SU971076A3 - Способ изготовлени мембранных аппаратов на основе полого волокна - Google Patents

Description

Изобретение относится к мембранным аппа ратам, в частности, к диализаторам, которые могут использоваться в качестве искусственной почки. Диализируемая жидкость, например кровь, проходит с одной стороны полу- 5 проницаемой мембраны, а другая жидкость — с противоположной.

Известны различные аппараты, отличающиеся друг от друга формой использованных мембран. Наиболее часто для диализаторов jq использвют мембраны в виде полых волокон. Способы изготовления таких аппаратов включают в себя операцию заливки концов Пучка полых волокон герметиком, после отверждения которого залитые участки обрезают jg гонкими слоями для открытия каналов волокон в пучке. В результате этого очищаемую жидкость можно подводить к концам волокон с одной стороны пучка и собирать из КОНЦОВ ВОЛОКОН с другой стороны [ 1 ]. 20

Недостаток t известных способов — неполное проникновение жидкого герметика между волокнами в пучке, что обусловливает плохое качество герметизации, протечки и смешение двух жидкостей. 2S

Наиболее близким к предлагаемому является способ изготовления мембранных аппаратов на основе полого волокна, включающий в себя операции подготовки пучка полых волокон, размещения пучка в трубчатом корпусе, подвода жидкого герметика к концам пучка, вращения корпуса с пучком вокруг поперечной оси и обрезания концов пучка после отверждения герметика. На жидкий герметик воздействует центробежная сила, заставляющая его проникать во все зазоры между волокнами. Качество изготовленных аппаратов значительно повышается £2].

Недостаток способа состоит в том, что при вращении корпуса с пучком происходит потеря жидкого герметика, а герметизировать корпус для предотвращения этой потери очень сложно, так как открытые концы корпуса находятся под давлением значительной динамической нагрузки, создаваемой центрифугой. Кроме того, очень сложна конструкция устройства для· подвода герметика на концы пучка во время вращения.

Нель изобретения — сокращение расхода жидкого герметика, а также упрощение устройства для осуществления способа.

Эта цель достигается согласно способу изготовления мембранных аппаратов, включающему в се- 5 бя операции подготовки пучка полых волокон, размещения пучка в трубчатом корпусе, подвода жидкого герметика к концам пучка, вращения корпуса с пучком вокруг поперечной оси и обрезания концов пучка после ^,0 отверждения герметика, открытые торцы корпуса перед вращением герметично закрывают . заглушками? а после отверждения герметика заглушки удаляют либо путем их свинчивания, либо путем их срезания, а на корпус аппарата устанавливают дозатор жидкого гер метика, который заполняют жидким герметиком до вращения корпуса.

Пучок волокон вставляют в трубчатый корпус через открытий конец. Затем оба 20 конца корпуса герметично закрывают заглушками, которые могут соединяться с корпусом в одно целое с помощью растворителя или ультразвуковой сварки, а могут быть снабжены резьбой и навинчены на 25 корпус.

Герметик предпочтительно вводят в корпус через боковые отверстия в корпусе на_ его краях. Для этого к ним присоединяют патрубки дозатора, который крепится на зо корпусе на весь период изготовления аппарата.

На фиг. 1 изображен мембранный аппарат с прикрепленным к нему дозатором, установленный· на центрифугу; на фиг. 2 — ₃₅ стадия размещения пучка волокон в корпусе и подсоединения заглушки; на фиг. 3 конец аппарата в период ввода герметика, разрез; иа фиг. 4 — операция отрезания заглушки; на фиг. 5 — торец аппарата с ₄θ открытыми каналами волокон после отрезания заглушки; на фиг. 6 - торец аппарата после свинчивания заглушки.

В трубчатый корпус 1 вставляют пучок 2 полых волокон, предварительно собранный по любой известной технологии. Для облегчения вставления пучка в корпус концы пучка обматывают лентой 3. Как показано пучок 2 длиннее, чем корпус 1, и выступает с обоих концов корпуса на заданную длину. Затем к корпусу 1 присоединя- ⁵⁰ ют заглушки 4, выполненные в форме колпачков. Они имеют торцовую стенку 5, которая расположена на небольшом расстоянии от концов пучка волокон 2. Патрубок 6 бокового отверстия может быть располо- ⁵⁵ жен на заглушке 4 (фиг. 2 и 3) или на корпусе 1 (фиг. 6). В районе расположе- | ния патрубка 6 имеется расширение 7, кото рое при работе аппарата служит коллектором для протекающей жидкости. Для облегчения центрирования пучка 2 может быть предусмотрен кольцевой выступ 8.

После герметичного соединения заглушек 4 с корпусом 1 путем приклеивания, ультразвуковой сварки или резьбы собранный аппарат устанавливают на ротор 9 центрифуги 10, приспособленный для надежного удержания корпуса 1 и связанных с ним частей. Держатели 11 ротора захватывают корпус 1 и заглушки 4. Затем на корпусе 1 закрепляют дозатор 12, который может быть выполнен из пластмассы в виде желоба таким образом, чтобы его выпускные патрубки 13 находились внутри патрубков 6 боковых отверстий корпуса (фиг. 3). Для их удержания могут быть использованы любые подходящие средства крепления. Например, конец каждого выпускного патрубка 13 может быть слегка утолщен для обеспечения посадки его с трением в патрубке 6. Дозатор 12 может быть прикреплен к корпусу 1 резиновыми поясами 14. Сверху дозатор имеет заливочное отверстие

15. Заливку герметика осуществляют после установки корпуса 1 и дозатора 12 на ротор центрифуги. Центрифуга 10 вращает всю конструкцию вокруг оси, проходящей через центр корпуса. Герметик 16 движется радиально по направлению к обоим концам дозатора 12. Отсюда через патрубки 13 он попадает в корпус 1 и заполняет заглушку 4, обволакивая концы пучка 2 волокон. Обычно заполнение заглушки ведут до кольцевого выступа 17, определяющего границу расширения 7. Этим обеспечивают вполне достаточную заливку концов пучка 2 и присоединение их к внутренней поверхности собранного узла.

После того, как герметик 16 достаточно отвердел, центрифугу 10 останавливают. Дозатор 12 можно использовать повторно. Аппарат снимают с центрифуги и производят вскрытие концов волокон. Если заглушку 4 : удаляют срезанием, то вначале прорезают круговую канавку 18, например отрезным резцом, чтобы обнажить затвердевший герметик

16. Затем производят разрезание залитого пучка 2 через канавку 18 для .получения ровного среза с максимальным количеством открытых каналов волокон и гладкой поверхности, не вызывающей свертывания крови.

Если заглушку 4 удаляют свинчиванием, то надо до сборки аппарата концы корпуса 1 снабдить наружной резьбой 19, а заглушки - внутренней резьбой. После отвержде- . ния герметика заглушки свинчивают с кон цов корпуса 1, а концы залитого пучка 2 обрезают предпочтительно с помощью круглых ножей, установленных с обеих сторон корпуса, при его вращении вокруг продольной оси.

После этого с обеих сторон к корпусу присоединяют коллектора с патрубками для ввода и вывода рабочей жидкости.

С целью обеспечения непрерывного полуавтоматического изготовления аппаратов используют поворотный стол, на котором установлено такое число центрифуг, какое обеспечивает отверждение герметика за один оборот стола. Поворотный стол, перемещаясь, подводит центрифуги одна за одной к оператору, который производит их разгрузку и загрузку, что значительно повышает производительность процесса.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет сократить расход герметика на изготовление аппарата, предотвращая его утечку из корпуса при вращении центрифуги.”

Кроме того, наличие дозатора позволяет проводить заливку концов пучка волокон без постоянного подвода герметика извне. Это значительно упрощает конструкцию всего агрегата, так как исключает специальный золотниковый клапан и вращающиеся соединительные трубопроводы, подводящие герметик при вращении корпуса.

Claims (2)

1. 3 Цель изобретени  - сокращение расхода жидкого герметика, а также упрощение устройства дл  осуществлени  способа. Эта цель достигаетс  согласно способу изгото лени  мембранных анларатов, включающему в с б  операции подготовки пучка полых волокон, размещени  пучка в трубчатом корпусе, под вода зющкогс герметика к концам пучка, вращени  корпуса с вокруг попереч ной оси и обрезани  концов пучка после отверждени  герметика, открытые кор пуса перед вращением герметично закрывают заглушками, а после отверждени  герметика заглушки удал ют либо путем ftx свинчивани , либо путем их срезани , а на корпус аппарата устанавливают дозатор жидкого гер метика, который заполн ют жидким герметиком до вращени  корпуса. Пучок волокон вставл ют в трубчатый корпус через открьггий конец. Затем оба конца корпуса герметично закрывают заглущками , которые могут соедин тьс  с корпусом в одно целое с помощью растворител  или ультразвуковой сварки, а могут быть снабжены резьбой и навинчены на корпус. Герметик предпочтительно ввод т в корпус через боковые отверсти  в корпусе на его кра х. Дл  этого к ним присоедин ют патрубки дозатора, который крепитс  на корпусе на весь период изготовлени  аппарата . На фиг. 1 изображен мембра1П1ый аппарат с прикрепленным к нему дозатором, установленный на центрифугу; на фиг. 2 - стади  размещени  пучка волокон в корпусе и подсоединени  заглущки; на фиг. 3 конец аппарата в период ввода герметика, разрез; на фиг. 4 - операци  отрезани  заглущки; на фиг. 5 - торец аппарата с открытыми каналами волокон после отрезани  заглущки; на фиг. 6 - торец аппарата после свинчивани  заглущки. В трубчатый корпус 1 вставл ют пучок 2 полых волокон, предварительно собранный по любой известной технологии. Дл  облегчени  вставлени  пучка в корпус концы пучка обматывают лентой 3. Как показано пучок 2 дл1шнее., чем корпус 1, и выступает с обоих концов корпуса на задан ную длину. Затем к корпусу 1 присоедин ют заглущки 4, вьщолненные в форме кол пачков. Они имеют торцовую стенку 5, котора  расположена на небольщрм рассто нии от концов пучка волокон 2. Патрубок 6 бокового отверсти  может быть расположен на заглущке 4 (фиг. 2 и 3) или на корпусе 1 (фиг. 6). В районе расположени  патрубка 6 имеетс  расщирение 7, кот рое при работе аппарата служит коллектором л  протекающей жидкости. Дл  облегчеи  центрировани  пучка 2 может быть преусмотрен кольцевой выступ 8. После герметичного соединени  заглущек 4 с корпусом 1 путем приклеивани , ультразвуковой сварки или резьбы собранный аппарат устанавливают на ротор 9 центрифуги 10, приспособленный дл  надежного удержани  корпуса 1 и св занных с ним частей. Держатели 11 ротора захватывают корпус 1 и заглущки 4. Затем на корпусе 1 закрепл ют дозатор 12, который может быть вьшолнен из пластмассы в виде желоба таким образом, чтобы его выпускные патрубки 13 находились внутри патрубков 6 боковых отверстий корпуса (фиг. 3). Дл  их удержани  могут бьггь использованы любые подход щие средства креплени . Например , конец каждого выпускного патрубка 13 может быть слегка утолщен дл  обеспечени  посадки его с трением в патрубке 6. Дозатор 12 может быть прикреплен к корпусу 1 резиновыми по сами 14. Сверху дозатор имеет заливочное отверстие 15.Заливку герметика осуществл ют после установки корпуса 1 и дозатора 12 на ротор центрифуги. Центрифуга 10 вращает всю конструкцию вокруг оси, проход щей через центр корпуса. Герметик 16 движетс  радиально по направлению к обоим концам дозатора 12. Отсюда через патрубки 13 он попадает в корпус 1 и заполн ет заглущку 4, обволакива  концы пучка 2 волокон. Обычно заполнение заглущки ведут до кольцевого выступа 17, определ ющего границу расщирени  7. Этим обеспечивают вполне достаточную заливку концов пучка 2 и присоединение их к внутренней поверхности собранного узла. После того, как герметик 16 достаточно отвердел, центрифугу 10 останавливают. Дозатор 12 можно использовать повторно. Аппарат снимают с центрифуги и производ т вскрытие концов волокон. Если заглущку 4 удал ют срезанием, то вначале прорезают круговую канавку 18, например отрезным резцом , чтобы обнажить затвердевщий герметик 16.Затем производ т разрезание залитого пучка 2 через канавку 18 дл  .получени  ровного среза с максимальным количеством открытых каналов волокон и гладкой поверхности, не вызывающей свертывани  крови. Если заглущку 4 удал ют свинчиванием, то надо до сборки аппарата концы корпуса 1 снабдить нару отой резьбой 19, а заглущки - внутренней резьбой. После отверждени  герметика заглушки свштеирают с концов корпуса 1, а концы запитого пучка 2 обрезают предпочтительно с помощью круглых ножей, установленных с обеих сторон корпуса, прн его вращении вокруг продольной оси. После этого с обеих сторон к корпусу присоедин ют коллектора с патрубками дл  ввода и вывода рабочей жидкости. С целью обеспечени  непрерывного полуавтоматического изготовлени  аппаратов используют поворотный стол, на котором установлено такое число центрифуг, какое обеспечивает отверждение герметика за один оборот стола. Поворотный стол, перемеща сь подводит центрифуги одна за одной к опера тору, который производит их разгрузку и загрузку, что значительно повышает производительность процесса. Таким образом, предлагаемый способ позвол ет сократить расход герметика на изготовление аппарата, предотвраща  его утечку из корпуса при вращении центрифугиГ Кроме того, наличие дозатора позвол ет проводить заливку концов пучка волокон без посто нного подвода герметика извне. Это значительно упрощает конструкцию всего агрегата, так как исключает специальный золотниковый клапан и вращающиес  соединительные трубопроводы, подвод щие герметик при вращении корпуса. 66 Формула изобретени  1. Способ изготовлени  мембранных аппаратов на основе аолого волокна, включающий операции подготовки пучка полых волокон , размещени  пучка в трубчатом корпусе , подвода жидкого герметика к концам пучка, вращени  корпуса с пучком вокруг поперечной оси и обрезани  концов пучка после отверзкденн  герметика, о т л и ч аю щ и и с   тем, что, с целью сокращени  расхода жидкого герметика, торцы корпуса перед вращением герметично закрывают заглушками, а после отверждени  герметика заглущки удал ют. 2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и йс   тем, что подвод жидкого герметика осуществл ют из дозатора, вращающегос  вместе с корпусом. 3.Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и йс   тем, что заглущки удал ют путем свинчивани . 4.Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и йс   тем, что заглушки удал ют путем среани . Источники информации, прин тые.; во внимание при экспертизе 1.Патент США № 3492698, кл. 425-117, публик. 1970.
2. 2.Патент США fT 3442002, кл. 29 450, публик. 1969.

   и

   Фиг. If

   16

   W

   Фиг. 5

   uz.6