention relates to a filter with membranes made of hollow fibers, in which the hollow fibers are arranged as a bundle in a tubular housing.
  • the housing has an end cap at each end, the hollow fiber bundle being arranged between the ends of the housing, the ends of the hollow fiber bundle each having a support ring surrounding them and being potted with a potting compound, and the hollow fibers opening with open ends.
  • Filters with membranes made of hollow fibers are used, inter alia, in the field of dialysis for a wide variety of purposes. Filters of this type are used, for example, for hemodialysis, in which blood is passed through the hollow fibers formed with semipermeable walls and dialysis fluid is conducted past the outside of the hollow fibers. Various convection and diffusion processes take place through the walls of the hollow fibers, which clean the blood and remove excess liquid. Furthermore, the electrolyte concentrations in the blood are conditioned and buffers such as bicarbonate or acetate are added to the blood. Filters of this type are also used in so-called haemc lltration, in which a substitution liquid is added to the blood.
  • the blood is passed through the hollow fibers on the inside, but no dialysis fluid is passed on the outside of the hollow fibers.
  • m filter is only removed from the blood with the help of a pressure difference across the membrane, ie the semi-permeable wall of the hollow fibers, excess fluid, in particular water, and waste products.
  • the substitution fluid can be added to the blood either before the filter or after the filter.
  • the filters mentioned which are then referred to as ultrafilters, can also be used to generate the suction liquid itself.
  • dialysis fluid is passed through the hollow fibers and filtered through it by means of a pressure difference across the membrane or the semi-permeable walls, the dialysis fluid being stere-filtered by removing bacteria and endotoxins and other contamination products.
  • the filters mentioned are, for example, hemodiafiltration, a combination of hemodialysis and hemoflltration, and plasmapheresis, in which the aqueous blood plasma is filtered out of the blood and returned to the blood after treatment. Such filters are also used in reverse osmosis.
  • the filters mentioned are usually constructed such that the hollow fibers are combined as a loose bundle and arranged in a tubular housing.
  • the housing has an end cap at each of its ends, the hollow fiber bundle being arranged between the ends of the housing, so that the end caps each cover the ends of the hollow fiber bundle.
  • the ends of the hollow fiber bundle each have a support ring surrounding them and are cast into the ends of the housing by means of a casting compound.
  • the hollow fibers combined in the hollow fiber bundle open-ended ends m the cavity formed between the end cap and the end of the hollow fiber bundle. It is thus possible, by arranging suitable inlets and outlets, to provide the various filter types, such as the aforementioned hemodialysis filters, hamofilters, hamodia filters, ultrafilters etc., in a known manner.
  • the filters mentioned are disclosed in EP 0 305 687, EP 0 355 325 and EP 0 525 317.
  • the filters mentioned have in common that a first fluid is passed internally through the semipermeable hollow fibers and that a second fluid is located outside the hollow fibers.
  • This second fluid can either be passed through the housing and past the hollow fibers through suitable inlets and outlets, or it can, for example, be withdrawn from the first fluid by a pressure difference across the hollow fiber membrane and passed out of the housing through a suitable outlet.
  • a filter with membranes made of hollow fibers in which the hollow fibers are arranged as a bundle in a tubular housing, and the housing has an end cap at each end, the hollow fiber bundle between the ends of the housing is arranged, the ends of the hollow fiber bundle each have a support ring surrounding them and are potted by means of a casting compound, and the hollow fibers are open-ended, in which the hollow fibers are not damaged by axial shrinkage.
  • This object is achieved with a filter of the type mentioned, in which the end of the hollow fiber bundle is poured into the supporting ring essentially only by means of the casting compound.
  • This provides a filter that is essentially insensitive to heat or steam sterilization. Insensitive is to be understood here in the sense that the inevitable shrinkage, and here in particular the axial shrinkage of the hollow fibers, do not lead to damage to the hollow fibers.
  • the support ring then also has axially projecting lugs, which are preferably arranged on the side of the support ring facing the center of the housing, the lugs preferably being flexible are formed, the support ring is in particular axially movable.
  • Compressive force is applied in the axial direction, so the lugs, for example, on an appropriately designed housing projection, are compressed or bent and the support ring is displaced axially in the direction of the pressing force until it rests on the housing projection with other parts or regions.
  • the hollow fiber bundle is compressed by only two millimeters at each end, i.e. Moved in the direction of the middle of the housing, this results in a total compensation possibility of up to 4 millimeters for the hollow fibers.
  • the axially projecting, flexible lugs can of course also have other dimensions and, for example, be longer, so that a greater compression of the hollow fiber bundle is possible by applying a compressive force to the support ring.
  • the axially projecting lugs are bent or compressed and thus enable the support ring and thus the cast-in end of the hollow fiber bundle to move in the axial direction, ie relative to the filter housing.
  • the potting compound may also only be inside the support ring in order to avoid a connection of the support ring to the housing.
  • Any suitable material is suitable for the casting compound, such as, for example, polyurethane (PUR).
  • the axially projecting, flexibly designed lugs can also be arranged in a suitable manner on the housing, and not on the support ring. This also provides the axial mobility of the support ring, which enables axial
  • the hollow fiber bundle can either be axially compressed during the manufacturing process, as described in detail above. This makes it possible, so to speak, to compensate for axial shrinkage in advance, ie before it occurs. Or the hollow fiber bundle is not pre-compressed axially, and the axial shrinkage of the hollow fibers is compensated for at the same time as it occurs.
  • the contracting hollow fibers pull the support rings, which are axially movable in the housing, in each case in the direction of the center of the housing, which is made possible by the axially projecting, flexibly designed lugs.
  • the end cap is sealingly connected to the housing.
  • the embodiment to be selected here depends on the chosen design of the filter.
  • the sealing connection of the parts to each other is advantageously achieved by gluing or welding, or also by means of a seal between the parts.
  • elastic sealing rings or the like are possible here.
  • the sealing connection for sealing between the area with the first fluid and the area with the second fluid can also be made by gluing, welding or by means of suitable seals such as O-rings.
  • the filter advantageously has an outlet and an outlet for a first fluid, and at least one
  • the outlet for the first fluid is preferably arranged on the one end cap and the outlet for the first fluid on the other end cap, so that the first fluid can be passed into the housing in a simple manner, there through the hollow fiber bundle and on the other side can be led out of the housing again.
  • the outlet for the second fluid can be arranged on an end cap or on the housing, depending on the intended use of the filter.
  • the filter has an outlet for the second fluid, which is preferably arranged either on an end cap or on the housing.
  • FIG. 1 shows a filter according to the prior art in a partial section
  • 1A shows an enlarged detail from FIG. 1, which shows the end of the hollow fiber bundle with the support ring in a longitudinal section
  • FIG. 2 shows a longitudinal section through half of an inventive filter with a compressed hollow fiber bundle
  • FIG. 3 shows an enlarged detail from FIG. 2, which shows the end of the hollow fiber bundle with the support ring;
  • FIG. 4 shows a longitudinal section through half of a filter according to the invention before the casting and the axial upsetting
  • FIG. 5 shows an enlarged detail from FIG. 4
  • FIG. 6 shows a longitudinal section through half of a filter according to the invention after casting and axial upsetting; and FIG. 7 shows an enlarged detail from FIG. 4.
  • em filter 1 from the prior art is shown in a partial longitudinal section.
  • the filter 1 has a tubular filter housing 3, at the ends of which an end cap 5 is attached.
  • the end caps 5 each have an inlet 7 and an outlet 9 for a first fluid, which are each provided with an internal thread 11.
  • the end caps 5 each have an inlet 13 and an outlet 15 for a second fluid, which are each provided with an external thread 17.
  • a hollow fiber bundle 19 is arranged within the tubular housing 3 and extends between the ends of the housing 3. The ends of the hollow fiber bundle 19 are surrounded by a support ring 23 and cast into the ends of the housing 3 by means of a sealing compound 70.
  • connection lines for a first fluid are fastened to the inlet 7 and the outlet 9 by means of the internal threads 11 provided there.
  • connection lines for a second fluid at the outlet 13 and at the outlet 15 are provided by means of the seen external thread 17 attached.
  • a first fluid is then passed through the inlet 7 to the end of the hollow fiber bundle 19.
  • the hollow fibers 21 arranged in the hollow fiber bundle 19 open-ended, so that the first fluid can be passed inside through the honing fibers 21 to the other side of the filter 1. There, the first fluid emerges from the end of the hollow fiber bundle 19 and is discharged through the outlet 9.
  • a second fluid is passed through the inlet 13 into the housing 3, flows there along the outside of the hollow fibers 21 in the hollow fiber bundle 19 to the other end of the housing 3 and is drained there through the outlet 15
  • the first fluid and the second fluid are directed past one another in countercurrent on different sides of the hollow fiber membrane 21, different methods being known in the art
  • FIG. 1A shows an enlarged detail from FIG. 1, which shows the end of the hollow fiber bundle 19.
  • the hollow fiber bundle 19 is surrounded in its end region by a support 23 which has a first region 25 and a second region 29.
  • the first region 25 has a plurality of radial webs 27 with which it abuts the housing 3.
  • the webs 27 are designed such that they support the support 23 both axially and radially.
  • the circumferential first region 25 also has a plurality of radial webs 31, via which it is connected to the second circumferential region 29.
  • the second region 29 comprises the hollow fiber bundle 19 at its end region. This end region of the hollow fiber bundle 19 is cast in by means of a casting compound 70 m, the end of the housing 3, together with the support ring 23.
  • the second region 29 of the support ring 23 is completely enclosed by the casting compound 70.
  • the end cap 5 is placed on the housing 3 and ⁇ ort sealingly attached by means of an adhesive 74. At the same time, the end cap 5 is sealed by means of the adhesive 74 with the potting mass 70 connected and lies radially on the outside of the first region 25 of the support ring 40.
  • FIG. 2 shows a filter 100 m according to the invention in a longitudinal section, only one half being shown for the sake of simplicity and the same parts being provided with the same reference numerals.
  • the filter 100 has a tubular housing 3, at the ends of which an end cap 5 is arranged and one of which is shown here.
  • the end cap 5 has an inlet 7 with an internal thread 11.
  • the housing 3 broadly has an outlet 15 for a second fluid, an external thread 17 being arranged on the outlet 15.
  • a hollow fiber bundle 19 with hollow fibers 21, which has been compressed, is arranged inside the tubular housing 3.
  • the end of the hollow fiber bundle 19 is cast in a support 40 by means of a casting compound 70 m.
  • the support 40 has at one end a plurality of lugs 42, which are described in detail in the following explanation of the support ring 40, together with the projection 44, the webs 46 and the heels 48 and 50. It should be noted at this point that the inlets and
  • Outlets can also be arranged differently, as is well known to the person skilled in the art.
  • the outlet 15 can also be arranged on the end cap 5.
  • FIG. 3 shows an enlarged detail from FIG. 2, which shows the end of the hollow fiber bundle 19 cast in the support 40.
  • the same parts are provided with the same reference numerals here.
  • the support 40 has at its end directed towards the end cap 5 an inward projection 44 with webs 46. With the projection 44 and the webs 46 arranged thereon, a positive connection of the support ring 40 is provided of the potting compound 70 is achieved, in addition to the adhesive connection between the potting compound 70 and the support member 40.
  • the support member 40 On the outside, the support member 40 has two shoulders 48 and 50, which are seated on appropriately designed housing projections 52 and 54, respectively.
  • the support 40 has a plurality of flexible lugs 42, one of which is shown here. The flexible nose 42 is not kinked and inserted into a correspondingly designed recess 58 of the housing 3.
  • the end cap 5 is sealingly connected to the housing 3 in the connection area 64, in the exemplary embodiment shown here by means of welding, for example by means of ultrasound. Another of several possibilities is gluing by means of suitable adhesives known to the person skilled in the art.
  • the end cap 5 has a recess 62 in the edge region, in which a sealing ring 60 is arranged. This sealing ring 60 delimits, on the one hand, the edge region of the free space formed between the end cap 5 and the end of the hollow fiber bundle 19, so that only a narrow ring 72 made of potting compound is present in the region of the cavity mentioned.
  • the improved flow mematics causes, inter alia, that the edge area of the cavity mentioned, ie the area above the ring 72 made of potting compound, is flushed by the first fluid, so that no deposits can form here.
  • the first fluid is blood, as in the application examples explained in detail above, it is prevented here that blood remains in this area and consequently can clot. This significantly increases the risk of blood clots, so that the above-mentioned application examples and treatments become significantly safer for the patient.
  • the sealing ring 60 seals the area of the filter through which the first fluid flows from the area of the filter through which the second fluid flows.
  • Fig. 3 em is more finished, i.e. ready-to-use filter 100 shown.
  • the hollow fiber bundle 19 of the filter has been compressed axially, as can be seen clearly from the bent flexible nose 42, which has been pressed into the recess 58 of the housing 3.
  • the function of the flexible nose 42 and the process of upsetting the hollow fiber bundle 19 are described in detail below with reference to FIGS. 4-8.
  • the hollow fiber bundle 19 which is introduced into the filter housing 3 is held at its end in front of a pouring ring 80.
  • the Giessrmg 80 is arranged at one end on the housing 3, and carries a pouring cover 82 at its other end.
  • the Stutzrmg 40 sits with its flexible lugs 42 on a correspondingly formed housing projection 56.
  • the dashed line 90 indicates the cutting line at which the hollow fiber bundle 19 is cut after the casting.
  • FIG. 5 continued, which shows an enlarged section of FIG. 4.
  • the casting 80 has at its end directed towards the housing 3 gill means 84 which cooperate with a correspondingly formed projection on the housing 3 and thus fix the casting 80 on the housing 3, together with the projection 86 and the Stutzrmg 40, as will be explained in detail below. Furthermore, it can be clearly seen here that the casting 80 has, at its other end, gill means 88 which are designed with a correspondingly Interact the th area of the pouring lid 82 and fix the pouring lid 82 on the pouring ring 80.
  • the flexible nose 42 of the support ring 40 is not deformed before the casting and before the axial upsetting and is seated on a housing projection 56.
  • the free space between the shoulder 48 of the support arm 40 and the housing projection 52 and between the shoulder 50 of the support arm 40 and the housing projection 54 can also be clearly seen.
  • the above-mentioned projection 86 of the casting ring 80 is seated on the shoulder 48 of the support ring 40.
  • the shoulder 48 of the support ring 40 limits the movement of the projection 86 and thus of the casting ring 80 in the direction of the housing 3, that is to say the downward movement (FIG. 5 ⁇ , while the gill means 84 of the casting ring 80 restrict the movement of the casting ring 80 m from the direction 5, the movement upwards (FIG. 5).
  • the projection 86 of the casting 80 limits the movement of the support sleeve 40 out of the housing 3, while the flexible nose 42 sits on the housing projection 56, the movement of the support ring 40 limits the housing 3 into it.
  • the filter 100 is prepared for the introduction of the potting compound for potting the end of the hollow fiber bundle 19 or the hollow fibers 21 arranged therein.
  • the casting compound is usually introduced through the outlet 15 of the housing 3 and by means of centrifugation, i.e. Rotation of the filter 100, m the Giessrmg 80 or pouring cover 82 pressed in order to shed the hollow fibers 21 together there and thus seal the Hohlf serbundel 19 at the ends.
  • FIG. 6 is a longitudinal section at the end of the filter 100 m after the ends of the hollow fibers 21 have been potted with potting compound 70 and after the whole has been axially compressed Hollow fiber bundle 19 shown. Again, the same parts are identified by the same reference numerals. 6 that the potting compound 70 pours the ends of the hollow fibers 21 together, so that a solid, coherent end of the hollow fiber bundle 19 is formed.
  • the potting compound 70 which is pressed onto the end region of the hollow fiber bundle 19 by means of centrifugal force, is distributed on the basis of the centrifugal force m in the manner shown here, the support member 40 together with the casting member 80 and the casting lid 82 forming the casting mold for the casting compound 70.
  • FIG. 7 shows an enlarged detail from FIG. 6.
  • identical parts are identified by the same reference symbols.
  • the upsetting process moves the end of the hollow fiber bundle 3 m in the direction of the center of the housing 19 m.
  • the flexible lugs 42 which are seated on the housing projection 56, are bent and m the recess 58 of the housing 3 is pushed into them.
  • the hollow fiber bundle 19 is axially displaced until the shoulders 48 and 50 rest on the correspondingly formed housing projections 52 and 54, as shown in FIG. 7.
  • the arrangement of the housing protrusions 52 and 54 of the housing 3 specifies the maximum axial compressibility of the hollow fiber bundle 19.
  • the housing projections 52 and 54 are therefore with regard to the desired axial compression of the hollow fiber bundle 19 and to be arranged accordingly, taking into account the material of the hollow fibers 21.
  • the axial compression of the hollow fiber bundle 19 takes place by applying a compressive force to the pouring cover 82 and / or to the pouring ring 80.
  • the hollow fiber bundle 19 is compressed in the longitudinal direction, the flexible lugs 42 are bent and the recess 58 is pushed in, and the end of the hollow fiber bundle 19 the housing 3 is pushed in a little. Since this is carried out simultaneously on both sides of the housing 3, the hollow fibers 21 are relaxed by a few millimeters and consequently lie loosely in the hollow fiber bundle 19 or housing 3. This gives them the possibility of easily shrinking a few millimeters without tearing or other damage to compensate.
  • the relative mobility of the support 40 or the hollow fiber bundle 19 with respect to the housing 3 is given, since the sealing compound 70 is essentially only located within the support ring 40.
  • the compression of the hollow fiber bundle 19 is made possible, which later enables the compensation of longitudinal shrinkage of the hollow fibers 21.
  • This longitudinal shrinkage of the hollow fibers 21 is the result of the final heat sterilization of the finished filter 100 and occurs in particular in the case of synthetic hollow fibers.

Abstract

Es wird ein Filter mit Membranen aus Hohlfasern (21) beschrieben, bei dem die Hohlfasern (21) als Bündel (19) in einem rohrförmigen Gehäuse (3) angeordnet sind. Das Gehäuse (3) weist an seinen Enden jeweils eine Endkappe (5) auf, wobei das Hohlfaserbündel (19) zwischen den Enden des Gehäuses (3) angeordnet ist, die Enden des Hohlfaserbündels (19) jeweils einen sie umgebenden Stützring (40) aufweisen und in den Stützring (40) eingegossen sind. Der Stützring (40) weist axial vorstehende Nasen (42) auf und ist im Gehäuse (3) beweglich angeordnet, um insbesondere axiale Schrumpfungen des Hohlfaserbündels (19) während der Hitzesterilisation auszugleichen.

Description

FILTER MIT MEMBRANEN AUS HOHLFASERN
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Filter mit Membranen aus Hohlfasern, bei dem die Hohlfasern als Bündel in einem rohrformigen Geh use angeordnet sind. Das Gehäuse weist an seinen Enden eweils eine Endkappe auf, wobei das Hohlfaser- bundel zwischen den Enden des Gehäuses angeordnet ist, die Enden des Hohlfaserbündels jeweils einen sie umgebenden Stutzring aufweisen und mit einer Vergussmasse vergossen sind, und die Hohlfasern mit offenen Enden munden.
TECHNISCHER HINTERGRUND Filter mit Membranen aus Hohlfasern werden u.a. auf dem Gebiet der Dialyse für die verschiedensten Zwecke eingesetzt . So werden derartige Filter beispielsweise für die Hamodialyse eingesetzt, bei der Blut innen durch die mit semipermeablen Wanden ausgebildeten Hohlfasern hmdurchgeleitet und Dialyse- flüssigkeit an der Aussenseite der Hohlfasern vorbeigeleitet wird. Hierbei finden verschiedene Konvektions- und Diffusionsvorgänge durch die Wände der Hohlfasern hindurch statt, die eine Reinigung des Blutes sowie eine Entfernung von überschussiger Flüssigkeit bewirken. Weiterhin werden hierbei die Elek- trolytkonzentrationen im Blut konditioniert sowie Puffer wie beispielsweise Bicarbonat oder Acetat dem Blut zugeführt. Ebenso werden derartige Filter bei der sogenannten Hämc lltration eingesetzt, bei der dem Blut eine Substitutions- flüssigkeit zugeführt wird. Das Blut wird hierbei innen durch die Hohlfasern hindurchgeleitet, es wird jedoch keine Dialyse- flüssigkeit auf der Aussenseite an den Hohlfasern vorbeige- leitet. Hier wird m Filter lediglich mit Hilfe einer Druckdifferenz über der Membran, d.h. der semipermeablen Wand der Hohlfasern, Überschussfiüssigkeit , insbesondere Wasser, sowie Abf llprodukte aus dem Blut entfernt. Die ΞubstitutionsfIüssigkeit kann dem Blut entweder vor dem Filter oder nach dem Filter zugeführt werden.
Zur Erzeugung der Suostiπ onsfiüssigkeit selbst können ebenfalls die genannten Filter verwendet werden, die dann als Ultrafilter bezeichnet werden. In diesem Fall wird beispielsweise DialysefIüssigkeit durch die Hohlfasern hindurchgeleitet und mittels einer Druckdifferenz über der Membran bzw. den semipermeablen Wänden durch diese hindurchgefiltert, wobei die DialysefIüssigkeit durch Entfernung von Bakterien und Endotox- inen sowie anderer Kontaminationsprodukte ster lgefiltert wird. Weitere Einsatzmögiichkeiten für die erwähnten Filter sind beispielsweise die Hämodiaflltration, eine Kombination von Hämcdialyse und Hämoflltration, sowie die Plasmapherese , oei der das wässrige Blutplasma aus dem Blut gefiltert und nach einer Behandlung wieder dem Blut zugeführt wird. Aber auch bei der Umkehrosmose werden derartige Filter eingesetzt.
Die genannten Filter sind üblicherweise so aufgebaut, dass die Hohlfasern als loses Bündel zusammengefasst m einem rohrformigen Gehäuse angordnet sind. Das Gehäuse weist an seinen Enden jeweils eine Endkappe auf, wobei das Hohlfaserbündel zwischen den Enden des Gehäuses angeordnet ist, so dass die Ξndkappen jeweils die Enden des Hohlf serbündels überdecken. Die Enden des Hohlf serbündels weisen weitherhm jeweils einen sie umgebenden Stützring auf und sind m die Enden des Gehäuses mittels einer Vergussmasse eingegossen. Die im Hohlfaserbundel zusammengefassten Hohlfasern munden mit jeweils offenen Enden m den zwischen der Endkappe und dem Ende des Hohlfaserbundels gebildeten Hohlraum. Damit ist es möglich, durch Anordnung geeigneter Einlasse und Auslasse m bekannter Weise die verschiedenen Filterarten wie die erwähnten Hamodialysefllter , Hamofilter, Hamodiafllter, Ultrafilter etc. zur Verfugung zu stellen.
Beispiele für die erwähnten Filter sind m der EP 0 305 687, der EP 0 355 325 sowie der EP 0 525 317 offenbart. Grundsätzlich ist den erwähnten Filtern gemeinsam, das ein erstes Fluid innen durch die semipermeablen Hohlfasern hm- durchgeleitet wird, und sich ein zweites Fluid ausserhalb der Hohlfasern befindet. Dieses zweites Fluid kann entweder durch geeignete Einlasse und Auslasse durch das Gehäuse hindurch und an den Hohlfasern vorbei geleitet werden, oder es kann beispielsweise durch eine Druckdifferenz über der Hohlfasermembran aus dem ersten Fluid entzogen und durch einen geeigneten Auslass aus dem Gehäuse geleitet werden.
Als nachteilig ist bei den erwähnten Filtern anzusehen, dass bei der üblichen Hitzesterilisation, beispielsweise mit
Dampf, Schrumpfungen der Hohlfasern auftreten, insbesondere bei synthetischen Hohlfasern Diese im wesentlichen axialen Schrumpfungen der Hohlfasern können zu einer Beschädigung und im schlimmsten Falle gar zu einer Undichtigkeit derselben fuhren, vor allem dann, wenn das Ausmass der Schrumpfung nicht durch die Elastizität der Hohlfasern kompensiert werden kann.
Es ist klar, dass insbesondere bei den obenstehend erläuterten Anwendungen der erwähnten Filter eine Undichtigkeit der Hohlfasermembranen unter allen Umstanden zu vermeiden ist Eine Undichtigkeit auch nur einer Hohlfaser konnte hier zu einer ernsthaften Gefahrdung des Patienten fuhren. BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Vor diesem Hintergrund ist es daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Filter mit Membranen aus Hohlfasern, bei dem die Hohlfasern als Bündel m einem rohrformigen Gehäuse angeordnet sind, und das Gehäuse an seinen Enden jeweils eine Endkappe aufweist, wobei das Hohlfaserbündel zwischen den Enden des Gehäuses angeordnet ist, die Enden des Hohlfaserbündels jeweils einen sie umgebenden Stützring aufweisen und mittels einer Vergussmasse vergossen sind, und die Hohlfasern mit offenen Enden munden, zur Verfügung zu stellen, bei dem die Hohlfasern nicht durch axiale Schrumpfungen beschädigt werden. Gelöst wird diese Aufgabe mit einem Filter der erwähnten Art, bei dem das Ende des Hohlfaserbundels mittels der Verguss- masse im wesentlichen nur m den Stützring eingegossen ist.
Damit wird ein Filter zur Verfügung gestellt, der im wesentlichen unempfindlich gegenüber einer Hitze- bzw. Dampfster- llisation ist. Unempfindlich ist dabei hier m dem Sinne zu verstehen, dass die unausweichlich auftretenden Schrumpfungen, und hier insbesondere die axialen Schrumpfungen der Hohlfasem, nicht zu einer Beschädigung der Hohlfasern führen.
Dieses resultiert aus der Tatsache, dass das Hohlfaserbundel nur mit dem Stützring verbunden ist, nicht jedoch mit dem Gehäuse, so dass die Bewegbarkeit des Hohlfaserbundels innerhalb des Gehäuses zusammen mit dem Stützung zumindest m geringen Massen gegeben ist. Damit können jedoch auch die aus einer Hitze- oder DampfSterilisation resultierenden Schrumpfungen kompensiert werden, da das Hohlfaserbundel bzw. die einzelne Hohlfaser nun m der Lage ist, der Schrumpfung zu folgen und ihr nachzugeben. Auf diese Weise werden Beschädigungen und Undichtigkeiten der Hohlfasern wirkungsvoll vermieden.
Wenn dann der Stutzring gemass einer bevorzugten Ausführungsform noch axial vorstehende Nasen aufweist, die vorzugsweise auf der zur Gehäusemitte weisenden Seite des Stützringes angeordnet sind, wobei die Nasen bevorzugt flexibel ausgebildet sind, so ist der Stützring insbesondere axial bewegbar .
Flexibel ist hier als nachgiebig so zu verstehen, dass die Nasen zusammendrückbar oder umknickbar ausgebildet sind. Wenn dann beispielsweise auf den Stützring eine entsprechende
Druckkraft m axiale Richtung aufgebracht wird, so werden die beispielsweise an einem entsprechend ausgebildeten Gehäusevorsprung anliegenden Nasen zusammengedrückt oder umgeknickt und der Stützring m Richtung der Druckkraft axial verschoben, bis er mit anderen Teilen bzw. Bereichen wieder am Gehäusevorsprung anliegt .
Dies bietet den weiteren wesentlichen Vorteil, dass axiale Schrumpfungen des Hohlfaserbundels , wie sie beispielsweise insbesondere bei der Hitzesteπlization von synthetischen Hohlfasern auftreten, kompensiert werden können. Hierzu wird das gesamte Hohlfaserbündel bei der Herstellung des Filters axial gestaucht, so dass die vergossenen Enden des Hohlfaserbündels einige Millimeter zueinander hm verschoben werden. Dieses bewirkt, dass die einzelnen Hohlfasern im Hohlfaser- bündel bzw. im Gehäuse relativ lose bzw. locker liegen, ähnlich wie ein lose zusammengelegtes Bündel von Schnüren. Die an den Enden jeweils durch die Vergussmasse fixierten Hohlfasern können sich daher ein gewisses Mass axial zusammenziehen und so axiale Schrumpfungen bspw. resultierend aus einer Hitzesteril - lsierung kompensieren, ohne Schaden zu nehmen oder auseinander zu reissen. Wird z.B., bei einer entsprechenden Ausbildung der flexiblen Nasen, das Hohlfaserbundel an jedem Ende nur um zwei Millimeter gestaucht, d.h. m Richtung auf die Gehäusemitte verschoben, so ergibt dies insgesamt eine Kompensations- möglichkeit von bis zu 4 Millimetern für die Hohlfasern.
Die axial vorstehenden flexibel ausgebildeten Nasen können selbstverständlich auch andere Abmessungen aufweisen und beispielsweise länger ausgebildet sein, so dass eine grossere Stauchung des Hohlfaserbundels durch Aufbringen einer Druckkraft auf den Stützring möglich ist. Hierbei werden die axial vorstehenden Nasen umgeknickt oder zusammengedrückt und ermöglichen so eine Bewegung des Stützringes und damit des eingegossenen Endes des Hohlfaserbündels m axiale Richtung, d.h. relativ zu dem Filtergehäuse .
An dieser Stelle ist anzumerken, auch wenn es eigentlich überflüssig ist, dass eine Stauchung des Hohlfaserbundels nur möglich ist, wenn es mit den Enden jeweils m den Stützring eingegossen ist. Auch darf hierbei die Vergussmasse nur innerhalb des Stützringes sein, um eine Verbindung des Stützringes mit dem Gehäuse zu vermeiden. Für die Vergussmasse kommt jedes geeignete Material m Frage, wie beispielsweise Polyurethan (PUR) .
Weiterhin können die axial vorstehenden, flexibel ausgebildeten Nasen auch m geeigneter Weise am Gehäuse angeordnet sein, und nicht am Stutzring. Auch damit ist die axiale Beweg- barkeit des Stützringes gegeben, die es ermöglicht, axiale
Schrumpfungen der Hohlfasern und damit des Hohlfaserbundels zu kompensieren .
Zur Kompensation axialer Schrumpfungen kann das Hohlfaserbündel entweder während des Herstellungsprozesses axial ges- taucht werden, wie oben ausführlich beschrieben. Dieses ermöglicht sozusagen die Kompensation von axialen Schrumpfungen im voraus, also vor der Entstehung. Oder das Hohlfaserbündel wird nicht axial vorgestaucht, und die Kompensation von axialen Schrumpfungen der Hohlfasern erfolgt gleichzeitig mit ihrer Entstehung. Hierbei ziehen die sich zusammenziehenden Hohl- fasern die im Gehäuse axial bewegbar angeordneten Stützringe jeweils m Richtung auf die Gehäusemitte, was durch die axial vorstehenden, flexibel ausgebildeten Nasen ermöglicht w rd.
Zum Abdichten des Filters bzw. des Gehäuses ist die End- kappe dichtend mit dem Gehäuse verbunden. Die hier jeweils zu wählende Ausführungsform hängt von der gewählten konstruktiven Gestaltung des Filters ab. Die dichtende Verbindung der Teile miteinander wird jeweils vorteilhaft durch Verkleben oder Verschweissen erreicht, oder auch mittels einer Dichtung zwischen den Teilen. Möglich sind hier beispielsweise elastische Dichtringe oder dergleichen. Auch die dichtende Verbindung zum Abdichten zwischen dem Bereich mit erstem Fluid und dem Bereich mit zweitem Fluid kann durch verkleben, verschweissen oder mittels geeigneter Dichtungen wie beispielsweise O-Rmgen erfolgen. Anzumerken ist an dieser Stelle, dass die angesprochene axiale Beweglichkeit sowie eine gewisse radiale Beweglichkeit des Stützringes, d.h. dessen relative Beweglichkeit bezüglich des Gehäuses, nur gegebenen ist, wenn der Stützring nicht mit der Endkappe und/oder dem Gehäuse verklebt oder verschweisst ist. Nur dann bleibt noch eine gewisse relative Beweglichkeit des Stützringes und damit des Hohlfaserbundels auch im fertigen Filter.
Schliessiich weist der Filter gemass einer bevorzugten Ausführungsform vorteilhafterweise einen Emlass und einen Auslass für ein erstes Fluid auf, sowie mindestens einen
Auslass für ein zweites Fluid. Vorzugsweise ist der Emlass für das erste Fluid an der einen Endkappe und der Auslass für das erste Fluid an der anderen Endkappe angeordnet, so dass das erste Fluid in einfacher Weise in das Gehäuse geleitet werden kann, dort durch das Hohlfaserbündel hindurch und auf der anderen Seite wieder aus dem Gehäuse herausgeleitet werden kann. Der Auslass für das zweite Fluid kann hierbei an einer Endkappe oder am Gehäuse angeordnet sein, je nach dem vorgesehenen Anwendungszweck des Filters. Gemäss einer anderen bevorzugten Ausführungsform weist der Filter einen Emlass für das zweite Fluid auf, der vorzugsweise entweder an einer Endkappe oder am Gehäuse angeordnet ist .
ERLÄUTERUNG DER ZEICHNUNG
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispieles unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung naher erläutert . Dabei zeigt :
Fig. 1 einen Filter gemass dem Stand der Technik m einem Teilschnitt; Fig. 1A einen vergrösserten Ausschnitt aus Fig. 1, der das Ende des Hohlfaserbündels mit dem Stützring in einem Längsschnitt darstellt;
Fig. 2 einen Längsschnitt durch eine Hälfte eines er- f dungsgemässen Filters mit gestauchtem Hohlfaserbundel ;
Fig. 3 einen vergrösserten Ausschnitt aus Fig. 2, der das Ende des Hohlfaserbündels mit dem Stützring zeigt;
Fig. 4 einen Längsschnitt durch eine Hälfte eines er- f dungsgemässen Filters vor dem Vergiessen und dem axialen Stauchen;
Fig. 5 einen vergrösserten Ausschnitt aus Fig. 4;
Fig. 6 einen Längsschnitt durch eine Hälfte eines er- fmdungsgemässen Filters nach dem Vergiessen und axialen Stauchen; und Fig. 7 einen vergrösserten Ausschnitt aus Fig. 4.
BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
In Fig. 1 ist em Filter 1 aus dem Stand der Technik in einem teilweisen Längsschnitt dargestellt. Der Filter 1 weist em rohrförmiges Filtergehäuse 3 auf, an dessen Enden jeweils eine Endkappe 5 angebracht ist. Die Endkappen 5 weisen jeweils einen Einlass 7 bzw. einen Auslass 9 für em erstes Fluid auf, weiche jeweils mit einem Innengewinde 11 versehen sind. Weiterhin weisen die Endkappen 5 jeweils einen Einlass 13 bzw. einen Auslass 15 für em zweites Fluid auf, welche jeweils mit einem Aussengewinde 17 versehen sind. Innerhalb des rohrformigen Gehäuses 3 ist ein Hohlfaserbundel 19 angeordnet, welches sich zwischen den Enden des Gehäuses 3 erstreckt. Die Enden des Hohlfaserbundels 19 sind von einem Stützring 23 umfasst und mittels einer Vergussmasse 70 in den Enden des Gehäuses 3 eingegossen.
Die Funktionsweise des Filters 1 ist wie folgt. Verbmdungsleitungen für e erstes Fluid werden am Einlass 7 und am Auslass 9 mittels der dort vorgesehenen Innengewinde 11 befestigt. Ebenso werden Verbmdungsleitungen für em zweites Fluid am Emlass 13 und am Auslass 15 mittels der dort vor- gesehenen Aussengewinde 17 befestigt. Anschliessend wird em erstes Fluid durch den Einlass 7 zum Ende des Hohlfaserbundeis 19 geleitet. In diesem Ende munden die im Hohlfaserbundel 19 angeordneten Hohlfasern 21 mit offenen Enden, so dass das erste Fluid innen durch die Honlfasern 21 hindurch zur anderen Seite des Filters 1 geleitet werden kann. Dort tritt das erste Fluid aus dem Ende des Hohlfaserbundels 19 hinaus und wird durch den Auslass 9 abgeleitet.
Em zweites Fluid wird durch den Einlass 13 in das Gehäuse 3 geleitet, fliesst dort entlang der Aussenseite der Hohlfasern 21 im Hohlfaserbundel 19 zum anderen Ende des Gehäuses 3 und wirα dort durch den Auslass 15 abgeleitet
Das erste Fluid und das zweite Fluid werden hier im Gegenstrom auf verschiedenen Seiten der Hohlfasermembrane 21 ane - ander vorbeigeleitet, wobei m bekannter Weise verschiedene
Konventions- und Diffusionsvorgange durch die Wände der Hohl- fasern 21 hindurch stattfinden.
In Fig 1A ist em vergrosserter Ausschnitt aus der Fig. 1 dargestellt, der das Ende des Hohlfaserbundels 19 zeigt. Das Hohlfaserbundel 19 ist m seinem Endbereich von einem Stutzrmg 23 umfasst, der einen ersten Bereich 25 und einen zweiten Bereich 29 aufweist Der erste Bereich 25 weist mehrere radiale Stege 27 auf, mit denen er am Gehäuse 3 anliegt. Die Stege 27 sind dabei so ausgelegt, das sie den Stutzrmg 23 sowohl axial als auch radial abstutzen Der umlaufende erste Bereich 25 weist weiterhin mehrere radiale Stege 31 auf, über die er mit dem zweiten umlaufenden Bereich 29 verbunden ist. Der zweite Bereich 29 umfasst das Hohlfaserbundel 19 seinem Endbereich. Dieser Endbereich des Hohlfaserbundeis 19 ist mittels einer Vergussmasse 70 m das Ende des Gehäuses 3 eingegossen, zusammen mit dem Stutzrmg 23 Der zweite Bereich 29 des Stutzringes 23 ist hierbei vollständig von der Vergussmasse 70 umschlossen.
Die Endkappe 5 ist auf das Gehäuse 3 aufgesetzt und αort mittels eines Klebers 74 dichtend befestigt. Gleichzeitig ist die Endkappe 5 mittels des Klebers 74 dichtend mit der Verguss- masse 70 verbunden und liegt an der Aussenseite des ersten Bereiches 25 des Stutzringes 40 radial an.
Em Ring 72 aus Vergussmasse 70, zwischen Rand des Hohl- faserbundels 19 und der Innenseite der Endkappe 5, ist breit ausgebildet . Damit wird em Eindringen von Kleber 74 m die Hohlfasern 21 verhindert, die mit offenen Enden im Ende des Hohlfaserbundeis 19 munden.
In Fig. 2 ist e erfmdungsgemasser Filter 100 m einem Längsschnitt dargestellt, wobei der Einfachheit halber nur eine Hälfte dargestellt wurde und gleiche Teile mit dem gleichen Bezugszeichen versehen wurden. Der Filter 100 weist em rohrformiges Gehäuse 3 auf, an dessen Enden jeweils eine Endkappe 5 angeordnet ist und von denen eine hier dargestellt ist. Die Endkappe 5 weist einen Einlass 7 mit einem Innengewinde 11 auf. Das Gehäuse 3 weist weitherhm einen Auslass 15 für em zweites Fluid auf, wobei an dem Auslass 15 em Aussengewmde 17 angeordnet ist. Innerhalb des rohrformigen Gehäuses 3 ist e Hohlfaserbundel 19 mit Hohlfasern 21 angeordnet, welches gestaucht worden ist. Das Ende des Hohlfaserbundels 19 ist mittels einer Vergussmasse 70 m einen Stutzrmg 40 eingegossen. Der Stutzrmg 40 weist an seinem einen Ende mehrere Nasen 42 auf, die bei der nacnfolgenden Erläuterung des Stutzringes 40 ausführlich beschrieben werden, zusammen mit dem Vorsprung 44, den Stegen 46 sowie den Absatzen 48 und 50. Anzumerken ist an dieser Stelle, dass die Einlasse und
Auslasse auch anders angeordnet werden können, wie dem Fachmann wohl bekannt ist. Beispielsweise kann der Auslass 15 auch an der Endkappe 5 angeordnet werden.
In Fig. 3 ist em vergrosserter Ausschnitt aus der Fig. 2 dargestellt, der das m den Stutzr g 40 eingegossene Ende des Hohlfaserbundels 19 zeigt. Gleiche Teile sind auch hier mit dem gleichen Bezugszeichen versehen.
Der Stutzrmg 40 weist an seinem zur Endkappe 5 gerichteten Ende einen nach innen gerichteten Vorsprung 44 mit Stegen 46 auf. Mit dem Vorsprung 44 und den daran angeordneten Stegen 46 wirα eine formschlussige Verbindung des Stutzringes 40 mit der Vergussmasse 70 erzielt, zusätzlich zu der klebenden Verbindung zwischen Vergussmasse 70 und Stutzrmg 40. An der Aussenseite weist der Stutzrmg 40 zwei Absätze 48 und 50 auf, die auf entsprechend ausgebildeten Gehäusevorsprüngen 52 bzw. 54 aufsitzen. An seinem unteren Ende weist der Stutzrmg 40 mehrere flexible Nasen 42 auf, von denen eine hier dargestellt ist. Die flexible Nase 42 ist ungeknickt und m eine entsprechend ausgebildete Ausnehmung 58 des Gehäuses 3 eingeführt. Die Endkappe 5 ist mit dem Gehäuse 3 im Verbindungsbereich 64 dichtend verbunden, bei dem hier dargestellten Aus- führungsbeispiel mittels Verschweissung, beispielsweise mittels Ultraschall. Eine andere von mehreren Möglichkeiten ist das Verkleben mittels geeigneten, dem Fachmann bekannten Klebemitteln. Die Endkappe 5 weist im Randbereich eine Ausnehmung 62 auf, m welcher em Dichtring 60 angeordnet ist. Dieser Dichtring 60 begrenzt zum einen den Randbereich des zwischen der Endkappe 5 und dem Ende des Hohlfaserbündels 19 gebildeten Freiraumes, so dass nur em schmaler Ring 72 aus Vergussmasse im Bereich des erwähnten Hohlraumes vorhanden ist. Dieses verbessert die Strömungsk ematic des ersten Fluids, welches durch den hier nicht dargestellten Einlass 7 der Endkappe 5 den erwähnten Hohlraum eingeleitet wird und von dort m die mit offenen Enden mündenden Hohlfasern 21 eingeleitet und durch diese zum gegenüberliegenden Ende des Filtergehäuses 3 weitergeleitet wird. Die verbesserte Strömungskmematic bewirkt u.a., dass der Randbereich des erwähnten Hohlraumes, also der Bereich über dem Ring 72 aus Vergussmasse, von dem ersten Fluid durchspült wird, so dass sich hier keine Ablagerungen bilden können. Ist das erste Fluid beispielsweise Blut, wie bei den weiter oben ausführlich erläuterten Anwendungsbeispielen, so wird hier verhindert, dass Blut in diesem Bereich verweilen und folglich gerinnen kann. Dieses vermgert deutlich die Gefahr von Blutgerinnseln, so dass die oben erwähnten An- wendungsbeispiele bzw. Behandlungen für den Patienten deutlich sicherer werden. Zum anderen dichtet der Dichtring 60 den vom ersten Fluid durchströmten Bereich des Filters von dem Bereich des Filters ab, der von dem zweiten Fluid durchströmt wird.
In Fig. 3 ist em fertiger, d.h. anwendungsbereiter Filter 100 dargestellt. Das Hohlfaserbündel 19 des Filters ist axial gestaucht worden, wie man deutlich an der umgeknickten flexiblen Nase 42 sieht, die m die Ausnehmung 58 des Gehäuses 3 hineingedrückt wurde. Die Funktion der flexiblen Nase 42 sowie der Vorgang des Stauchens des Hohlfaserbündels 19 wird nach- folgend unter bezugnahme auf die Figuren 4-8 ausführlich beschrieben.
In Fig. 4 ist e Ende des Filters 100 einem Längsschnitt vor dem Vergiessen mit Vergussmasse und vor dem axialen Stauchen des Filterbundels 19 dargestellt. Auch hier sind gleiche Teile mit dem gleichen Bezugszeichen versehen.
Das das Filtergehäuse 3 eingeführte Hohlfaserbündel 19 wird jeweils an seinem Ende vor einem Giessr g 80 gehalten. Der Giessrmg 80 ist an seinem einen Ende am Gehäuse 3 angeordnet, und trägt an seinem anderen Ende einen Giessdeckel 82. Der Stutzrmg 40 sitzt mit seinen flexiblen Nasen 42 auf einem entsprechend ausgebildeten Gehäusevorsprung 56 auf. Weiterhin ist mit der strichpunktierten Linie 90 die Schnittlinie angedeutet, an welcher das Hohlfaserbündel 19 nach dem Vergiessen geschnitten wird. Zum besseren Verständnis wird nun die Beschreibung mit
Bezugnahme auf die Fig. 5 fortgesetzt, die einen vergrösserten Ausschnitt aus der Fig. 4 zeigt.
In Fig. 5 ist gut zu erkennen, dass der Giessrmg 80 an seinem zum Gehäuse 3 gerichteten Ende Kiemmittel 84 aufweist, die mit einem entsprechend ausgebildeten Vorsprung am Gehäuse 3 zusammenwirken und so den Giessrmg 80 am Gehäuse 3 fixieren, zusammen mit dem Vorsprung 86 und dem Stutzrmg 40, wie nachfolgend ausführlich erläutert werden wird. Weiterhin ist hier gut zu erkennen, dass der Giessrmg 80 an seinem anderen Ende Kiemmittel 88 aufweist, die mit einem entsprechend ausgebilde- ten Bereich des Giessdeckels 82 zusammenwirken und den Giessdeckel 82 auf dem Giessrmg 80 fixieren.
Wie hier dargestellt ist, ist die flexible Nase 42 des Stützringes 40 vor dem Vergiessen und vor dem axialen Stauchen nicht verformt und sitzt auf einem Gehäusevorsprung 56 auf. Gut zu erkennen ist auch der Freiraum zwischen dem Absatz 48 des Stutzrmges 40 und dem Gehäusevorsprung 52, sowie zwischen dem Absatz 50 des Stutzrmges 40 und dem Gehäusevorsprung 54.
Der oben erwähnte Vorsprung 86 des Giessringes 80 sitzt auf dem Absatz 48 des Stutzrmges 40 auf. Damit wird zum einen der Stutzrmg 40 bzw. dessen Position im Gehäuse 3 fixiert, zum anderen wird auf diese Weise auch der Giessrmg 80 selbst bzw. dessen Position am Gehäuse 3 fixiert. Der Absatz 48 des Stützringes 40 begrenzt die Bewegung des Vorsprunges 86 und damit des Giessringes 80 Richtung auf das Gehäuse 3, also die Bewegung nach unten (Fig.5^ , während die Kiemmittel 84 des Giessringes 80 die Bewegung des Giessringes 80 m Richtung aus dem Gehäuse 3 heraus, also die Bewegung nach oben (Fig.5), begrenzt. Gleichzeitig begrenzt der Vorsprung 86 des Giess- πnges 80 die Bewegung des Stutzrmges 40 aus dem Gehäuse 3 heraus, während die flexible Nase 42 die auf dem Gehäusevorsprung 56 aufsitzt, die Bewegung des Stützringes 40 das Gehäuse 3 hinein begrenzt .
In dem m Fig. 5 dargestellten Zustand ist der Filter 100 für die Einführung der Vergussmasse zum Vergiessen des Endes des Hohlfaserbundels 19 bzw. der darin angeordneten Hohlfasern 21 vorbereitet. Die Vergussmasse wird dazu üblicherweise durch den Auslass 15 des Gehäuses 3 eingeführt und mittels Zentrifu- gation, d.h. Rotation des Filters 100, m den Giessrmg 80 bzw. Giessdeckel 82 gedrückt, um die Hohlfasern 21 dort miteinander zu vergiessen und so das Hohlf serbundel 19 an den Enden abzudichten.
In Fig. 6 ist em Ende des Filters 100 m einem Längsschnitt nach dem Vergiessen der Enden der Hohlfasern 21 mit Vergussmasse 70 sowie nach dem axialen Stauchen des gesamten Hohlfaserbündels 19 dargestellt. Auch hier sind wiederum gleiche Teile mit dem gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet. In Fig. 6 ist gut zu erkennen, dass die Vergussmasse 70 die Enden der Hohlfasern 21 miteinander vergiesst, so dass ein festes, zusammenhängendes Ende des Hohlfaserbündels 19 gebildet wird. Die mittels Zentrifugalkraft den Endbereich des Hohlfaserbündels 19 gedrückte Vergussmasse 70 verteilt sich auf Grund der Zentrifugalkraft m der hier dargestellten Weise, wobei der Stutzrmg 40 zusammen mit dem Giessrmg 80 und dem Giessdeckel 82 die Giessform für die Vergussmasse 70 bildet.
Damit wird vermieden, dass die Vergussmasse 70 mit dem Gehäuse 3 m Kontakt kommt und mit diesem verklebt . Auf diese Weise wird die relative Beweglichkeit zwischen Stützring 40 und Gehäuse 3 aufrechterhalten, die notwendig ist, um das Hohl- faserbundel 19 axial zu stauchen, wie es in Fig. 6 gezeigt ist. Durch den Stauchvorgang sind die flexiblen Nasen 42 des Stützringes 40 umgeknickt und nach aussen gedrückt worden, so dass sie m die Ausnehmung 58 des Gehäuses 3 hineingerutscht sind und die axiale Bewegung des Stützringes 40 mit dem darin eingegossenen Ende des Hohlfaserbündels 19 ermöglicht haben.
Dieses ist zum besseren Verständnis m Fig. 7 dargestellt, die einen vergrösserten Ausschnitt aus der Fig. 6 zeigt. Auch hier sind gleiche Teile mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet . Durch den Stauchvorgang wird das Ende des Hohlfaserbündels 19 m Richtung auf die Mitte des Gehäuses 3 hm verschoben. Hierbei werden die flexiblen Nasen 42, die auf dem Gehäusevorsprung 56 aufsitzen, abgeknickt und m die Ausnehmung 58 des Gehäuses 3 hineingeschoben. Das Hohlfaserbundel 19 wird so lange axial verschoben, bis die Absätze 48 und 50 an den entsprechend ausgebildeten Gehäuse Vorsprüngen 52 und 54 aufliegen, wie in Fig. 7 dargestellt. Durch die Anordnung der Gehäusevorsprünge 52 und 54 des Gehäuses 3 wird die maximale axiale KomprimierbarkeIt des Hohlfaserbundels 19 vorgegeben. Die Gehausevorsprünge 52 und 54 sind daher im Hinblick auf die gewünschte axiale Komprimierung des Hohlfaserbundels 19 sowie unter Berücksichtigung des Materials der Hohlfasern 21 entsprechend anzuordnen.
Die axiale Komprimierung des Hohlfaserbündels 19 erfolgt durch Aufbringen einer Druckkraft auf den Giessdeckel 82 und/oder auf den Giessrmg 80. Hierdurch wird das Hohlfaserbündel 19 m Längsrichtung gestaucht, die flexible Nasen 42 umgeknickt und m die Ausnehmung 58 hineingeschoben, und das Ende des Hohlfaserbündels 19 wird etwas m das Gehäuse 3 hineingeschoben. Da dieses gleichzeitig auf beiden Seiten des Gehäuses 3 durchgeführt wird, werden die Hohlfasern 21 um einige Millimeter entspannt und liegen folglich locker im Hohlfaserbundel 19 bzw. Gehäuse 3. Dieses gibt ihnen die Möglichkeit, eine Schrumpfung von einigen Millimetern ohne Reissen oder eine sonstige Beschädigung problemlos zu kompen- sieren.
Wie weiter oben ausführlich erläutert wurde, ist die relative Beweglichkeit des Stutzr ges 40 bzw. des Hohlfaser- bündels 19 bezüglich des Gehäuses 3 gegeben, da sich die Vergussmasse 70 im wesentlichen nur innerhalb des Stützringes 40 befindet. Mit dieser relativen Beweglichkeit des Stützringes 40 wird die Stauchung des Hohlfaserbundels 19 ermöglicht, die später die Kompensation von Längsschrumpfungen der Hohlfasern 21 ermöglicht. Diese Langsschrumpfungen der Hohlfasern 21 sind das Ergebnis der abschliessenden Hitzesterilisation des fert- igen Filters 100 und tritt insbesondere bei synthetischen Hohlfasern auf.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Filter mit Membranen aus Hohlfasern (21) , bei dem die Hohlfasern (21) als Bündel (19) m einem rohrformigen Gehäuse (3) angeordnet sind, und das Gehäuse (3) an seinen Enden jeweils eine Endkappe (5) aufweist, wobei das Hohlfaserbündel (19) zwischen den Enden des Gehäuses t,3) angeordnet ist, die Enden des Hohlfaserbundels (19) jeweils einen sie umgebenden Stutzrmg (40) aufweisen und mittels einer Vergussmasse (70) vergossen sind, und die Hohlfasern (21) m t offenen Enden münden, dadurch gekennzeichnet, dass das Ende des Hohlfaserbündels (19) mittels der Vergussmasse (70) im wesentlichen nur m den Stutzrmg (40) eingegossen ist.
2. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der
Stützring (40) axial vorstehende Nasen (42) aufweisst.
3. Filter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die axial vorstehenden Nasen (42 ^ auf der zur Mitte des Ge- häuses (3) weisenden Seite des Stützringes (40) angeordnet sind.
4. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das
Gehäuse (3) axial vorstehende Nasen aufweisst, auf denen die Stützringe (40) jeweils aufsitzen.
5. Filter nach einem der vorangenenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Nasen (42) flexibel ausgebildet sind, so dass der Stutzrmg (40) axial bewegbar ist, um axiale Schrumpfungen des Hohlfaserbündels (19) auszugleichen.
6. Filter nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Endkappe (5) dichtend mit dem Gehäuse
(3) verbunden ist.
7. Filter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Endkappe (5) mit dem Gehäuse (3) verklebt oder verschweisst ist .
8. Filter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die
Endkappe (5) mittels einer Dichtung (60) mit dem Gehäuse (3) dichtend verbunden is .
9. Filter nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er einen Einlass (7) und einen Auslass (9) für em erstes Fluid, sowie mindestens einen Auslass (15) für ein zweites Fluid aufweisst .
10. Filter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Emlass (7) für das erste Fluid an der einen Endkappe (5) und der Auslass (9) für das erste Fluid an der anderen Endkappe (5) angeordnet ist.
11. Filter nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Auslass (15) für das zweite Fluid an einer Endkappe (5) oder am Gehäuse (3) angeordnet ist.
12. Filter nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass er einen Emlass (13) für das zweite Fluid aufweisst.
13. Filter nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der
Einlass (13) für das zweite Fluid an einer Endkappe (5) oder am Gehäuse (3) angeordnet ist.
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