NO780441L

NO780441L - ELONG CEREELESS BOTTOM OF HOLE, SEMIPERMEABLE FILAMENTS FOR USE AS A FLUID-DIFFERENTIZING ELEMENT IN A DIFFUSION APPLIANCE, AND PROCEDURE FOR MAKING THE SAME

Info

Publication number: NO780441L
Application number: NO780441A
Authority: NO
Inventors: James A Fitzgerald; Clinton Virgil Kopp; Freddie L Washington
Original assignee: Baxter Travenol Lab
Priority date: 1977-02-11
Filing date: 1978-02-09
Publication date: 1978-08-14
Also published as: IT1088704B; JPS5830057B2; IE46551B1; AU3300778A; SE7801567L; NL7711855A; CH619374A5; JPS53100697A; GB1583015A; ES466865A1; CA1109000A; DK60478A; IE780302L

Abstract

Viktig informasjon. Av arkivmessige grunner har Patentstyret for denne allment tilgjengelige patentsøknad kun tilgjengelig dokumenter som inneholder håndskrevne anmerkninger, kommentarer eller overstrykninger, eller som kan være stemplet "Utgår" eller lignende. Vi har derfor måtte benytte disse dokumentene til skanning for å lage en elektronisk utgave.Håndskrevne anmerkninger eller kommentarer har vært en del av saksbehandlingen, og skal ikke benyttes til å tolke innholdet i dokumentet.Overstrykninger og stemplinger med "Utgår" e.l. indikerer at det under saksbehandlingen er kommet inn nyere dokumenter til erstatning for det tidligere dokumentet. Slik overstrykning eller stempling må ikke forstås slik at den aktuelle delen av dokumentet ikke gjelder.Vennligst se bort fra håndskrevne anmerkninger, kommentarer eller overstrykninger, samt eventuelle stemplinger med "Utgår" e.l. som har samme betydning.Important information. For archival reasons, the Norwegian Patent Office has only documents available for this publicly available patent application that contain handwritten remarks, comments or deletions, or that may be stamped "Deleted" or similar. We have therefore had to use these documents for scanning to create an electronic edition. Handwritten remarks or comments have been part of the case processing, and should not be used to interpret the content of the document. indicates that newer documents have been received during the proceedings to replace the previous document. Such underlining or stamping must not be understood as meaning that the relevant part of the document does not apply. Please disregard handwritten remarks, comments or underlining, as well as any stamping with "Deleted" or the like. which has the same meaning.

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en langstrakt, kjerneløs bunt av hule, semipermeable filamenter til bruk som fluidumatskillende element i et diffusjonsapparat, samt én fremgangsmåte til fremstilling av samme. The present invention relates to an elongated, coreless bundle of hollow, semipermeable filaments for use as a fluid separating element in a diffusion apparatus, as well as one method for producing the same.

Kunstige nyresystemer omfatter dialysatorer eller membran-diffusjonsinnretninger hvorigjennom blod fra en pasient strømmer til behandling. En dialysatortype er kjent som en hulfiber-dialysator. Artificial kidney systems include dialyzers or membrane diffusion devices through which blood from a patient flows for treatment. One type of dialyzer is known as a hollow fiber dialyzer.

En hulfiber-dialysator omfatter et langstrakt hus medA hollow fiber dialyzer comprises an elongated housing with

stort sett sylindrisk form hvori mange meget fine, hule og semipermeable fibrer er anbrakt og festet til huset ved deres ender. Blod fra pasienten strømmer gjennom dialysatoren i fibrenes indre. Dialyseoppløsning strømmer gjennom dialysatoren om og i berøring med fibrene, slik at avfallsprodukter opptas fra blodet og fjernes fra dialysatoren. generally cylindrical in shape in which many very fine, hollow and semipermeable fibers are placed and attached to the housing at their ends. Blood from the patient flows through the dialyzer in the interior of the fibers. Dialysis solution flows through the dialyzer around and in contact with the fibres, so that waste products are absorbed from the blood and removed from the dialyser.

Fibrene fremstilles ut fra et langt, hult filament av cello-fan eller av et cellulosederivat såsom "Cuprophan". Filamentet er kontinuerlig og leveres på en spole. The fibers are produced from a long, hollow filament of cellophane or of a cellulose derivative such as "Cuprophan". The filament is continuous and is supplied on a spool.

Under fremstilling av dialysatoren er det upraktisk å skjære over filamentet til individuelle fibrer, gruppere eller bunte fibrene og deretter sette sammen dialysatoren. Ifølge en kjent fremgangsmåte til bunting av fibrene utformes filamentet til en spolebunt ved å vikle filamentet på et hjul, gripe det oppviklete filament ved to punkter, hvoretter spolebunten tas av hjulet. Spolebunten trekkes deretter inn i et sylindrisk hus. I denne form er filamentet stadig kontinuerlig, men etter ytterligere bearbeidelse skjæres spolebuntens ombøyete ender av på en slik måte at det dannes fibrer med åpne ender. Som det vil fremgå kan det bare fremstilles ett apparat av hver spolebunt. During manufacture of the dialyzer, it is impractical to cut the filament into individual fibers, group or bundle the fibers, and then assemble the dialyzer. According to a known method for bundling the fibers, the filament is formed into a coil bundle by winding the filament on a wheel, gripping the wound filament at two points, after which the coil bundle is removed from the wheel. The coil bundle is then pulled into a cylindrical housing. In this form, the filament is still continuous, but after further processing, the bent ends of the coil bundle are cut off in such a way that fibers with open ends are formed. As will be seen, only one device can be produced from each coil bundle.

I andre kjente viklesystemer vikles filamentet opp på en bæreinnretning som til slutt blir en del av apparatet. I dia- lyseapparatet er denne bæreinnretning imidlertid et inaktivt element som opptar plass og derved minsker apparatets effek^-tivitet. In other known winding systems, the filament is wound onto a carrier device which eventually becomes part of the apparatus. In the dialysis machine, however, this carrying device is an inactive element that takes up space and thereby reduces the efficiency of the machine.

Hulfiberdialysatorer i diffusjonsapparater fremstillesHollow fiber dialyzers in diffusion devices are manufactured

av fiberbunter som er anbrakt stort sett parallelt med buntens lengdeakse. Som følge av dette dannes det ved bruk forholdsvis uhomogene strømningsmellomrom om fibrenes ytre, hvor dialyse^eller andre oppløsninger, som passerer utvendig på fibrene, of fiber bundles which are placed largely parallel to the longitudinal axis of the bundle. As a result of this, during use, relatively inhomogeneous flow gaps are formed around the outside of the fibres, where dialysis or other solutions, which pass on the outside of the fibres,

kan utføre shuntstrømninger, hvorved det frembringes uensartede og dårlige dialyseresultater. Det dannes også stagnasjonsområder i dialysatoren, noe som kan fremme blodstørkning. can perform shunt flows, producing uneven and poor dialysis results. Stagnation areas are also formed in the dialyzer, which can promote blood clotting.

I visse handelsvanlige hulfiberdialysatorer anvendes det fibrer fremstilt av celluloseacetat, som deretter regenereres til cellulose. Disse fibrer er når de er våte meget bløte, og de danner ikke en god og stort sett selvbærende fibermatriks til dannelse av stort sett homogene strømningskanaler gjennom fiberbunten. In certain commercially available hollow fiber dialyzers, fibers made from cellulose acetate are used, which are then regenerated into cellulose. These fibers are very soft when wet, and they do not form a good and largely self-supporting fiber matrix for the formation of largely homogeneous flow channels through the fiber bundle.

Følgelig har de langsgående anordnete og parallelle fibere bunter, særlig når de er fremstilt av cellulose regenerert av en celluloseester, oppvist frirom for dialyse samt egenskaper med hensyn til blodstørkning, som ligger under det optimale. Consequently, the longitudinally arranged and parallel fibrous bundles, especially when made from cellulose regenerated from a cellulose ester, have exhibited dialysis clearance and blood clotting properties that are less than optimal.

Dessuten sammenpakkes de bløte cellulosefilamenter slik at det frembringes en uønsket lav "tomromsandel" (som er den andel av fiberbunten som ikke er opptatt av fibrer og som i en dialysator utgjør strømningsbanen for dialysef luidet).. Idet de våte og bløte filamenter ikke er særlig selvbærende dersom det skal anvendes en tomromsandel på helt opp til 0,4, blir de bløte filamenters tendens til å muliggjøre dannelse av fluidum-shuntbaner gjennom rommet mellom filamentene meget uttalt. In addition, the soft cellulose filaments are packed together so that an undesirably low "void fraction" is produced (which is the part of the fiber bundle that is not occupied by fibers and which in a dialyzer constitutes the flow path for the dialysis fluid).. As the wet and soft filaments are not particularly self-supporting if a void ratio of up to 0.4 is to be used, the tendency of the soft filaments to enable the formation of fluid shunt paths through the space between the filaments becomes very pronounced.

Stivere, hule cellulosefilamenter kan oppnås ved hjelp av den såkalte kuprammoniumregenererte celluloseprosess, som er en velkjent prosess. Slike filamenter er kommersielt tilgjengelige, f.eks. fra Enka GlansztoffA.G. i Wuppertal, Forbundsrepublikken Tyskland. Disse fibrer har imidlertid vært vanskelig å samle Stiffer, hollow cellulose filaments can be obtained using the so-called cuprammonium regenerated cellulose process, which is a well-known process. Such filaments are commercially available, e.g. from Enka GlansztoffA.G. in Wuppertal, Federal Republic of Germany. However, these fibers have been difficult to collect

på kommersiell basis til en effektiv dialysator.on a commercial basis into an efficient dialyzer.

Ifølge oppfinnelsen er det frembrakt en filamentbunt som kan fremstilles slik som beskrevet og samles til en dialysator eller et annet diffusjonsapparat, såsom en oksygenator, et apparat for omvendt osmose, et ultrafiltreringsapparat eller liknende. Filterbunten ifølge oppfinnelsen er kjennetegnet ved at dens tomromsandel er større enn 0,4, fortrinnsvis minst 0,6. According to the invention, a filament bundle has been produced which can be produced as described and collected into a dialyzer or another diffusion device, such as an oxygenator, a device for reverse osmosis, an ultrafiltration device or the like. The filter bundle according to the invention is characterized by its void ratio being greater than 0.4, preferably at least 0.6.

Derved oppnås det et ønskelig stort volum for dialyseopp-løsningen, slik at denne kan sive gjennom bunten utvendig på filamentene, slik at diffusjonsbetingelsene bedres. Fortrinnsvis anvendes det forholdsvis stive filamenter, såsom filamenter av kuprammoniumregenert cellulose, polykarbonatfilamenter eller andre filamenter med liknende stivhet, for å oppnå selvbærende filamenter i bunten, når filamentene er våte. Thereby, a desirable large volume is achieved for the dialysis solution, so that it can seep through the bundle on the outside of the filaments, so that the diffusion conditions are improved. Relatively stiff filaments are preferably used, such as filaments of cuprammonium regenerated cellulose, polycarbonate filaments or other filaments of similar stiffness, in order to obtain self-supporting filaments in the bundle when the filaments are wet.

Dessuten inneholder filamentbunten ifølge oppfinnelsen filamenter hvorav størstedelen danner en vinkel (fortrinnsvis på In addition, the filament bundle according to the invention contains filaments, the majority of which form an angle (preferably on

ca. 1-5°) i forhold til buntens lengdeakse, og filamentene krysser nabofilamenter uten å være sammenvevet med disse, about. 1-5°) in relation to the longitudinal axis of the bundle, and the filaments cross neighboring filaments without being intertwined with them,

idet hvert av filamentene stort sett inntar individuelle, parallelle og flate plan. Resultatet av dette er at det dannes en meget god og stort sett mer ensartet konfigurasjon i strøm-ningsrommet utvendig på filamentene i bunten, noe som resulterer i en vesentlig forbedring av diffusjons- og dialysebeting-elsene. with each of the filaments largely occupying individual, parallel and flat planes. The result of this is that a very good and largely more uniform configuration is formed in the flow space on the outside of the filaments in the bundle, which results in a significant improvement of the diffusion and dialysis conditions.

Ifølge oppfinnelsen er det frembrakt en langstrakt og kjerneløs bunt av hule, stort sett langsgående og semipermeable filamenter som er uten direkte mekanisk fastgjøring til hverandre, og som er velegnet som det fluidumatskillende element i et diffusjonsapparat. Filamentene er anbrakt i bunten slik at størstedelen og fortrinnsvis så å si alle fiberlengdene og filamentenes hovedretning danner en vinkel i forhold til filamentbuntens lengdeakse, idet filamentene er anbrakt kryssende og liggende henover tilstøtende filamenter. Videre løper størstedelen av de individuelle filamenter i bunten fortrinnsvis henover ca. 15-50% av filamentbuntens bredde. According to the invention, an elongated and coreless bundle of hollow, largely longitudinal and semipermeable filaments has been produced which are without direct mechanical attachment to each other, and which are suitable as the fluid separating element in a diffusion apparatus. The filaments are placed in the bundle so that the majority and preferably all of the fiber lengths and the main direction of the filaments form an angle in relation to the longitudinal axis of the filament bundle, the filaments being placed crossing and lying across adjacent filaments. Furthermore, the majority of the individual filaments in the bundle preferably run across approx. 15-50% of the width of the filament bundle.

Filamentenes kryssende og vinkelmessig forskjøvne forhold frembringer følgelig en spesiell struktur i forbindelse med langsgående og ikke sammenføyete filamentbunter, hvorved det frembringes en vesentlig forbedring med hensyn til dialyseopp-løsningens strømningsforhold i mellomrommet mellom filamentene i bunten. The intersecting and angularly displaced relationship of the filaments consequently produces a special structure in connection with longitudinal and unjoined filament bundles, whereby a significant improvement is produced with regard to the dialysis solution's flow conditions in the space between the filaments in the bundle.

Fortrinnsvis løper de individuelle filamenter henover ca. 2-3 5% av buntens bredde. Preferably, the individual filaments run over approx. 2-3 5% of the width of the bundle.

Som et ytterligere kjennetegnende trekk ved den ovenfor omtalte struktur er størstedelen og fortrinnsvis så å si alle filamenter anbrakt under stort sett samme vinkel i forhold til buntens lengdeakse og også under en vinkel i forhold til et plan gjennom buntens lengdeakse, hvilket plan står vinkelrett på de plan som inneholder de individuelle filamenter. Fortrinnsvis vil et slikt sentralplan som står vinkelrett på de individuelle filamenters plan skjære fra 20 til 35% av filamentene med henblikk på å frembringe en bunt, som har meget god fluidum-strømningsbane, særlig for dialyseoppløsning, gjennom bunten og utvendig på filamentene. As a further characteristic feature of the above-mentioned structure, the majority and preferably all filaments are placed at substantially the same angle in relation to the longitudinal axis of the bundle and also at an angle in relation to a plane through the longitudinal axis of the bundle, which plane is perpendicular to the plane containing the individual filaments. Preferably, such a central plane which is perpendicular to the plane of the individual filaments will cut from 20 to 35% of the filaments in order to produce a bundle, which has a very good fluid flow path, especially for dialysis solution, through the bundle and outside the filaments.

Et ytterligere kjennetegnende trekk ved de foretrukne filamentbunter ifølge oppfinnelsen består i at disse oppviser en økt motstand mot å bli trukket fra hverandre på grunn av buntenes spesielle struktur, i en retning på tvers av lengdeaksen og parallelt med de plan som inneholder de individuelle filamenter, sammenliknet med retningen på tvers av lengdeaksen og vinkelrett på de plan som inneholder de individuelle filamenter. Filamentbuntene ifølge oppfinnelsen oppviser således en økt og selvstendig selvbærende egenskap til tross for at filamentene er ikke-vevete og uten direkte mekanisk fastgjøring til hverandre. Filamentene søker derfor å forbli sammen i en sammenhengende og velordnet bunt, mens denne samles til en dialysator. A further characteristic feature of the preferred filament bundles according to the invention is that these exhibit an increased resistance to being pulled apart due to the special structure of the bundles, in a direction across the longitudinal axis and parallel to the planes containing the individual filaments, compared with the direction transverse to the longitudinal axis and perpendicular to the planes containing the individual filaments. The filament bundles according to the invention thus exhibit an increased and independent self-supporting property despite the fact that the filaments are non-woven and without direct mechanical attachment to each other. The filaments therefore seek to remain together in a coherent and well-ordered bundle, while this is collected into a dialyzer.

Fortrinnsvis er tomromsandelen som nevnt ovenfor i bunten ifølge oppfinnelsen større enn 0,4, og fortrinnsvis ligger andelen mellom ca. 0,6 og 0,8. Som følge av dette er det mer plass for dialyseoppløsning eller et annet fluidum som passerer gjennom bunten mellom filamentene, og derved frembringes det en forbedret strømningsbane, som særlig frembringer god adgangs-mulighet for dialyseoppløsningen til filamentene i buntens sentrale område. I kjente filamentbunter kan tomromsandelen være så lav som 0,1. Preferably, the proportion of voids as mentioned above in the bundle according to the invention is greater than 0.4, and preferably the proportion lies between approx. 0.6 and 0.8. As a result of this, there is more space for dialysis solution or another fluid that passes through the bundle between the filaments, thereby creating an improved flow path, which in particular creates a good access possibility for the dialysis solution to the filaments in the central area of the bundle. In known filament bundles, the void fraction can be as low as 0.1.

Fortrinnsvis er skjæringsvinkelen mellom filamentene og et annet sett av parallelle plan, som står vinkelrett på det sett plan som inneholder de individuelle filamenter, ca. 1-5° og helst 2-3°. Preferably, the angle of intersection between the filaments and another set of parallel planes, which are perpendicular to the set plane containing the individual filaments, is approximately 1-5° and preferably 2-3°.

Oppfinnelsen vil bli nærmere forklart i det etterfølgende under henvisning til de medfølgende tegninger, hvori: Fig. 1 viser et perspektivriss av den ene side av et vikleapparat til bruk ved fremstilling av filamentbunter ifølge oppfinnelsen og viser et oppspolingshjul, to filamentforsynings-spoler samt en filamentføring. Fig. 2 viser et skjematisk perspektivriss ay et driysystem for drift av oppspolingshjulet samt for bevegelse av filament-føringen. Fig. 3 viser et perspektivriss, delvis i snitt, av et system med to kamskiver til styring av bevegelsene for fila-mentføringene på hver side av apparatet. Fig. 3a viser et alternativt system med bare en kamskive til styring av føringene. Fig. 4 viser et forstørret perspektivriss av en filament-føringskonstruksjon. The invention will be explained in more detail below with reference to the accompanying drawings, in which: Fig. 1 shows a perspective view of one side of a winding apparatus for use in the production of filament bundles according to the invention and shows a winding wheel, two filament supply coils and a filament guide . Fig. 2 shows a schematic perspective view and a drive system for operating the winding wheel and for moving the filament guide. Fig. 3 shows a perspective view, partly in section, of a system with two cam disks for controlling the movements of the filament guides on each side of the apparatus. Fig. 3a shows an alternative system with only one cam disk for controlling the guides. Fig. 4 shows an enlarged perspective view of a filament guide construction.

Fig. 5 viser et sideriss av oppspolingshjulet.Fig. 5 shows a side view of the winding wheel.

Fig. 6 viser et snitt etter linjen 6-6 i fig. 5 og viser en nav- og låsemekanisme for oppspolingshjulet. Fig. 7 viser et sterkt forstørret sideriss av en del av oppspolingshjulet. Fig. 8 viser et snitt etter linjen 8-8- i fig. 7 og viser filamentoverkryssingen. Fig. 9 viser et perspektivriss av en delt bøssing til bruk ved bunting av filamentet med henblikk på avskjæring til fibrer. Fig. 10 viser et enderiss av den delte bøssing med den ene side åpnet. Fig. 11 viser et skjematisk riss av en filamentbunt ifølge oppfinnelsen og viser det typiske arrangement av noen få av filamentene i bunten. Fig. 6 shows a section along line 6-6 in fig. 5 and shows a hub and locking mechanism for the winding wheel. Fig. 7 shows a greatly enlarged side view of part of the winding wheel. Fig. 8 shows a section along the line 8-8- in fig. 7 and shows the filament crossing. Fig. 9 shows a perspective view of a split bushing for use when bundling the filament with a view to cutting it into fibers. Fig. 10 shows an end view of the split bushing with one side open. Fig. 11 shows a schematic view of a filament bundle according to the invention and shows the typical arrangement of a few of the filaments in the bundle.

Fig. 12 viser et snitt etter linjen 12-12 i fig. 11.Fig. 12 shows a section along the line 12-12 in fig. 11.

Fig. 13 viser et perspektivriss av en dialysator hvoriFig. 13 shows a perspective view of a dialyzer in which

en filamentbunt ifølge oppfinnelsen blir anvendt.a filament bundle according to the invention is used.

Fig. 1 viser et vikleapparat 10 som omfatter et stativ 12 som på begge sider er utstyrt med en viklemekanisme. Stativet omfatter en kasseliknende hovedseksjon 14 som er understøttet av to ben 16 og 18. En styrekonsoll og monteringsseksjon 20 for tilførselsspoler blir båret på en konsolliknende måte fra den bakre ende av stativets hovedseksjon 14. Fig. 1 shows a winding apparatus 10 which comprises a stand 12 which is equipped on both sides with a winding mechanism. The stand comprises a box-like main section 14 which is supported by two legs 16 and 18. A control console and mounting section 20 for supply coils is carried in a cantilever-like manner from the rear end of the stand main section 14.

To stort sett like viklemekanismer er anordnet på hver sin side av stativet. Dersom det er ønskelig kan det således utføres to vikleoperasjoner samtidig. Two largely identical winding mechanisms are arranged on either side of the stand. If desired, two wrapping operations can thus be carried out at the same time.

Hver viklemekanisme omfatter en øvre og en nedre spole-bæreaksel 22 respektivt 24, som rager utad til siden fra mon-teringsseks jonen 20. To filamenttilførselsspoler 26 og 28, som hver bærer et påviklet, kontinuerlig og hult filament, er mon tert på akslene 22 og 24. Filamenter 30 og 32 løper fra spolene gjennom en filamentfører 34 og til et drevet oppspolingshjul 36. En transparent beskyttelsesskjerm 38 med to adgangsdører 38a og 38b blir båret av stativets hovedseksjon slik at før-ingen og oppspolingshjulet er innelukket. Each winding mechanism comprises an upper and a lower coil-carrying shaft 22 and 24, respectively, projecting outwardly to the side from the mounting section 20. Two filament supply spools 26 and 28, each carrying a wound continuous hollow filament, are mounted on the shafts 22 and 24. Filaments 30 and 32 run from the spools through a filament guide 34 and to a driven take-up wheel 36. A transparent protective screen 38 with two access doors 38a and 38b is carried by the main section of the stand so that the guide and take-up wheel are enclosed.

Oppspolingshulets 36 dreining og filamentføringens 34 bevegelser styres av et drivsystem som er omsluttet av stativets hovedseksjon 14. Drivsystemet omfatter en elektromotor 40 som driver både oppspolingskonstruksjonen og føringskonstruksjonen. Motorens omløpstall kan variere mellom 0 og 2000 omdr./min. The rotation of the winding hole 36 and the movements of the filament guide 34 are controlled by a drive system which is enclosed by the stand's main section 14. The drive system comprises an electric motor 40 which drives both the winding structure and the guide structure. The engine speed can vary between 0 and 2000 rpm.

Motoren 4 0 er forbundet med oppspolingshjulet via et gear og et registerreimsystem slik som beskrevet nedenfor. Motoren 4 0 er forbundet med et reduksjonsgear 4 2 av snekketype, som har et utvekslingsforhold på 5:1 og som har et utgangstannhjul The motor 40 is connected to the winding wheel via a gear and a timing belt system as described below. The motor 40 is connected to a worm-type reduction gear 42, which has a gear ratio of 5:1 and which has an output gear

44. En fortannet utgangsdrivreim 46 er ført om tannhjulet 4444. A toothed output drive belt 46 is passed around the sprocket 44

og om et drevet tannhjul 48, som er montert på en tverr- eller mellomaksel 50. Et utgangstannhjul 52 er montert på tverr-akselen 50 og er forbundet med en omløpstallteller 54 ved hjelp av en reim 56. Gearsystemet er anordnet slik at telleren er synkronisert med oppspolingshjulet, slik at telleren angir oppspolingshjulets omløpstall. and about a driven gear wheel 48, which is mounted on a transverse or intermediate shaft 50. An output gear wheel 52 is mounted on the transverse shaft 50 and is connected to a revolution number counter 54 by means of a belt 56. The gear system is arranged so that the counter is synchronized with the winding wheel, so that the counter indicates the number of revolutions of the winding wheel.

Et oppspolingshjul-drivtannhjul 58 er også montert på akselen 50 og er forbundet med en oppspolingshjul-drivaksel 60 ved hjelp av et tannhjul 62 på akselen 50 samt en registerreim 64. Oppspolingshjulet 36 er montert på den ene ende av akselen 60. Oppspolingshjulet drives således av motoren 4 0 via reduk-sjonsgearet 42, tannhjulet 44, reimen 46 og tannhjulet 48, via akselen 50, tannhjulet 58, reimen 64 og tannhjulet 62 samt via akselen 60. Ved hjelp av dette system kan omløpshjulet drives med omløpstall mellom 0 og 4 00 omdr./min. A take-up wheel drive gear 58 is also mounted on the shaft 50 and is connected to a take-up wheel drive shaft 60 by means of a gear 62 on the shaft 50 and a timing belt 64. The take-up wheel 36 is mounted on one end of the shaft 60. The take-up wheel is thus driven by the motor 4 0 via the reduction gear 42, the gear wheel 44, the belt 46 and the gear wheel 48, via the shaft 50, the gear wheel 58, the belt 64 and the gear wheel 62 as well as via the shaft 60. With the help of this system, the impeller can be driven with a number of revolutions between 0 and 4 00 rpm

Filamentføringen 34 er montert slik at den bringer filamentet til å bevege seg frem og tilbake eller i sideretningen i-forhold til oppspolingshjulet 36 med en hastighet som står i forhold til oppspolingshjulets dreining. Motoren 4 0 driver filamentføringen via en variabel hastighetsregulering 64 som er montert på motoren 40. Hastighetsreguleringen omfatter en manuell hastighetsinnstiller 65 og et utgangstannhjul 66, og utgangshjulets 66 omløpstall kan innstilles mellom 0 og 400 omdr./min. En registerdrivreim 68 er ført om utgangshjulet 66 og om et mindre, drevet hjul 70. For hvert omløp av utgangs- The filament guide 34 is mounted so that it causes the filament to move back and forth or laterally in relation to the winding wheel 36 at a speed which is proportional to the rotation of the winding wheel. The motor 40 drives the filament guide via a variable speed control 64 which is mounted on the motor 40. The speed control comprises a manual speed adjuster 65 and an output toothed wheel 66, and the number of revolutions of the output wheel 66 can be set between 0 and 400 rpm. A register drive belt 68 is passed around the output wheel 66 and around a smaller, driven wheel 70. For each revolution of the output

tannhjulet 66 dreier det drevne tannhjul 70 seg 2,25 ganger,gear 66 turns driven gear 70 2.25 times,

og det er således frembrakt et utvekslingsforhold på 2,25:1. Det drevne tannhjul 70 er festet på den ene ende av en aksel 72 som løper inn i en gearkasse 74. En annen aksel 76, som flukter med akselen 72, løper ut av gearkassen, og et tannhjul 78 er festet til den ytterste ende av akselen 76. En dreibar kamdrivaksel 80 løper oppad fra gearkassen 74 og drives av akselen 72. Et ikke vist konisk tannhjulsarrangement er anordnet inne i gearkassen for drift av akslene 76 og 80. and an exchange ratio of 2.25:1 has thus been produced. The driven gear 70 is attached to one end of a shaft 72 which runs into a gearbox 74. Another shaft 76, flush with the shaft 72, runs out of the gearbox, and a gear 78 is attached to the outermost end of the shaft 76. A rotatable cam drive shaft 80 runs upwardly from the gearbox 74 and is driven by the shaft 72. A bevel gear arrangement, not shown, is arranged inside the gearbox for driving the shafts 76 and 80.

En annen registerreim 82 er ført om tannhjulet 78 og et tannhjul 84 for drift av en annen dreibar kamdrivaksel 86 samt en teller 88 gjennom et gearkassearrangement 89, som er anordnet på liknende måte som den som nettopp er beskrevet i forbindelse med gearkassen 74. Telleren 88 er synkronisert med akslenes 80 og 86 dreining, som i sin tur står i forhold til førearmens svingehastighet, slik at telleren angir hastigheten for fila-mentførearmens frem- og tilbakebevegelse eller svinging. Another timing belt 82 is passed around the toothed wheel 78 and a toothed wheel 84 for operating another rotatable cam drive shaft 86 as well as a counter 88 through a gearbox arrangement 89, which is arranged in a similar manner to that just described in connection with the gearbox 74. The counter 88 is synchronized with the rotation of the shafts 80 and 86, which in turn is in relation to the swing speed of the guide arm, so that the counter indicates the speed of the filament guide arm's forward and backward movement or swing.

Fig. 3 viser at hver av akslene 8 0 og 8 6 øverst bærer en kamskive 90 respektivt 92, som styrer svingingen av føringen 34 samt filamentene. En støtstang 94 løper fra det indre av stativ^seksjonen 14 gjennom en sidevegg 14a og er i sin ytre ende forbundet med føringen 34. I den indre ende danner stangen 94 anlegg mot en kamfølger 96 som er forspent mot kammen 90 ved hjelp av en skruetrykkfjær 98 som danner anlegg mot en lager-plate 100 og kamfølgeren 96. Dreining av kamskiven 90 bringer stangen 94 til å bevege seg frem og tilbake, og den ikke viste filamentførearm på apparatets annen side er styrt på liknende måte av kamskiven 92. Fig. 3 shows that each of the shafts 8 0 and 8 6 at the top carries a cam disc 90 and 92, respectively, which control the oscillation of the guide 34 and the filaments. A push rod 94 runs from the interior of the rack section 14 through a side wall 14a and is connected at its outer end to the guide 34. At the inner end, the rod 94 abuts against a cam follower 96 which is biased against the cam 90 by means of a helical compression spring 98 which forms a bearing against a bearing plate 100 and the cam follower 96. Turning the cam disc 90 causes the rod 94 to move back and forth, and the filament guide arm, not shown, on the other side of the apparatus is controlled in a similar way by the cam disc 92.

Med dette arrangement kan førearmens svingningshastighet reguleres mellom 0 og 900 svingninger pr. min. With this arrangement, the swing speed of the control arm can be regulated between 0 and 900 swings per second. my.

Ifølge en alternativ kamskivekonstruksjon som er vist i fig. 3a anvendes det bare én kamskive 102 som er utstyrt med et spor. I denne konstruksjon inngår det bare en drivaksel 80a som driver kamskiven som på sin side styrer to støtstenger 93a og 94a. According to an alternative cam construction shown in fig. 3a, only one cam disc 102 is used which is equipped with a groove. In this construction, only one drive shaft 80a is included which drives the cam disc which in turn controls two shock rods 93a and 94a.

Som det vil fremgå kan kamdrivakselens 8 0 hastighet i forhold til oppspolingshjulets drivaksel 60 reguleres og innstilles ved hjelp av hastighetsinnstilleren 65. Dersom det ikke foretas en innstilling eller regulering, vil forholdet mellom førearmens svinging og oppspolingshjulets dreining bli konstant uansett oppspolingshjulets hastighet. Bruken av innstilleren 65 muliggjør imidlertid en innstilling og styring av forholdet mellom førearmens svinging og oppspolingshjulets dreining. As will be seen, the speed of the cam drive shaft 8 0 in relation to the winding wheel drive shaft 60 can be regulated and adjusted using the speed adjuster 65. If no setting or adjustment is made, the ratio between the swing of the drive arm and the rotation of the winding wheel will be constant regardless of the speed of the winding wheel. The use of the adjuster 65, however, makes it possible to set and control the relationship between the swing of the guide arm and the rotation of the winding wheel.

Førearmkonstruksjonen 34 er montert på yttersiden av side-veggen 14a ved hjelp av en vertikalt innstillbar monteringsplate 101, en dreibart regulerbar sideplate 102 samt en frem- og til-bakeinnstillbar bæreplate 104. En øvre filamentfølerkontakt 106 er montert på oversiden av platen 104, mens en nedre filament-følerkontakt 108 blir båret av og er anbrakt under platen 104. Hver av disse kontakter omfatter et bladliknende organ 110 som er forspent i retning mot filamentet og som er i berøring med filamentet 30 eller 32 og avføler dettes nærvær. I tilfelle av at filamentet brister under oppspolingen, beveger organet 110 seg .oppad og aktiverer derved ikke viste innretninger til utkopling av drivsystemet og til pålegging av en styrt bremse-virkning på tilførselsspoleakslene samt på oppspolingshjulet for å nedbringe brudd i filamenter på andre oppspolingshjul til et minimum. The control arm structure 34 is mounted on the outside of the side wall 14a by means of a vertically adjustable mounting plate 101, a rotatably adjustable side plate 102 as well as a front and rear adjustable carrier plate 104. An upper filament sensor contact 106 is mounted on the upper side of the plate 104, while a lower filament sensor contact 108 is carried by and is placed under the plate 104. Each of these contacts comprises a blade-like member 110 which is biased in the direction of the filament and which is in contact with the filament 30 or 32 and senses its presence. In the event that the filament breaks during the winding, the member 110 moves upwards and thereby activates means not shown for disconnecting the drive system and for imposing a controlled braking action on the supply spool shafts as well as on the winding wheel to reduce breakage of filaments on other winding wheels to a minimum.

En langstrakt og svingbar førearm 112 er dreibart montert i sin bakre ende på bæreplaten 104 foran kontakten 106 ved hjelp av en tapp 114. Støtstangen 94 er forbundet med armen i et punkt mellom armens ender ved hjelp av et universalledd 116. Et hode An elongated and pivotable guide arm 112 is rotatably mounted at its rear end on the support plate 104 in front of the contact 106 by means of a pin 114. The push rod 94 is connected to the arm at a point between the ends of the arm by means of a universal joint 116. A head

112a på førearmens fremre ende bærer øvre og nedre fjærliknende filamentføringer, såsom en føring 118, som samvirker med andre fjærliknende filamentføringer, såsom en føring 119, som er forbundet med kontaktene 106 og 108. Når støtstangen 94 beveger seg frem og tilbake, svinger hodet 112 frem og tilbake på en måte som styres av kamskiven 90. 112a on the forward end of the guide arm carries upper and lower spring-like filament guides, such as a guide 118, which cooperate with other spring-like filament guides, such as a guide 119, which are connected to contacts 106 and 108. As the push rod 94 moves back and forth, the head 112 swings back and forth in a manner controlled by the cam disc 90.

Oppspolingshjulet 36 omfatter som vist i fig. 5 og 6 en filamentoppspolingsplate 120 samt et nav- og låsesystem 122 til avtakbar festing av platen på apparatet. The winding wheel 36 comprises, as shown in fig. 5 and 6 a filament winding plate 120 as well as a hub and locking system 122 for removable attachment of the plate to the apparatus.

Platen 120 har en stor, sirkelformet og sentralt anbrakt åpning som avgrenser en innvendig kant 124, og platen har seks bæreseksjoner 126, 128, 130, 132, 134 og 135. Hver av disse seksjoner er anbrakt radialt utad fra platens sentrum og jevnt fordelt langs platens omkrets. The plate 120 has a large, circular and centrally located opening that defines an inner edge 124, and the plate has six support sections 126, 128, 130, 132, 134 and 135. Each of these sections is placed radially outward from the center of the plate and evenly distributed along the circumference of the plate.

På hver av platens bæreseksjoner er det montert en V-formet filamentbærekonstruksjon, såsom en konstruksjon 136 på seksjonen 126. Hver av disse bærekonstruksjoner omfatter to utadragende, U-formete filamentstøtter 138 og 14 0 som hver avsluttes i en nedre eller indre avfaset kant 138a og 140a. Hver av støttene er festet til platen 120 ved hjelp av skrueopptakende åpninger i denne. Som det fremgår av fig. 5 kan filamentbærekonstruksjonene være flyttbart anbrakt i en av tre forskjellige radiale stillinger. Filamentstøttene 138 og 140 kan således flyttes fra den viste indre stilling til en mellomstilling ved 142 og 144 eller til en ytterstilling ved 146 og 148. Ved slike forandringer av stillingene kan lengden av filamentbuntene mellom støtteinn-rethingene minskes ellerøkes. F.eks. kan lengden av buntene mellom to på hverandre følgende støtteinnretninger økes ved å bevege støttene radialt utad. Dette muliggjør fremstilling av hulfiber-dialysatorer av forskjellig lengde. On each of the plate's support sections is mounted a V-shaped filament support structure, such as a structure 136 on the section 126. Each of these support structures comprises two protruding, U-shaped filament supports 138 and 140 which each terminate in a lower or inner chamfered edge 138a and 140a. Each of the supports is attached to the plate 120 by means of screw receiving openings therein. As can be seen from fig. 5, the filament support structures can be movably placed in one of three different radial positions. The filament supports 138 and 140 can thus be moved from the shown inner position to an intermediate position at 142 and 144 or to an outer position at 146 and 148. With such changes in the positions, the length of the filament bundles between the support in-rethings can be reduced or increased. E.g. the length of the bundles between two successive support devices can be increased by moving the supports radially outwards. This enables the production of hollow fiber dialyzers of different lengths.

Systemet 122 til festing av platen 120 på maskinen erThe system 122 for attaching the plate 120 to the machine is

vist både i fig. 5 og i fig. 6. Dette system omfatter en nav-konstruksjon 150 som er festet på den ene ende av akselen 60 shown both in fig. 5 and in fig. 6. This system comprises a hub structure 150 which is attached to one end of the shaft 60

ved hjelp av en settskrue 151. Navkonstruksjonen omfatter et knappliknende legeme 152 som er utstyrt med en flens og som en hjulliknende bæreplate 154 er festet til. Bæreplaten omfatter tre radiale eiker 156, 158 og 160 som hver er utstyrt med en langstrakt førespalte 162. Platens ytterste omkrets er L-formet i snitt og avgrenser en aksial eller sideveis løpende ansats 164 samt en ringformet ansats 166. by means of a set screw 151. The hub structure comprises a button-like body 152 which is equipped with a flange and to which a wheel-like carrier plate 154 is attached. The bearing plate comprises three radial spokes 156, 158 and 160, each of which is equipped with an elongated guide slot 162. The outer circumference of the plate is L-shaped in section and delimits an axial or laterally running projection 164 and an annular projection 166.

Oppspolingsplaten 120 for oppspolingshjulet er anordnet slik at innerkanten 124 kan innpasses på ansatsen 164 slik at platen danner anlegg mot den ringformete ansats 166. Denne pasning hindrer radiale bevegelser av platen 120 i forhold til navet 150. Platen 120 er avtagbart festet, men i drivforbindelse med navkonstruksjonen ved hjelp av seks tapper, såsom en tapp 167a, som løper utad fra ansatsen 166 og som står i inngrep med seks åpninger, såsom en åpning 167b, i platen 120. The winding plate 120 for the winding wheel is arranged so that the inner edge 124 can be fitted onto the shoulder 164 so that the plate forms contact with the ring-shaped shoulder 166. This fit prevents radial movements of the plate 120 in relation to the hub 150. The plate 120 is removably attached, but in drive connection with the hub structure by means of six studs, such as a stud 167a, which run outwards from the shoulder 166 and engage six openings, such as an opening 167b, in the plate 120.

Tre stort sett radiale låsearmer 168, 170 og 172 er inn-rettet til å feste oppspolingsplaten 120 til bæreplaten 154 ved å hindre aksiale bevegelser av oppspolingsplaten i forhold til ansatsen 166. Disse armer er festet i deres indre ender til navet 150 ved hjelp av en tapp, såsom en tapp 174 i fig. 6, Three generally radial locking arms 168, 170 and 172 are adapted to secure the spool plate 120 to the carrier plate 154 by preventing axial movement of the spool plate relative to the shoulder 166. These arms are attached at their inner ends to the hub 150 by means of a pin, such as a pin 174 in fig. 6,

samt et dreibart krageliknende legeme 176. Hver av armene bærer en føreblokk, såsom en blokk 178 i fig. 6, som beveger seg radialt i spalten 162 i bæreplaten 154. Føreblokken 178 as well as a rotatable collar-like body 176. Each of the arms carries a guide block, such as a block 178 in fig. 6, which moves radially in the slot 162 in the carrier plate 154. The guide block 178

er festet til armen og ligger i spalten ved hjelp av en tapp 180. Hver av disse låsearmer har en slik lengde at når armene is attached to the arm and lies in the slot by means of a pin 180. Each of these locking arms has such a length that when the arms

er i den radialt utadskjøvete og låsende stilling, er den ytre ende av hver arm anbrakt radialt utad over ansatsen 164, og armenden ligger hen over platen 120. Med denne innretning kan armen låse og holde fast oppspolingsplaten 120 på opp-spolingsmaskinen i fast forbindelse med akselen 60. is in the radially outwardly pushed and locking position, the outer end of each arm is placed radially outward over the shoulder 164, and the arm end lies over the plate 120. With this device, the arm can lock and hold the winding plate 120 on the winding machine in fixed connection with axle 60.

Kragen 176 er dreibar i forhold til akselen 60 og bære-armene, såsom armen 160 i fig. 6. Som det fremgår av fig. 5 fastlegger en stoppetapp 18 2 grensene for kragens 17 6 bevegelser, og kragen kan holdes fast i den låste stilling av en ikke vist, fjærbelastet hakemekanisme. I den i fig. 5 med heltrukne linjer viste stilling er arraene anbrakt for fastlåsing av platen i stilling. En dreining av kragen 17 6 bringer armene til å trekke seg tilbake og føreblokkene, såsom blokken 178 i fig. 6, glir i spalten 162 inntil armenes ytre ender beveger seg innenfor den indre kant av ansatsen 164. Med låsearmene trukket tilbake kan oppspolingsplaten 120 tas av fra apparatet ved å trekke den aksialt utad. The collar 176 is rotatable relative to the shaft 60 and the support arms, such as the arm 160 in fig. 6. As can be seen from fig. 5, a stop pin 18 2 determines the limits of the movements of the collar 17 6, and the collar can be held firmly in the locked position by a not shown, spring-loaded hook mechanism. In the one in fig. 5 position shown with solid lines, the arrays are placed for locking the plate in position. A rotation of the collar 176 causes the arms to retract and the guide blocks, such as block 178 in FIG. 6, slides in the slot 162 until the outer ends of the arms move within the inner edge of the shoulder 164. With the locking arms pulled back, the winding plate 120 can be removed from the apparatus by pulling it axially outwards.

Under oppspolingsapparatets betjening og funksjon monteres de to filamentspoler på akslene 22 og 24, og hvert filament trekkes gjennom filamentføringen 34 og startes på oppspolingshjulet 36. Maskinen igangsettes slik at motoren dreier oppspolingshjulet 36, og når dette skjer, trekker oppspolingshjulet filament fra tilførselsspolene gjennom filamentføringen. Kamskivens 90 funksjon bringer førearmen 112 til å svinge eller bevege seg innad og utad i sideretningen, mens oppspolingshjulet dreier. Kamskiven er anordnet på en slik måte at den frembringer en jevn fordeling av filamentet på føringene. Kamskivens form medvirker til å hindre opphopning av filament ved føringens kanter ved å øke armhastigheten i hver ende av svingningen. Dessuten hindrer kamskiven en tettpakking av filamenttørnene, During the operation and function of the winder, the two filament spools are mounted on the shafts 22 and 24, and each filament is pulled through the filament guide 34 and started on the winder wheel 36. The machine is started so that the motor turns the winder wheel 36, and when this happens, the winder wheel pulls filament from the supply coils through the filament guide. The function of the cam 90 causes the guide arm 112 to swing or move inward and outward in the lateral direction, while the winding wheel rotates. The cam disc is arranged in such a way that it produces an even distribution of the filament on the guides. The shape of the cam helps to prevent the accumulation of filament at the edges of the guide by increasing the arm speed at each end of the swing. In addition, the cam disc prevents a tight packing of the filament thorns,

og kamskiven bringer det filament som er under påvikling til å krysse over den tidligere pålagte tørn av filamentet. Denne overkryssing er vist skjematisk i fig. 8, hvorav det fremgår at en øvre filamenttørn 190 krysser henover en nedre filament-tørn 192. and the cam brings the filament under winding to cross over the previously imposed mandrel of the filament. This crossover is shown schematically in fig. 8, from which it appears that an upper filament spike 190 crosses over a lower filament spike 192.

Det har vist seg å være hensiktsmessig å anvende to til-førselsspoler ut fra det synspunkt at det derved kan tilføres en tilstrekkelig filamentmengde til å mate oppspolingshjulet kontinuerlig, og derved unngår man å måtte stanse oppspolingsoperasjonen og starte en ny tilførselsspole. En slik stansing har vist seg å være skadelig for dialysatorens effektivitet, idet det kan dannes uønskete store strømningskanaler der hvor en tilførselsspole slapp opp og en annen begynner. Det antas at denne strømningskanal kan dannes som følge av forskjeller . i filamentspenningen i enden av den første spole og ved begyn-nelsen av den annen spole. It has proven to be appropriate to use two supply coils from the point of view that a sufficient amount of filament can thereby be supplied to feed the winding wheel continuously, thereby avoiding having to stop the winding operation and start a new supply coil. Such a stoppage has been shown to be detrimental to the dialyzer's efficiency, as unwanted large flow channels can form where one supply coil breaks down and another begins. It is believed that this flow channel can be formed as a result of differences. in the filament tension at the end of the first coil and at the beginning of the second coil.

Under oppspolingen har det vist seg å være hensiktsmessig å dreie oppspolingshjulet med en hastighet som er større enn førearmens svingningshastighet. Maksimalt kan dette frembringe individuelle filamenter som etter skjæring av 10% av buntens lengde under avtaingen fra spolen, opptar 30% av buntens bredde. I en bestemt driftstilstand kan oppspolingshjulet drives med et omløpstall på 200 omdr./min., mens førearmen utfører 160 eller 180 svingninger pr. minutt. Generelt fore-trekkes det at det foregår ca. 0,45-1,7 frem- og tilbake-svingninger pr. omdreining av oppspolingshjulet, særlig i forbindelse med et hjul av den viste utforming, hvormed det fremstilles seks bunter samtidig. De ovenfor angitte verdier kan variere tilsvarende i forbindelse med oppspolingshjul som fremstiller andre antall filamentbunter. During the winding, it has been found to be appropriate to turn the winding wheel at a speed that is greater than the swing speed of the guide arm. At most, this can produce individual filaments which, after cutting 10% of the length of the bundle during the unwinding from the coil, occupy 30% of the width of the bundle. In a certain operating condition, the winding wheel can be driven at a revolution rate of 200 rpm, while the guide arm performs 160 or 180 oscillations per second. minute. In general, it is preferred that approx. 0.45-1.7 back and forth oscillations per rotation of the winding wheel, particularly in connection with a wheel of the design shown, with which six bundles are produced simultaneously. The above stated values may vary accordingly in connection with winding wheels which produce other numbers of filament bundles.

Etter hvert som oppspolingshjulets geometri, f.eks. med hensyn til størrelse og diameter for oppspolingshjulet, for-andrer seg, må førearmens svingninger også forandres for å frembringe en riktig overkryssing. As the geometry of the winding wheel, e.g. as the size and diameter of the winding wheel changes, the oscillations of the guide arm must also be changed to produce a correct crossover.

Når filamentene er spolt opp på oppspolingshjulet og buntene på dette har tilstrekkelig størrelse til bruk i hulfiber-dialysatorer, stoppes oppspolingsoperasjonen. When the filaments have been wound up on the winding wheel and the bundles on this are of sufficient size for use in hollow fiber dialyzers, the winding operation is stopped.

Ved fremstillingen av fiberbunter anvendes det en langstrakt, delt muffe 200, som den som er vist i fig. 9, til å danne fiberbuntene ut fra filamentene og til å fjerne buntene fra oppspolingshjulet. Den delte muffe omfatter en øvre, halvsylindrisk del 202 og en nedre, halvsylindrisk del 204, som er sammenføyet ved hjelp av to fleksible hengsler 206 og 208. Som det fremgår av fig. 10 kan muffedelene eller -seksjonene åpnes og bringes til å klemme om de oppspolte filamentbunter. In the production of fiber bundles, an elongated, split sleeve 200 is used, such as the one shown in fig. 9, to form the fiber bundles from the filaments and to remove the bundles from the take-up wheel. The split sleeve comprises an upper, semi-cylindrical part 202 and a lower, semi-cylindrical part 204, which are joined by means of two flexible hinges 206 and 208. As can be seen from fig. 10, the sleeve parts or sections can be opened and brought to clamp about the wound filament bundles.

Når muffene er i den i fig. 7 viste stilling griper de When the sleeves are in the one in fig. 7 shown position they seize

stramt om de mellomliggende filamentbunter, og filamentet kan deretter skjæres over i begge ender av muffen til dannelse av fibrer med åpne ender, og buntene kan fjernes fra oppspolingshjulet. Overskjæringene omdanner det kontinuerlige filament tightly about the intermediate filament bundles, and the filament can then be cut at both ends of the sleeve to form open-ended fibers, and the bundles can be removed from the take-up wheel. The cuts transform the continuous filament

til individuelle, hule fibrer som anvendes i dialysatoren. Etter overskjæring og uttaing behandles de enkelte fiberbunter, og de utformes til hulfiber-dialysatorer. to individual, hollow fibers used in the dialyzer. After cutting and removing, the individual fiber bundles are processed, and they are designed into hollow fiber dialyzers.

Det henvises nå til fig. 11 som skjematisk viser en filamentbunt 210 ifølge oppfinnelsen med størstedelen av filamentene utelatt for å vise filamentforholdene tydeligere. Som hoved-trekk passer de fleste av de i bunten 210 viste filamenter inn i de generelle forhold mellom filamentene i bunten som er vist skjematisk i fig. 8 og som er et resultat av den benyttete og beskrevne vikleteknikk. Viklespenningen er fortrinnsvis fra ca. 0,5 til 5 g pr. filament som vikles og er fortrinnsvis mindre enn 1 g pr. filament. Reference is now made to fig. 11 which schematically shows a filament bundle 210 according to the invention with the majority of the filaments omitted to show the filament conditions more clearly. As a general feature, most of the filaments shown in the bundle 210 fit into the general relationships between the filaments in the bundle shown schematically in fig. 8 and which is a result of the winding technique used and described. The winding voltage is preferably from approx. 0.5 to 5 g per filament that is wound and is preferably less than 1 g per filament.

Det bør også tilføyes at når to eller flere filamenter vikles på oppspolingshjulet på en gang slik som beskrevet ovenfor, vil de to filamenter ligge side ved side i et forhold hvor hvert filament som vist i fig. 8 og 11 kan representere separate multiple og parallelle filamentorganer anbrakt ved siden av hverandre i filamentbunten. Uttrykket "filament" skal også oppfattes som omfattende en slik flerfoldig struktur. It should also be added that when two or more filaments are wound on the winding wheel at once as described above, the two filaments will lie side by side in a relationship where each filament as shown in fig. 8 and 11 may represent separate multiple and parallel filament members placed side by side in the filament bundle. The term "filament" should also be understood as including such a multiple structure.

Filamentbunten 210 kan i en utførelsesform være minst 5.000 stort sett langsgående, semipermeable og individuelle filamenter som er uten mekanisk fastgjøring til hverandre og som er fremstilt av cellulose med henblikk på dialyse eller av et vilkårlig annet egnet materiale for andre diffusjonsformål. Dialysefilamentene er fortrinnsvis fremstilt av kuprammonium-regenerert cellulose, idet de individuelle filamenter har en tilstrekkelig strekkfasthet i våt tilstand (f.eks. minst 100 g), og de kan fortsatt stort sett opprettholde den kryssende og overliggende struktur hvor de er utformet som vist i fig. 8 og 11. "Bløtere" fibrer, såsom celluloseacetatavledete filamenter, kan når de er våte bøyes ned tilfeldig gjennom bunten til dannelse av uensartede strømningsbaner utvendig på filamentene. The filament bundle 210 can in one embodiment be at least 5,000 largely longitudinal, semipermeable and individual filaments which are without mechanical attachment to each other and which are made of cellulose for the purpose of dialysis or of any other suitable material for other diffusion purposes. The dialysis filaments are preferably made from cuprammonium regenerated cellulose, the individual filaments having a sufficient tensile strength in the wet state (e.g. at least 100 g), and they can still largely maintain the crossing and overlapping structure in which they are designed as shown in fig. 8 and 11. "Softer" fibers, such as cellulose acetate derived filaments, when wet can be bent down randomly through the bundle to form non-uniform flow paths on the outside of the filaments.

De individuelle cellulosefilamenter har fortrinnsvis en ytterdiameter på 100-400 mikron, og det er fortrinnsvis minst ca. 9000 separate filamenter som har et samlet overflateareal på o minst 0,5 m 2 , fortrinnsvis 1-2 m 2. Veggtykkelsen i de individuelle filamenter er fortrinnsvis fra 10-30 mikron, f.eks. The individual cellulose filaments preferably have an outer diameter of 100-400 microns, and it is preferably at least approx. 9000 separate filaments which have a total surface area of at least 0.5 m 2 , preferably 1-2 m 2 . The wall thickness of the individual filaments is preferably from 10-30 microns, e.g.

16 mikron.16 microns.

Som vist i fig. 8 ligger filamentgruppene 190 og 192 under en vinkel i forhold til hverandre og i forhold til filament buntens lengdeakse 212 (fig. 11). Under fremstilling av filamentbunten ifølge oppfinnelsen legges filamentene 190 ned mens førearmen 112 svinger på tvers av lengdeaksen 212 i den ene retning. Filamentene 192 legges ned mens førearmen 112 svinger den motsatte, tverrgående retning. As shown in fig. 8, the filament groups 190 and 192 lie at an angle in relation to each other and in relation to the longitudinal axis 212 of the filament bundle (fig. 11). During production of the filament bundle according to the invention, the filaments 190 are laid down while the guide arm 112 swings across the longitudinal axis 212 in one direction. The filaments 192 are laid down while the guide arm 112 swings in the opposite, transverse direction.

Som vist i detaljen i fig. 8 legges et filament 190aAs shown in detail in fig. 8, a filament 190a is added

ned under en første svingning av førearmen 112 i en første tverrgående retning, mens oppspolingshjulet 36 roterer. Et filament 192a legges deretter ned oppå filamentet 190a under den fortsatte rotasjon av oppspolingshjulet 36 og mens armen 112 svinges tilbake i den motsatte tverretning, slik at filamentet 192a ligger henover filamentet 190a. Under den neste omdreining av oppspolingshjulet 36, og mens førearmen igjen svinger tilbake i den første tverretning, legges et filament 190b henover filamentet 192a. Deretter og mens førearmen 112 svinger tilbake igjen i den motsatte tverretning, mens oppspolingshjulet roterer, legges et filament 192b ned, slik at det ligger henover filamentet 190b, og slik fortsettes det gjennom hele apparatets funksjon til dannelse av den resulterende filamentbuntsløyfe som skjæres opp til seks filamentbunter 210 i den viste uførelsesform. down during a first swing of the guide arm 112 in a first transverse direction, while the winding wheel 36 rotates. A filament 192a is then laid down on top of the filament 190a during the continued rotation of the take-up wheel 36 and while the arm 112 is swung back in the opposite transverse direction, so that the filament 192a lies over the filament 190a. During the next revolution of the winding wheel 36, and while the guide arm again swings back in the first transverse direction, a filament 190b is laid over the filament 192a. Then, as the guide arm 112 swings back again in the opposite transverse direction, while the take-up wheel rotates, a filament 192b is laid down, so as to overlie the filament 190b, and so is continued throughout the operation of the apparatus to form the resulting filament bundle loop which is cut up into six filament bundles 210 in the embodiment shown.

I sin ferdige form kan filamentbunten 210 ha en lengde på ca. 15-25 cm, særlig 20,5 cm, før bunten innsettes i et dialysator-hus, og bunten kan inneholde ca. 11.500 individuelle filamenter med en ytterdiameter på 247 mikron og en innerdiameter på 215 mikron, slik at det dannes en dialysatorenhet med et effektivt overflateareal på 1,5 m 2. Hvert filament kan løpe i ca. 27% In its finished form, the filament bundle 210 can have a length of approx. 15-25 cm, especially 20.5 cm, before the bundle is inserted into a dialyzer housing, and the bundle can contain approx. 11,500 individual filaments with an outer diameter of 247 microns and an inner diameter of 215 microns, forming a dialyzer unit with an effective surface area of 1.5 m 2. Each filament can run for approx. 27%

av buntens bredde med unntagelse av de vinkelbøyete filamenter 216. of the width of the bundle with the exception of the angled filaments 216.

Det bør bemerkes at krysningspunktene 214 for de respek-tive filamenter som vist i fig. 8 ligger i et stort sett lineært arrangement med hverandre. Dette behøver ikke nødvendigvis å It should be noted that the crossing points 214 for the respective filaments as shown in FIG. 8 are in a largely linear arrangement with each other. This does not necessarily have to

være tilfelle. Arrangementet av de forskjellige krysningspunkter er avhengig av oppspolingshjulets omløpstall sammenliknet med antallet svingninger pr. minutt utført av armen 112. Det fore-trekkes faktisk at krysningspunktene ligger i forskjellige stillinger i forbindelse med hver omdreining av hjulet for å be the case. The arrangement of the different crossing points depends on the number of revolutions of the winding wheel compared to the number of oscillations per revolution. minute performed by the arm 112. It is actually preferred that the crossing points are in different positions in connection with each revolution of the wheel in order to

unngå en uensartet fiberopphopning eller "resonans".avoid a non-uniform fiber pile-up or "resonance".

Filamentene 216 (fig. 11) er en filamentkategori som sannsynligvis vil finnes i de fleste filamentbunter 210. Som The filaments 216 (FIG. 11) are a filament category likely to be found in most filament bundles 210. As

man vil se legges disse filamenter ned på oppspolingshjulet påyou will see these filaments laid down on the winding wheel on

et tidspunkt hvor førearmen 112 når frem til en yttergrense for sin svingning og begynner å svinge tilbake på nytt i den motsatte retning, hvorved det resulterende filament først bringes til å løpe i en retning under den første vinkel i forhold til aksen 212 og deretter vendes og orienteres i en retning under en motsatt og liknende vinkel i forhold til aksen 212, slik at det dannes en spiss 218 ved buntens kant. I bunten ifølge oppfinnelsen kan visse slike filamenter eller fibrer rette seg ut og danne andre bølgete bøyninger til en viss grad, og derved inntar de ikke den individuelle struktur som er vist i fig. 11. Likevel har bunten som helhet de ovenfor beskrevne og vesent-lige trekk med hensyn til struktur, egenskaper og fordeler. a time when the guide arm 112 reaches an outer limit of its swing and begins to swing back again in the opposite direction, whereby the resulting filament is first caused to run in a direction below the first angle to the axis 212 and then turns and is oriented in a direction at an opposite and similar angle to the axis 212, so that a tip 218 is formed at the edge of the bundle. In the bundle according to the invention, certain such filaments or fibers can straighten and form other undulating bends to a certain extent, and thereby they do not assume the individual structure shown in fig. 11. Nevertheless, the bundle as a whole has the above-described and essential features with regard to structure, properties and benefits.

Fortrinnsvis ligger de ideelle vinkler for filamentenePreferably, the ideal angles for the filaments lie

190, 192 og 216 i forhold til aksen 212 konstant på 2-3°, f.eks. 2,15° eller 2,59°. 190, 192 and 216 in relation to the axis 212 constant at 2-3°, e.g. 2.15° or 2.59°.

I den spesielle og her beskrevne filamentbunt kan tomromsandelen være ca. 0,64, noe som resulterer i en meget vesentlig økning av dialysefrirommet når bunten er anbrakt i et dialysator-hus. En dialysator hvor det gjøres bruk av en filamentbunt ifølge oppfinnelsen, fremstilt av kuprammonium-regenererte cellulosefilamenter, kan også oppvise liten blodstørkning. In the special filament bundle described here, the proportion of voids can be approx. 0.64, which results in a very significant increase of the dialysis free space when the bundle is placed in a dialyzer housing. A dialyzer where use is made of a filament bundle according to the invention, made from cuprammonium-regenerated cellulose filaments, can also show little blood clotting.

Filamentbunten ifølge oppfinnelsen har den bemerkelses-verdige egenskap at den motvirker en atskillelse ved strekk i sideretningen 219 (fig. 12) i en grad som er merkbart og klart større enn den grad hvormed bunten motstår en atskillelse ved strekk i sideretningen 220. Motstanden mot å bli trukket fra hverandre i retningen 220 er stort sett lik den tilsvarende motstand i konvensjonelle filamentbunter, som faktisk er meget lav. Selv om filamentbunten ifølge oppfinnelsen krever en viss ytre holdevirkning for å bli holdt sammen, har filamentbunten, The filament bundle according to the invention has the remarkable property that it resists separation by stretching in the lateral direction 219 (fig. 12) to a degree that is noticeably and clearly greater than the degree to which the bundle resists separation by stretching in the lateral direction 220. The resistance to being pulled apart in the 220 direction is roughly equal to the corresponding resistance in conventional filament bundles, which is actually very low. Although the filament bundle according to the invention requires a certain external holding action to be held together, the filament bundle,

en bedre tendens til å opprettholde sin struktur ved innsettelse i en dialysator, enn konvensjonelle filamentbunter. a better tendency to maintain their structure when inserted into a dialyzer than conventional filament bundles.

Fig. 13 viser en dialysator for blod, hvor det er anordnet en filamentbunt 210 ifølge oppfinnelsen. Selve dialysatoren kan om ønsket være en konvensjonell innretning som for tiden anvendes for filamentbunter. Fig. 13 shows a dialyzer for blood, where a filament bundle 210 according to the invention is arranged. The dialyzer itself can, if desired, be a conventional device which is currently used for filament bundles.

Bunten 210 er innsatt i et rørformet hus 222 som omslutter den firkantete bunt 210 i dennes viklete form (som i fig. 12) The bundle 210 is inserted into a tubular housing 222 which encloses the square bundle 210 in its coiled form (as in Fig. 12)

og holder bunten i en sylindrisk struktur med henblikk på optimale and keeps the bundle in a cylindrical structure for optimum results

strømningsbetingelser. Filamentene i bunten 210 løper gjennom herdete forseglingsorganer 224 som hvert har form av en skive og er innsatt tettsluttende innvendig i utvidete kammerender 226 i huset 222, slik at filamentene i bunten 210 løper gjennom de skiveformete forseglingsorganer 224 og muliggjør strømning gjennom filamentene. flow conditions. The filaments in the bundle 210 run through hardened sealing members 224, each of which has the shape of a disc and is inserted tightly inside extended chamber ends 226 in the housing 222, so that the filaments in the bundle 210 run through the disc-shaped sealing members 224 and enable flow through the filaments.

Hetter 2 28 er anbrakt tettsluttende på enden av det rør-formete hus 222, og hver hette er utstyrt med en port 230. Skiv-ene 224 er atskilt litt fra de innvendige ender av hettene 228 Caps 2 28 are placed tightly on the end of the tubular housing 222, and each cap is equipped with a port 230. The discs 224 are separated slightly from the inner ends of the caps 228

for å frembringe et manifoldkammer som gir mulighet til en forseglet fluidumstrømningsbane mellom portene 23 0 og gjennom de hule filamenter i bunten 210. to provide a manifold chamber that allows for a sealed fluid flow path between the ports 230 and through the hollow filaments in the bundle 210.

En annen strømningsbane er frembrakt i dialysatoren ved hjelp av andre porter 23 2 som kan vare anbrakt ut til siden ved endene av huset 220 på motstående sider av huset slik som vist. Another flow path is created in the dialyzer by means of other ports 23 2 which can be placed to the side at the ends of the housing 220 on opposite sides of the housing as shown.

De utvidete deler 226 av huset tjener som et andre manifoldkammer, slik at fluidum kan fordeles jevnt om det ytre av bunten 210 i det ringformete kammer som er avgrenset mellom bunten og husets innervegg i dette område. I den sentrale og innsnevrete del av huset 222 er bunten 210 innpasset stramt-sluttende i husveggen uten et omliggende rom slik som til- The extended parts 226 of the housing serve as a second manifold chamber, so that fluid can be distributed evenly around the outside of the bundle 210 in the annular chamber which is defined between the bundle and the inner wall of the housing in this area. In the central and narrowed part of the housing 222, the bundle 210 is fitted tight-fitting into the housing wall without a surrounding space such as

fellet er i de utvidete kammerdeler 226.the trap is in the extended chamber parts 226.

Følgelig løper en andre fluidumstrømningsbane fra denAccordingly, a second fluid flow path runs from it

ene port 23 2, gjennom et utvidet kammer 226 og deretter i en gjennomsivende strøm gjennom de kryssende filamenter i bunten 210 og til det andre, utvidete kammer 226 samt den andre port 232. one port 23 2 , through an expanded chamber 226 and then in a permeating current through the intersecting filaments in the bundle 210 and to the other, expanded chamber 226 and the second port 232 .

Strømningsbanen mellom portene 23 0 anvendes typisk forThe flow path between the ports 230 is typically used for

blod, mens strømningsbanen mellom portene 232 er for dialyse-oppløsning . blood, while the flow path between the ports 232 is for dialysis solution.

De to strømningsbaner er forseglet fra hverandre, slik at det ikke foregår noen som helst blanding av de to fluider som passerer gjennom strømningsbanene, men med unntagelse av den diffusjon som foregår gjennom veggene i filamentene i bunten 210. The two flow paths are sealed from each other, so that there is no mixing whatsoever of the two fluids passing through the flow paths, but with the exception of the diffusion that takes place through the walls of the filaments in the bundle 210.

Fortrinnsvis benyttes det et strømningsmønster med mot-strøm, hvor blodet strømmer i den ene retning gjennom dialysatoren, mens dialyseoppløsning strømmer i den motsatte retning. Preferably, a counter-current flow pattern is used, where the blood flows in one direction through the dialyzer, while the dialysis solution flows in the opposite direction.

Dialysatorer fremstilt slik som beskrevet ovenfor har ca. 11.500 tynnveggete kapillarrør med en tykkelse på ca. 16.mikron, og det dannes et aktivt overflateareal på ca. 1,5 m , og slike dialysatorer har vist seg å ha ekstra gode friromsegenskaper i molekylområdene med liten og middels størrelse, og dessuten oppnås et bredt område av oppnåelige muligheter for ultra-filtrering. Fyllingsvolumet for en slik dialysator fremstilt ifølge.oppfinnelsen kan være 125 ml i blodkammeret, og med en volumforandring som er forholdsvis ufølsom overfor trykk-variasjoner. Dialyzers manufactured as described above have approx. 11,500 thin-walled capillary tubes with a thickness of approx. 16 microns, and an active surface area of approx. 1.5 m , and such dialyzers have been shown to have extra good free-space properties in the small and medium-sized molecule ranges, and furthermore a wide range of achievable possibilities for ultra-filtration is achieved. The filling volume for such a dialyzer manufactured according to the invention can be 125 ml in the blood chamber, and with a volume change that is relatively insensitive to pressure variations.

En dialysator hvor det anvendes kuprammoniumavledete cellulosefibrer kan pakkes tørt uten behov for den gjennom-skylling med formaldehyd som anvendes i forbindelse med visse kjente dialysatorer. A dialyser using cuprous ammonium-derived cellulose fibers can be packed dry without the need for the rinsing with formaldehyde that is used in connection with certain known dialysers.

Claims

1. Elongated, coreless bundle of hollow, mainly longitudinal and semipermeable filaments for use as a fluid separation element in a diffusion apparatus, where the filaments are arranged in the bundle in such a way that the majority of the lengths of the filaments and their main direction form an angle with the longitudinal axis of the filament bundle and where the filaments are placed crossing and overlapping in relation to adjacent filaments and without direct mechanical attachment to each other, characterized in that the void ratio of the filament bundle is greater than 0.4, preferably at least 0.6.

2. Filament bundle in accordance with claim 1, characterized in that the majority of the individual filaments in the bundle run for 15-50%, preferably 20-35%, of the width of the bundle.

3. Filament bundle in accordance with claim 1 or 2, produced from cellulose, preferably cuprammonium-regenerated cellulose, characterized in that the filaments have a sufficiently high tensile strength in the wet state, preferably at least 100 g, so that they do not lose their crossing and overlying relationship to adjacent filaments in the wet state.

4. Filament bundle in accordance with claim 1, 2 or 3, where the filaments are mainly placed in individual and parallel planes, characterized in that the angle of intersection between the filaments and a plane that is perpendicular to the plane of the filaments and which contains the longitudinal axis of the bundle is 1-5°, preferably 2-3°.

5. Filament bundle in accordance with one of claims 1-4, characterized in that the hollow filaments have an outer diameter of 100-400 microns and a wall thickness of 10-30 microns.

6. Filament bundle in accordance with claim 5, characterized in that there are at least 5000 filaments in the bundle which produce a filament surface area of at least 0.5. m 2 , preferably at least 9000 separate filaments having a total surface area of 1-2 m 2 .

7. Filament bundle in accordance with one of claims 1-6, characterized in that each filament contains a group of separate and parallel filament bodies placed next to each other.

8. Method for producing coreless bundles of hollow, largely longitudinal and semipermeable filaments according to one of claims 1-7, comprising winding a filament on a winding device while swinging the filament in the lateral direction back and forth across the circumferential surface of the winding device to produce an elongated and ring-shaped filament bundle where the majority of the lengths of the individual strands form an angle in relation to the circumference of the filament bundle and where the filament strands are placed crossing and overlapping in relation to adjacent filament strands, and cutting of the ring-shaped filament bundle into individual filament bundles, characterized in that it is produced from 0 .4 5 to 1.7 oscillations back and forth of the filament per rotation of the winding member in such a way that the majority of the individual filaments in each individual filament bundle are brought to run across 15-50% of the width of the filament bundle.

9. Method in accordance with claim 8, characterized in that the individual filaments are made to run over 20-35% of the width of the bundle.

10. Method according to claim 8 or 9, characterized in that the winding member is rotated and the filament is swung back and forth to such an extent that a void fraction is produced in the resulting annular filament bundle and in the individual filament bundles of 0.6-0.8.

11. Method in accordance with claim 8, 9 or 10, characterized in that the filament strands are wound in the ring-shaped filament bundle in such a way that a cutting angle of from 1° to 5° is produced with a plane that is perpendicular to the individual plane of the filament strands, preferably from 2° to 3°.

12. Method in accordance with one of claims 8-11, characterized in that the ring-shaped filament bundle is cut into individual filament bundles with a length of 15-25 cm.

13. Method according to one of the claims 8-12, characterized in that each filament contains a group of separate and parallel filament bodies which are placed next to each other.

14. A method according to one of claims 8-13, characterized in that the cut individual ^ filament bundles are taken by the winding means by enclosing each individual filament bundle in a divided sleeve comprising an upper and a lower semi-cylindrical part which are hinged together for enclosing of a section of the ring-shaped filament bundle before cutting it.