EP3359284A1 - Hohlfasermembran-filtriervorrichtung und verfahren zur herstellung derselben - Google Patents
Hohlfasermembran-filtriervorrichtung und verfahren zur herstellung derselbenInfo
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- EP3359284A1 EP3359284A1 EP16805719.8A EP16805719A EP3359284A1 EP 3359284 A1 EP3359284 A1 EP 3359284A1 EP 16805719 A EP16805719 A EP 16805719A EP 3359284 A1 EP3359284 A1 EP 3359284A1
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Definitions
- the invention is based on the preamble of claim 1 of a hollow fiber membrane filtration device for body fluids, with a bundle of hollow fibers and with a longitudinally extending along the bundle of hollow fibers housing with a housing, which housing defines an interior in which the bundle is arranged hollow fibers, wherein the bundle of hollow fibers is cast into a potting compound at both ends, and wherein the housing has on the inside at least one positive locking means with a free end, which positive locking means is at least partially enclosed by the potting compound.
- claim 15 of the invention further relates to a method for producing a hollow fiber membrane device.
- a filtering device is known, the two-end disc-shaped curing potting compound is enclosed in each case by an intermediate ring to which the potting compound does not adhere.
- said ring consists for example of polypropylene (PP)
- the potting compound consists of, for example, polyurethane (PUR).
- PP polypropylene
- PUR polyurethane
- the disk-shaped potting compounds are supported so that a movement of the same is prevented in the longitudinal direction. This is effected by a radially directed flange of said ring.
- the tooth or crenellated projections may have radially outwardly directed projections at their ends.
- the housing consists of a material, such as polypropylene (PP), which does not form a tight adhesive bond with the potting compound of eg polyurethane (PUR).
- EP 1 926 546 B1 discloses a filtering device based on the above-described EP 0 844 015 B1 with tooth-shaped or crenellated projections of the housing of the filtration device formed by free-running axial notches or cuts, the housing being arranged between the toothed or crenellated teeth Having projections of these outgoing projections which extend to the adjacent tooth or crenellated projection.
- a filtering device is known, the housing of which has a connecting element in the form of a so-called stop ring, which is cast in potting compound and whose thickness, starting from the housing wall, increases from radially outside to radially inside.
- a filtration device with a housing is known, which has a ring with a radially inwardly directed and embedded in potting compound annular anchor element.
- US 2015/0165106 A1 describes a filtering apparatus or a capillary dialyzer which has a respective support ring attached to the housing of the filtering device and cast in potting compound. On the support ring a plurality of evenly distributed over the circumference of the same arranged ribs are formed.
- US Pat. No. 6,830,685 B2 describes a filtering device which has a ring with a ring-shaped armature attached at both ends to the housing of the same. The said anchor is cast in potting compound.
- EP 1 616 617 A1 describes a filtering apparatus which has an annular body at both ends with an annular projection facing radially inwards.
- the annular bodies are each distributed by means of a plurality distributed over the circumference of the same and pointing radially outward Protrusions, so to speak, at a distance supported on the housing of the filtration device to realize fluid passages or channels between the housing wall and the annular body. At least the radially inwardly facing annular projection is received by a sealing element not described in detail.
- JP 20005161305 A describes a filtering device with a cylindrical housing which is formed on the cap side in the manner of an annular cage, with uniformly distributed over the circumference of the same axially aligned rod elements, which are mutually connected at both ends. Between the respective cage and a cap closing off the housing, an annular space is formed. The incisions of the cage formed between the rod elements are partially embedded in casting resin.
- the object of the invention is therefore to provide a hollow-fiber membrane filtration apparatus improved with respect to the state of the art, which, while retaining the advantages of the prior art, ensures in a particularly simple and advantageous manner a firm bond between the housing of the filtration apparatus and the potting compound. It is another object of the invention to provide a method for producing such a hollow-fiber membrane filtration device, which is particularly simple and inexpensive to carry out.
- the object is achieved in conjunction with the features in the preamble of claim 1, characterized in that the at least one positive locking means by two or more, seen in the circumferential direction of the housing spaced from each other and one end connected to the housing extensions formed, each starting are formed by an imaginary, the terminal portion of the relevant extension of the housing passing through orthogonal to a central longitudinal axis of the housing by a defined angle of inclination "a" in the interior of the housing into one or to the other end of the filtration device out inclined.
- connection area which may also be referred to as the foot area of the respective extension
- the end of the extension opposite the free end of the respective extension is understood, which is supported on the housing wall and represents, so to speak, the transition from the extension to the housing wall.
- a filtering device which ensures the same with a simple production of a solid bond between the housing of the filtration device and the potting compound together with the bundled at its ends hollow fibers. Due to the deliberately inclined arrangement of the extensions of the applied to the cured potting compound resistance to axial withdrawal is increased, which is particularly advantageous if after pouring the ends of the hollow fiber bundle in said potting compound and curing the same hollow fibers by trimming the ends of the hollow fibers be opened transversely to the longitudinal extent of the same. In addition, the risk of damage to the hollow fibers is effectively avoided by excessive, acting on the hollow fibers tensile force due to said cut.
- the at least one positive locking means is integrally formed with the housing, resulting in savings in particular material, manufacturing and assembly costs.
- the invention is not limited to a one-piece design of the housing with the extensions according to the first preferred embodiment of the invention, but detected according to a second embodiment of the invention also extensions that summarized at least one separately manufactured, For example, form one-piece, annular attachment and fixed to the housing or the inner contour of the housing, preferably firmly bonded, in particular with the same / the same welded or glued.
- the at least one attachment itself may also be formed two or more parts, for example, be formed by ring segments, which is accordingly also covered by the invention.
- the extensions of the at least one positive locking means are resiliently formed at least in their connection region to the housing wall. Due to the resilient design of at least the terminal portions of said extensions and the inclined orientation of the extensions a simple production of the housing of the filtration device including the integrally formed with the same extensions according to, for example, a plastic injection molding in a single step in a simple design demolding possible. While the demolding give way to the extensions, but can then take advantage of their desired inclined arrangement again automatically.
- the invention is not limited to the said plastic injection molding process, but covers any suitable, plastic processing method for producing the housing, such as the production of the same by 3D printing.
- the angle of inclination "a" is preferably formed between the said orthogonal and an imaginary line, which line intersects the orthogonal to the housing wall in the connection area of the relevant extension and to the other the resulting intersection with one of the housing wall nearest Point at the free end of the extension connects.
- the angle of inclination "he” is selected according to the relationship 0 ° ⁇ lal ⁇ 90 °.
- an angle of inclination "a” has proven successful, which, starting from the orthogonal, ranges from preferably ⁇ 10 ° to ⁇ 80 °, more preferably from ⁇ 40 ° to ⁇ 70 °, even more preferably is selected from a range of ⁇ 50 ° to ⁇ 65 °.
- connection regions of the extensions or all extensions of the respective positive locking means are preferably arranged in a common, aligned orthogonal to said central longitudinal axis of the housing first level.
- connection areas of a first part of the extensions of the respective positive locking means in a orthogonal to said central longitudinal axis of the housing aligned first level and the terminal portions of at least a second part of said extensions in one of first level parallel second level are arranged.
- a larger area of the housing wall is integrated into the introduction of force, as a result of which the local load on the housing wall is reduced and, as a consequence, this can be designed to be thinner-walled than is conventional. Furthermore, as a result, the most varied variants of the alignment and arrangement of the projections in one, two or more levels can be realized.
- all extensions of the respective positive locking means can be arranged inclined to the one or to the other end of the housing.
- extensions of the respective positive locking means may also be arranged regularly or irregularly alternately to the one or to the other end of the housing inclined. Which variant is specifically taken into account depends in particular on the materials used for the potting compound and the extensions and on the currently acting longitudinal or axial forces. For those skilled in the art, it goes without saying that directed against the direction of action of said longitudinal forces extensions the greatest resistance to axial withdrawal of hardened potting compound during the cutting of the bundle hollow fibers transverse to the longitudinal extent of the hollow fibers apply.
- the extensions are uniform in the circumferential direction, i. arranged distributed with equal spacing to each other around the bundle of hollow fibers.
- the forces acting on the potting compound can be optimally introduced into the housing by means of the extensions.
- At least one of the extensions has at least one opening, a recess, a bead-like formation and / or an angling at the free end of the extension. Due to the above-described resilient design of at least the terminal portions of the extensions can in the manufacture of the housing after, for example, a plastic injection molding consuming slide etc. for the formation of said openings, recesses, undercuts and / or the like. Be more unnecessary.
- the spacing between adjacent projections in the circumferential direction of the housing is taken up by an elastic wall element connecting at least partially the relevant extensions, wherein the elasticity of the wall element is greater than the elasticity the extensions is. It is thus a closed ring alternately formed with smaller sections and in relation to greater elasticity, whereby any tensile forces on the potting compound together with hollow fibers, which may arise when trimming the potting compound together with hollow fibers, better transferred to the total cross section of the potting compound together with hollow fibers and by the same Avoidance of damage can be effectively absorbed and / or introduced into the housing wall.
- the housing together with extensions or the housing together with the at least one attachment with projections made of a material that does not receive an adhesive bond with the potting compound.
- the housing including extensions or the housing together with the at least one attachment with extensions at least one polyolefin, in particular polypropylene (PP) or polyethylene (PE), and the potting compound polyurethane (PUR), resulting in particular savings in material costs compared to frequently used materials, such as polycarbonates (PC), which undergo better adhesion with the potting compound, result.
- the housing together with extensions or the housing together with the at least one attachment with projections material of uniform design.
- the invention is not limited to this preferred embodiment, but also covers a combination of different materials, which are processed for example by a multi-component plastic injection molding.
- both ends of the housing introducing a potting compound into the housing such that, on the one hand, the ends of the bundle of hollow fibers are enclosed by the potting compound and, on the other hand, the potting compound at least partially surrounds the extensions, and d) after curing of the potting compound opening the ends of the hollow fibers by trimming the ends of the hollow fibers transverse to the longitudinal extent thereof.
- This method has the advantage that when changing the materials used, in particular when using non-adhesive materials for the production of a filter device according to the invention, only a very small effort and the existing production processes and production equipment can be largely retained.
- Fig. 1 is a side view of an inventive design
- Fig. 2 is a sectional view of the housing of the filtration device according to Fig. 1 with a key element according to the invention in the form of several
- FIG. 3 the housing of the filtration device of FIG. 2 completed by a bundle
- FIG. 4 shows the detail , ⁇ ⁇ 'of FIG. 2 (first embodiment)
- FIG. 6 shows the detail "Z 2" of FIG. 2 according to a second embodiment
- Fig. 7 shows the detail "Z 3" of FIG. 2 according to a third embodiment
- Fig. 8 shows the detail "Z 4" in FIG. 2 in accordance with 9 shows the detail "Z 5 " according to FIG. 2 according to a fifth embodiment variant
- FIG. 10 shows the form-fitting element according to FIG. 9 in a perspective individual representation.
- the hollow-fiber membrane filtration device 1 for body fluids consists of a tubular housing 2 with in the present example a circular cross-section.
- the housing 2 consists of a plastic, preferably of polypropylene (PP).
- the housing 2 has a central housing portion 2a and the respective end thereof depending on an end portion 2b, 2c with a respective larger in relation to the central housing portion 2a diameter.
- the hollow fibers 4 are each formed by a semipermeable membrane and form by their non-illustrated tube or Kapillarröhren- passageways a first flow space 5 of the filtering device 1 for said body fluid, in particular for blood.
- the housing 2 with its housing wall 6 extends along the bundle 3 hollow fibers 4 and defines an interior space 7 and thus a second flow space 8 of the filtration device 1, in which second flow space 8 a liquid, in the present case a dialysate is guided.
- the ends of the bundle 3 hollow fibers 4 are each cast or embedded in a potting compound 9 preferably made of polyurethane (PUR). After curing of the potting compound 9 this is largely disc-shaped.
- This disc-shaped shape of the two ends of the housing 2 arranged potting compound 9 is effected by centrifuging during the introduction of the potting compound 9 in the housing 2, preferably the same about a directed perpendicular to the central longitudinal axis 10 of the housing 2 axis.
- the curing of the potting compound 9 takes place in temporarily provided and the respective end face of the housing 2 covering caps (not shown in the drawing), whereby the potting compound 9 circumferentially clings to the housing 6 and to the frontal caps. After curing of the respective potting compound 9, the end caps are removed.
- the respective potting compound 9 together with the cast or embedded hollow fibers 4 is cut at its front side and transversely to the longitudinal extent of the hollow fibers 4, whereby the process-related sealed by the potting compound 9 tube or Kapillarröhren press sautician the hollow fibers 4 are opened again.
- the steps of removing the caps and trimming the potting compound 9 together with hollow fibers 4 can be performed in one step by said trimming (not shown in the drawing).
- a cap 11a, 11b with first connecting pieces 12a, 12b is attached to the front side of the housing 2, which ensures the flow of body fluid (for example blood) through the hollow fibers 4 or the first flow space 5 formed.
- a cap 11a with connection piece 12a thus forms the inflow for the body fluid
- the other cap 11b with connection stub 12b forms the outflow.
- Inflow and outflow are involved according to this embodiment in a flow circuit of a known per se and thus not graphically illustrated dialysis machine.
- the caps 1a, 11b together with connecting pieces 12a, 12b are in the present case non-positively connected by screwing to the housing 2.
- a cohesive joint connection can be provided by welding or gluing.
- Said inner space 7 of the housing also referred to as dialysate space
- Said inner space 7 of the housing has in the region of its ends or in the region of the respective end section 2b, 2c each a second connecting piece 13a, 13b oriented orthogonally to the central longitudinal axis 10 of the housing 2.
- the second connecting pieces 13a, 13b are used for supplying and discharging the dialysate flowing through the inner space 7 or the second flow space 8 and thus flowing around the hollow fibers 4.
- These connecting pieces 13a, 13b are integrated in a flow circuit of the dialysis machine not shown in the drawing.
- the potting compound 9 made of polyurethane (PUR) no adhesive bond and thus no tight joint connection with the housing 2 made of polypropylene (PP) and the screw connection of the embodiment causes no liquid seal, are in the region of the respective cap 11 a, 11 b two concentric with each other arranged ring seals 14, 15 are provided (see Fig .. 5).
- the second, radially outer ring seal 15, seals the second flow chamber 8 against the outside atmosphere and is supported in particular axially on an end edge of the housing 2 and on the respectively adjacent cap 11a, 11b.
- the ring seals 14, 15 are held within recesses of the housing 2, the potting compound 9 and the relevant cap 11a, 11b in such a way that they are fixed in the radial direction.
- the ring seals 14, 15 may also be integrally formed and thereby seal the first flow space 5 against the second flow space 8 and the outside atmosphere (not shown in the drawing). Any other suitable, known per se embodiments of the sealing of the flow spaces 5, 8 to each other and the outside atmosphere are of course included by the invention.
- the housing 2 in the region of its two end sections 2b, 2c each has a positive locking means 16 with a free end 16b.
- the respective positive locking means 16 is formed by a plurality of extensions 16a, according to this embodiment by twelve extensions 16a. All projections 16a of the respective positive locking means 16 in the respective end portion 2b, 2c are connected at one end to the housing 6 of the housing 2 and arranged in a common, orthogonal to the central longitudinal axis 10 of the housing 2 aligned first level.
- the extensions 16a are preferably uniformly distributed around the bundle 3 hollow fibers 4 and arranged at a distance from one another in the assembly of the housing 2 with the bundle 3 hollow fibers 4 and in the circumferential direction of the housing 2.
- Said extensions 16a are produced according to this exemplary embodiment by a plastic injection molding method and formed integrally with the housing 2 or its housing wall 6. This is done for example by means of a known per se plastic Sp tzg confusetechniks with two concentric to each other arranged tensile cores for each side, which are movable only in the axial housing direction (not shown in the drawing).
- all projections 16a of the respective positive locking means 16 in the respective end portion 2b, 2c according to a preferred first Design variant of the invention, starting from an imaginary, the terminal portion of the respective extension 16a to the housing 6 passing through orthogonal 20 on the central longitudinal axis 10 of the housing 2 by a defined angle of inclination "a" in the interior of the housing 2 into the respective adjacent end of the filtration device 1 and 4.
- the projections 16a have a spring-elastic design at least in their connection region to the housing wall 6. Said spring elasticity of the extensions 16a formed integrally with the housing 2 can be brought about, for example, by a material thinning in said connection region. [Dem Dem]
- the spring elasticity can also be effected by an elastomer, which is injection-molded according to a multi-component plastic injection molding process.
- connection area which can also be referred to as the foot area of the extension 16a
- the end 16b of the respective projection 16a opposite end of the extension 16a is understood, which is supported on the housing 6 and fixedly connected to the same and so to speak, the transition from Extension 16a to the housing 6 represents, in this case due to integral formation of the extension 16a with the housing 2 and the housing 6th
- the angle of inclination "a” is selected on the basis of the orthogonal 20 according to the relationship 0 ° ⁇ lal ⁇ 90 ° In experiments on the subject of the application, an angle of inclination "a” has proven successful, which preferably starts from the orthogonal 20 from a range of ⁇ 10 ° to ⁇ 80 °, more preferably selected from a range of ⁇ 40 ° to ⁇ 70 °.
- the extensions 16a are formed according to this embodiment, largely in the manner of a free end of the same 16b tapered cuboid and each have a radial opening 17 on.
- the extensions 16a are embedded in the potting compound 9 and thus a positive connection between the potting compound 9 and the projections 16a causes.
- the potting compound 9 passes through the extensions 16a through said openings 17, whereby the positive connection is further improved.
- the invention is not limited to said openings 17, but also covers, for example, recesses on the projections 16a, bead-like formations, which may be directed to the interior of the housing 2 or to the outside of the housing 2, and / or one, two or more bends on free end 16b of the respective extension 16a, which may also be directed to the interior of the housing 2 or to the outside of the housing 2 (not shown in the drawing).
- the invention is not limited to parallelepiped extensions 16a, but also covers extensions 16a, which for example have a shape that is similar to the basic shape of a trapezium, a triangle or a ring segment (not shown in the drawing).
- Embodiment 2 (FIG. 6):
- Fig. 6 shows a second embodiment of the invention, wherein
- the above-described preferred first embodiment of the invention is based on a housing 2, in which all integrally formed with the housing 2 extensions 16a of the respective positive locking means 16 in the relevant End section 2b, 2c tilted by a selected angle of inclination "a" to the respective adjacent end of the filtration device 1 and to the respective adjacent cap 11a, 11b.
- the invention also covers an embodiment of the invention, in which all according to FIG the housing 2 formed projections 16a of the respective positive locking means 16 in the respective end portion 2b, 2c by a defined respectively selected angle of inclination "a” not to the respective adjacent end of the filtration device 1 and the adjacent cap 11a, 11b, but respectively to the opposite end of the filtration device 1 or to each oppositely arranged cap 11 a, 11 b are inclined towards.
- an arrangement of projections 16a of the respective positive locking means 16 in the respective end portion 2b, 2c detected in the extensions 16a regularly, ie alternately, or irregularly alternately inclined to the one or to the other end of the filtration device 1 out (not shown in the drawing ).
- the term “alternating or alternating” is understood to mean that an equal number of extensions 16a are alternately directed or inclined in one direction or the other.
- the term “irregular change" is understood to mean that an unequal number of extensions 16a are alternately directed or inclined in one direction or the other.
- Embodiment 3 (FIG. 7):
- Fig. 7 shows a third embodiment of the invention, wherein functionally identical parts with the same reference numerals as in the previous drawings
- Fig. 7 shows an embodiment of the invention, in which at least one of the end portions 2 b, 2 c of the housing 2 parallel to each other, a first and a second orthogonal to Center longitudinal axis 10 of the housing 2 aligned plane with a plurality of projections 16a are provided.
- the extensions 16a of the two mutually parallel planes are arranged offset to each other such that the extensions 16a of a plane in the longitudinal direction of the housing 2 seen in the region of the spacing between the Fortsa 16a of the other level are arranged.
- Embodiment 4 (FIG. 8):
- Fig. 8 shows a fourth embodiment of the invention, wherein
- the spacing between adjacent extensions 16a seen in the circumferential direction of the housing 2 is occupied by an elastic wall element 18 connecting at least partially the relevant projections 16a.
- the elasticity of the wall element 18 is set greater than the elasticity of the projections 16a.
- a closed ring is formed alternately with portions less and in relation to greater elasticity. Any tensile forces acting on the potting compound 9 together with hollow fibers 4 when trimming the potting compound 9, together with hollow fibers 4, can be better transferred into the overall cross section of the potting compound 9 together with hollow fibers 4 and effectively absorbed by the same while avoiding damage and / / or be introduced into the housing 6.
- the wall elements 18 connected to the extensions 16a which preferably occupy the entire spacing between the extensions 16a, also act as additional centering means in combination with the extensions 16a, which effectively prevent hollow fibers 4 from widening the ends of the bundle 3 and generally the fixation of the bundle 3 hollow fibers 4 in the housing 2 improve. Due to the relatively greater elasticity of the wall element 18 to the extensions 16a, following the demolding of the housing 2 with the projections 16a, a spring-elastic recoil of the projections 16a in the desired inclined arrangement is not hindered.
- Embodiment 5 (FIGS. 9 and 10):
- FIGs. 9 and 10 show a fifth embodiment of the invention, wherein functionally identical parts with the same reference numerals as in the previous
- the exemplary embodiment according to FIGS. 9 and 10 differs from those described above only in that the projections 16a of the respective positive locking means 16 are formed in the relevant end section 2b, 2c by at least one separately produced attachment 19 fixed to the housing 2.
- the abovementioned attachment 19 is illustratively designed in one piece as well as annular and can be fastened or fastened to the housing 2 or the inner contour of the housing wall 6. All projections 16a are presently arranged in a common plane.
- the ring-shaped attachment 19 in this case has an annular base body 19a, to which the extensions 16a are connected at one end.
- the base body 19a forms, as it were, a fastening region of the form-fitting means 16 or its extensions 16a to the housing wall 6 and is connected or connectable to the housing wall 6 preferably by material bonding by welding or gluing.
- the at least one attachment 19 may also be formed in several parts, for example, be formed by two or more ring segments, which is accordingly also covered by the invention.
- the extensions 16a may be arranged in two or more planes based on the above-described embodiment of variant 3 of the invention (not shown in the drawing).
- the preferred embodiment for the above Federelastische training at least the terminal portions of said extensions 16a is not mandatory. Otherwise, it may behave due to the preferred plastic injection molding process, if said attachment 19 has extensions 16a, which are arranged distributed over two or more levels. In this case, it may be advantageous to design the projections 16a, at least in their connection region to the housing wall 6, in the present case indirectly realized via the interposed and acting as a fastening region and fixed to the housing 6 main body 19a, resilient.
- the base body 19a in this case has a wall thickness and accordingly a strength and / or rigidity, which is the function of the positive locking means 16 justice.
- an optimal function of the positive locking means 16 has resulted when the wall thickness of the body 19a directly connected to the housing wall 6 largely corresponds to the material thickness of the extensions 16a (FIG. 10).
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Abstract
Vorgeschlagen wird u.a. eine Hohlfasermembran-Filtriervorrichtung (1) für Körperflüssigkeiten, mit einem Bündel (3) Hohlfasern (4) und mit einem sich längs des Bündels (3) Hohlfasern (4) erstreckenden Gehäuse (2). Das Gehäuse (2) definiert einen Innenraum (7) für das Bündel (3) Hohlfasern (4), welches beidenends in eine Vergussmasse (9) eingegossen ist. Das Gehäuse (2) weist wenigstens ein Formschlussmittel (16) mit einem freien Ende (16b) auf, welches Formschlussmittel (16) von der Vergussmasse (9) zumindest teilweise eingefasst ist. Das Formschlussmittel (16) ist durch zwei oder mehrere voneinander beabstandet angeordnete und einenends an die Gehäusewandung (6) angeschlossene Fortsätze (16a) gebildet. Ausgehend von einer Orthogonalen (20) auf eine Mittenlängsachse (10) des Gehäuses (2) sind die Fortsätze (16a) um einen Neigungswinkel „α" in das Innere des Gehäuses (2) hinein zu dem einen oder anderen Ende der Filtriervorrichtung (1) hin geneigt ausgebildet.
Description
Hohlfasermembran-Filtriervorrichtung und Verfahren zur Herstellung derselben
Die Erfindung geht gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 aus von einer Hohlfasermembran-Filtriervorrichtung für Körperflüssigkeiten, mit einem Bündel Hohlfasern und mit einem sich längs des Bündels Hohlfasern erstreckenden Gehäuse mit einer Gehäusewandung, welches Gehäuse einen Innenraum definiert, in dem das Bündel Hohlfasern angeordnet ist, wobei das Bündel Hohlfasern beidenends in eine Vergussmasse eingegossen ist, und wobei das Gehäuse innenraumseitig wenigstens ein Formschlussmittel mit einem freien Ende aufweist, welches Formschlussmittel von der Vergussmasse zumindest teilweise eingefasst ist. Gemäß Anspruch 15 der Erfindung betrifft dieselbe ferner ein Verfahren zur Herstellung einer Hohlfaser-Membranvorrichtung.
Aus der EP 0 305 687 B1 ist eine Filtriervorrichtung bekannt, deren beidenends scheibenförmig aushärtende Vergussmasse jeweils von einem zwischengeschalteten Ring eingefasst ist, an dem die Vergussmasse nicht haftet. Hierbei besteht der besagte Ring beispielsweise aus Polypropylen (PP) wogegen die Vergussmasse aus beispielsweise Polyurethan (PUR) besteht. Durch diese relativ aufwendige Maßnahme soll ein spannungsfreies Schrumpfen der Vergussmasse gewährleistet sein, wodurch wiederum Spannungsrisse in der Vergussmasse verhindert sein sollen. Darüber hinaus sind die scheibenförmigen Vergussmassen so gehaltert, dass eine Bewegung derselben in Längsrichtung verhindert ist. Dies wird durch einen radial ausgerichteten Flansch des besagten Rings bewirkt. Derartige Kräfte in Längsrichtung sind insbesondere dann zu verzeichnen, wenn nach dem Eingießen der Enden des Hohlfaserbündels in besagte Vergussmasse und Aushärten derselben die Hohlfasern durch einen Schnitt geöffnet werden. Aus der EP 0 844 015 B1 ist eine Filtriervorrichtung mit einem Gehäuse bekannt, welches Gehäuse axiale sowie federnde zahn- oder zinnenartige Vorsprünge aufweist, die ihrerseits einen zwischen denselben und dem Gehäuse angeordneten Ringraum begrenzen. Die Kerben bzw. Einschnitte zwischen den zahn- oder zinnenartigen Vorsprüngen werden teilweise in die Vergussmasse eingebunden, wodurch bei Gewährleistung i J 1
Bestätigungskopie
eines spannungsfreien Schrumpfens der Vergussmasse ein bestimmter Formschluss zwischen den Vorsprüngen und der Vergussmasse bewirkt ist. Die zahn- oder zinnenartigen Vorsprünge können dabei an ihren Enden nach radial außen gerichtete Vorsprünge aufweisen. Das Gehäuse besteht aus einem Material, beispielsweise Polypropylen (PP), welches keine dichte Haftverbindung mit der Vergussmasse aus z.B. Polyurethan (PUR) eingeht. Aus der EP 1 926 546 B1 ist eine sich an die vorbeschriebene EP 0 844 015 B1 anlehnende Filtriervorrichtung mit durch frei auslaufende, axiale Kerben oder Einschnitte gebildeten zahn- oder zinnenartigen Vorsprüngen des Gehäuses der Filtriervorrichtung bekannt, wobei das Gehäuse zwischen den zahn- oder zinnenartigen Vorsprüngen von diesen ausgehende Fortsätze aufweist, die sich zum benachbarten zahn- oder zinnenartigen Vorsprung erstrecken. Aus der US 5 472 601 A ist eine Filtriervorrichtung bekannt, deren Gehäuse ein Verbindungselement in Form eines sogenannten Anschlagrings aufweist, der in Vergussmasse eingegossen ist und dessen Dicke ausgehend von der Gehäusewandung von radial außen nach radial innen zunimmt. Aus der US 2005/0115885 A1 ist eine Filtriervorrichtung mit einem Gehäuse bekannt, welches einen Ring mit einem nach radial innen gerichteten und in Vergussmasse eingebetteten ringförmigen Ankerelement aufweist.
Weitere Filtriervorrichtungen der gattungsgemäßen Art sind ferner aus der US 2015/0165106 A1 , der US 6 830 685 B2, der EP 1 616 617 A1 und der JP 20005161305 A bekannt. So beschreibt die US 2015/0165106 A1 eine Filtriervorrichtung respektive einen Kapillar-Dialysator, welche/r beidenends je einen am Gehäuse der Filtriervorrichtung angebrachten und in Vergussmasse eingegossenen Stützring aufweist. Am Stützring sind eine Mehrzahl gleichmäßig über den Umfang desselben verteilt angeordnete Rippen ausgebildet. Die US 6 830 685 B2 beschreibt eine Filtriervorrichtung, welche beidenends einen dicht am Gehäuse derselben angebrachten Ring mit einem ringförmigen Anker aufweist. Der besagte Anker ist in Vergussmasse eingegossen. Der Ring mit dem Anker besteht aus Polypropylen (PP), wogegen die Vergussmasse aus Polyurethan (PUR) besteht. Die EP 1 616 617 A1 beschreibt eine Filtriervorrichtung, welche beidenends einen ringförmigen Körper mit einem nach radial innen weisenden, ringförmigen Vorsprung aufweist. Die ringförmigen Körper sind jeweils unter Vermittlung einer Mehrzahl über den Umfang derselben verteilt angeordneter und nach radial außen weisender
Vorsprünge sozusagen mit Abstand am Gehäuse der Filtriervorrichtung abgestützt, um Fluiddurchgänge oder Kanäle zwischen der Gehäusewand und dem ringförmigen Körper zu realisieren. Zumindest der nach radial innen weisende ringförmige Vorsprung ist von einem nicht näher beschriebenen Dichtelement aufgenommen. Die JP 20005161305 A beschreibt eine Filtriervorrichtung mit einem zylindrischen Gehäuse, welches kappenseitig jeweils nach Art eines ringförmigen Käfigs ausgebildet ist, mit gleichmäßig über den Umfang desselben verteilt angeordneten axial ausgerichteten Stabelementen, die beidenends untereinander verbunden sind. Zwischen dem jeweiligen Käfig und einer das Gehäuse abschließenden Kappe ist ein Ringraum gebildet. Die zwischen den Stabelementen gebildeten Einschnitte des Käfigs werden teilweise in Gießharz eingebunden.
All diesen, aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen ist gemein, dass diese die beispielsweise beim Öffnen der Hohlfasern durch Beschneiden der Enden derselben entstehenden Spannungen nicht zuverlässig begrenzen und/oder verhältnismäßig aufwendig zu realisieren sind.
Aufgabe der Erfindung ist es demnach, eine im Hinblick auf den Stand der Technik verbesserte Hohlfasermembran-Filtriervorrichtung zu schaffen, die bei Beibehaltung der Vorteile des Standes der Technik auf besonders einfache und vorteilhafte Weise einen festen Verbund zwischen dem Gehäuse der Filtriervorrichtung und der Vergussmasse gewährleistet. Ferner ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen Hohlfasermembran-Filtriervorrichtung anzugeben, welches besonders einfach und kostengünstig durchführbar ist.
Diese Aufgabe wird bei der gattungsgemäßen Vorrichtung durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche 2 bis 14.
Demnach wird erfindungsgemäß die gestellte Aufgabe in Verbindung mit den Merkmalen im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 dadurch gelöst, dass das wenigstens eine Formschlussmittel durch zwei oder mehrere, in Umfangsrichtung des Gehäuses gesehen voneinander beabstandet angeordnete und einenends an die Gehäusewandung angeschlossene Fortsätze gebildet ist, die jeweils ausgehend
von einer gedachten, den Anschlussbereich des betreffenden Fortsatzes an die Gehäusewandung durchsetzenden Orthogonalen auf eine Mittenlängsachse des Gehäuses um einen definierten Neigungswinkel„a" in das Innere des Gehäuses hinein zu dem einen oder zu dem anderen Ende der Filtriervorrichtung hin geneigt ausgebildet sind.
Unter besagtem Anschlussbereich, welcher auch als Fußbereich des jeweiligen Fortsatzes bezeichnet werden kann, wird das dem freien Ende des jeweiligen Fortsatzes entgegengesetzte Ende des Fortsatzes verstanden, welches sich an der Gehäusewandung abstützt und sozusagen den Übergang vom Fortsatz zur Gehäusewandung darstellt.
Durch diese Maßnahme ist eine Filtriervorrichtung geschaffen, die bei einfacher Herstellung derselben einen festen Verbund zwischen dem Gehäuse der Filtriervorrichtung und der Vergussmasse samt dem an seinen Enden hiermit eingefassten Bündel Hohlfasern gewährleistet. Durch die bewusst geneigte Anordnung der Fortsätze ist der auf die ausgehärtete Vergussmasse aufgebrachte Widerstand gegen axiales Herausziehen erhöht, welches sich insbesondere dann vorteilhaft auswirkt, wenn nach dem Eingießen der Enden des Hohlfaserbündels in besagte Vergussmasse und Aushärten derselben die Hohlfasern durch einen Beschnitt der Enden der Hohlfasern quer zur Längserstreckung derselben geöffnet werden. Darüber hinaus ist die Gefahr einer Beschädigung der Hohlfasern durch überhöhte, auf die Hohlfasern wirkende Zugkraft infolge besagten Schnittes wirkungsvoll vermieden.
Gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung ist das wenigstens eine Formschlussmittel einteilig mit dem Gehäuse ausgebildet, woraus Einsparungen insbesondere an Material, Herstellungs- und Montagekosten resultieren.
Die Erfindung beschränkt sich jedoch nicht auf eine einteilige Ausbildung des Gehäuses mit den Fortsätzen gemäß der ersten bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung, sondern erfasst gemäß einer zweiten Ausführungsvariante der Erfindung auch Fortsätze, die zusammengefasst zumindest ein separat hergestelltes,
beispielsweise einteiliges, ringförmiges Anbauteil ausbilden und am Gehäuse bzw. der Innenkontur der Gehäusewandung festgelegt, bevorzugt stoffschlüssig festgelegt, insbesondere mit demselben/derselben verschweißt oder verklebt sind. Das zumindest eine Anbauteil selbst kann jedoch auch zwei oder mehrteilig ausgebildet, beispielsweise durch Ringsegmente gebildet sein, welches demgemäß durch die Erfindung ebenfalls mit erfasst ist.
In Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Fortsätze des wenigstens einen Formschlussmittels wenigstens in ihrem Anschlussbereich an die Gehäusewandung federelastisch ausgebildet sind. Durch die federelastische Ausbildung wenigstens der Anschlussbereiche der besagten Fortsätze sowie die geneigte Ausrichtung der Fortsätze ist eine einfache Herstellung des Gehäuses der Filtriervorrichtung samt der einteilig mit demselben ausgebildeten Fortsätze nach beispielsweise einem Kunststoff-Spritzgießverfahren in einem Verfahrensschritt bei einfach gestalteter Entformung ermöglicht. Während der Entformung geben zwar die Fortsätze nach, können jedoch im Anschluss daran vorteilhaft ihre gewünschte geneigte Anordnung wieder selbsttätig einnehmen. Die Erfindung beschränkt sich jedoch nicht auf das besagte Kunststoff-Spritzgießverfahren, sondern erfasst jedwedes geeignete, Kunststoff verarbeitende Verfahren zur Herstellung des Gehäuses, wie beispielsweise auch die Herstellung desselben durch 3D-Druck.
Was die besagte zweite Ausführungsvariante der Erfindung anbelangt, ist in diesem Fall eine federelastische Ausbildung wenigstens der Anschlussbereiche der besagten Fortsätze zwar möglich, jedoch nicht zwingend erforderlich.
Gemäß einer praxisnahen Ausgestaltung der Erfindung ist der Neigungswinkel„a" bevorzugt zwischen der besagten Orthogonalen und einer gedachten Geraden gebildet, welche Gerade zum einen im Anschlussbereich des betreffenden Fortsatzes an die Gehäusewandung die Orthogonale schneidet und zum anderen den sich ergebenden Schnittpunkt mit einem der Gehäusewandung nächstliegenden Punkt am freien Ende des Fortsatzes verbindet.
In Fortbildung der Erfindung ist des Weiteren vorgesehen, dass ausgehend von der Orthogonalen der Neigungswinkel„er" nach der Beziehung 0° < lal < 90° gewählt ist.
In Versuchen zum Anmeldungsgegenstand hat sich insbesondere ein Neigungswinkel „a" bewährt, der ausgehend von der Orthogonalen aus einem Bereich von bevorzugt ±10° bis ±80°, weiter bevorzugt aus einem Bereich von ±40° bis ±70°, noch weiter bevorzugt jedoch aus einem Bereich von ±50° bis ±65° gewählt ist.
Eine einfache und funktionssichere Ausführungsform der Erfindung erzielt man ferner dadurch, dass die Anschlussbereiche der Fortsätze bzw. sämtlicher Fortsätze des jeweiligen Formschlussmittels bevorzugt in einer gemeinsamen, orthogonal zur besagten Mittenlängsachse des Gehäuses ausgerichteten ersten Ebene angeordnet sind. Demgegenüber kann es auch angezeigt sein und ist demgemäß durch die Erfindung mit erfasst, dass die Anschlussbereiche eines ersten Teils der Fortsätze des jeweiligen Formschlussmittels in einer orthogonal zur besagten Mittenlängsachse des Gehäuses ausgerichteten ersten Ebene und die Anschlussbereiche zumindest eines zweiten Teils der besagten Fortsätze in einer zur ersten Ebene parallelen zweiten Ebene angeordnet sind. Hierdurch ist in Längsrichtung des Gehäuses gesehen vorteilhaft ein größerer Bereich der Gehäusewandung in die Krafteinleitung eingebunden, wodurch die örtliche Belastung der Gehäusewandung reduziert ist und in der Folge diese gegebenenfalls dünnwandiger ausgelegt sein kann als herkömmlich. Ferner sind hierdurch die unterschiedlichsten Varianten der Ausrichtung und Anordnung der Fortsätze in einer, zwei oder mehreren Ebenen realisierbar.
Wie die Erfindung weiter vorsieht, können sämtliche Fortsätze des jeweiligen Formschlussmittels zu dem einen oder zu dem anderen Ende des Gehäuses hin geneigt angeordnet sein. Alternativ können Fortsätze des jeweiligen Formschlussmittels auch regelmäßig oder unregelmäßig wechselnd zu dem einen oder zu dem anderen Ende des Gehäuses hin geneigt angeordnet sein. Welche Variante konkret Berücksichtigung findet, ist insbesondere von den verwendeten Materialen für die Vergussmasse und die Fortsätze sowie von den aktuell wirkenden Längs- respektive Axialkräften abhängig. Für den Fachmann versteht es sich sicherlich von selbst, dass entgegen der Wirkrichtung der besagten Längskräfte gerichtete Fortsätze den größten Widerstand gegen axiales Herausziehen der
ausgehärteten Vergussmasse während des Beschnitts des Bündels Hohlfasern quer zur Längserstreckung der Hohlfasern aufbringen.
Bevorzugt sind die Fortsätze in Umfangsrichtung gesehen gleichmäßig, d.h. mit gleicher Beabstandung zueinander um das Bündel Hohlfasern verteilt angeordnet. Hierdurch können die auf die Vergussmasse einwirkenden Kräfte unter Vermittlung der Fortsätze optimal in das Gehäuse eingeleitet werden.
Um den Verbund respektive Formschluss zwischen den Fortsätzen und der Vergussmasse weiter zu erhöhen, ist bevorzugt vorgesehen, dass wenigstens einer der Fortsätze zumindest eine Durchbrechung, eine Ausnehmung, eine wulstartige Ausformung und/oder eine Abwinkelung am freien Ende des Fortsatzes aufweist. Aufgrund der vorbeschriebenen federelastischen Ausbildung zumindest der Anschlussbereiche der Fortsätze können bei der Herstellung des Gehäuses nach beispielsweise einem Kunststoff-Spritzgießverfahren aufwendige Schieber etc. zur Ausbildung besagter Durchbrechungen, Ausnehmungen, Hinterschnitte und/oder dgl. mehr entbehrlich sein.
Um den Verbund zwischen der Vergussmasse und den Fortsätzen noch weiter zu verbessern, kann vorgesehen sein, dass die Beabstandung zwischen in Umfangsrichtung des Gehäuses gesehen benachbarten Fortsätzen durch ein zumindest teilweise die betreffenden Fortsätze verbindendes elastisches Wandelement eingenommen ist, wobei die Elastizität des Wandelements größer der Elastizität der Fortsätze ist. Es wird somit ein geschlossener Ring alternierend mit Abschnitten geringer und im Verhältnis dazu größerer Elastizität ausgebildet, wodurch etwaige Zugkräfte auf die Vergussmasse samt Hohlfasern, die beim Beschnitt der Vergussmasse samt Hohlfasern entstehen können, besser in den Gesamtquerschnitt der Vergussmasse samt Hohlfasern übertragen und durch denselben unter Vermeidung von Beschädigung wirkungsvoll absorbiert und/oder in die Gehäusewandung eingeleitet werden können. Darüber hinaus ist durch diese Maßnahme die Zentrierung des Bündels Hohlfasern im Gehäuse der Filtriervorrichtung optimiert.
Bevorzugt besteht das Gehäuse samt Fortsätzen oder das Gehäuse samt dem zumindest einen Anbauteil mit Fortsätzen aus einem Werkstoff, der keinen Haftverbund mit der Vergussmasse eingeht. Weiter bevorzugt weisen dabei das Gehäuse samt Fortsätzen oder das Gehäuse samt dem zumindest einen Anbauteil mit Fortsätzen mindestens ein Polyolefin, insbesondere Polypropylen (PP) oder Polyethylen (PE), und die Vergussmasse Polyurethan (PUR) auf, woraus insbesondere Einsparungen an Materialkosten im Vergleich zu vielfach eingesetzten Werkstoffen, wie Polycarbonate (PC), welche eine bessere Haftung mit der Vergussmasse eingehen, resultieren. Bevorzugt sind das Gehäuse samt Fortsätze oder das Gehäuse samt dem zumindest einen Anbauteil mit Fortsätzen materialeinheitlich ausgebildet. Die Erfindung beschränkt sich jedoch nicht auf diese bevorzugte Ausführung, sondern erfasst auch eine Kombination unterschiedlicher Materialien, die beispielsweise nach einem Mehrkomponenten-Kunststoff- Spritzgießverfahren verarbeitet sind.
Gemäß Anspruch 15 der Erfindung betrifft dieselbe auch ein Verfahren zur Herstellung einer Hohlfasermembran-Filtriervorrichtung der vorbeschriebenen Art. Dieses Verfahren zeichnet sich durch folgende Schritte aus:
a) Bereitstellung eines Gehäuses, das beidenends innenraumseitig wenigstens ein Formschlussmittel mit einem freien Ende aufweist, welches Formschlussmittel durch zwei oder mehrere, in Umfangsrichtung des Gehäuses gesehen voneinander beabstandet angeordnete und einenends an die Gehäusewandung angeschlossene Fortsätze gebildet ist, die jeweils ausgehend von einer gedachten, den Anschlussbereich des betreffenden Fortsatzes an die Gehäusewandung durchsetzenden Orthogonalen auf eine Mittenlängsachse des Gehäuses um einen definierten Neigungswinkel„a" in das Innere des Gehäuses hinein zu dem einen oder zu dem anderen Ende der Filtriervorrichtung hin geneigt ausgebildet sind,
b) Anordnung eines Bündels Hohlfasern innerhalb des Gehäuses derart, dass die Enden des Bündels Hohlfasern von den Fortsätzen des zugeordneten wenigstens einen Formschlussmittels eingefasst sind,
c) beidenends des Gehäuses Einbringen einer Vergussmasse in das Gehäuse derart, dass zum einen die Enden des Bündels Hohlfasern von der Vergussmasse umschlossen werden und zum anderen die Vergussmasse die Fortsätze zumindest teilweise einfasst, und
d) nach Aushärten der Vergussmasse Öffnen der Enden der Hohlfasern durch einen Beschnitt der Enden der Hohlfasern quer zur Längserstreckung derselben.
Dieses Verfahren hat den Vorteil, dass bei einem Wechsel der eingesetzten Materialien, insbesondere beim Einsatz nicht haftender Materialien zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Filtriervorrichtung, nur ein sehr geringer Aufwand entsteht und die bestehenden Produktionsprozesse und Produktionsausrüstung weitestgehend beibehalten werden können.
Nachstehend wird die Erfindung anhand der in den Zeichnungen schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Sie ist jedoch nicht auf diese beschränkt, sondern erfasst alle durch die Patentansprüche definierten
Ausgestaltungen. Es zeigen:
Fig. 1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäß ausgebildeten
Hohlfasermembran-Filtriervorrichtung,
Fig. 2 eine Schnittdarstellung des Gehäuses der Filtriervorrichtung nach Fig. 1 mit einem erfindungswesentlichen Formschlusselement in Form von mehreren
Fortsätzen gemäß einer ersten Ausführungsvariante der Erfindung,
Fig. 3 das Gehäuse der Filtriervorrichtung nach Fig. 2 komplettiert um ein Bündel
Hohlfasern, welches beidenends des Gehäuses in Vergussmasse eingegossen ist,
Fig. 4 die Einzelheit ,,Ζ^' nach Fig. 2 (erste Ausführungsvariante),
Fig. 5 die Einzelheit„Y" nach Fig. 3,
Fig. 6 die Einzelheit„Z2" nach Fig. 2 gemäß einer zweiten Ausführungsvariante, Fig. 7 die Einzelheit„Z3" nach Fig. 2 gemäß einer dritten Ausführungsvariante, Fig. 8 die Einzelheit„Z4" nach Fig. 2 gemäß einer vierten Ausführungsvariante, Fig. 9 die Einzelheit„Z5" nach Fig. 2 gemäß einer fünften Ausführungsvariante, und Fig. 10 das erfindungswesentliche Formschlusselement nach Fig. 9 in einer perspektivischen Einzeldarstellung.
Ausführungsvariante 1 (Fig. 1 bis 5):
Gemäß den Fig. 1 bis 3 besteht die Hohlfasermembran-Filtriervorrichtung 1 für Körperflüssigkeiten, insbesondere zur Hämodialyse, aus einem rohrförmigen Gehäuse 2 mit vorliegend beispielgebend kreisförmigem Querschnitt. Das Gehäuse 2 besteht aus einem Kunststoff, bevorzugt aus Polypropylen (PP). Das Gehäuses 2 weist einen mittleren Gehäuseabschnitt 2a und zum jeweiligen Ende desselben hin je einen Endabschnitt 2b, 2c mit einem jeweils im Verhältnis zum mittleren Gehäuseabschnitt 2a größeren Durchmesser auf.
Innerhalb des Gehäuses 2 ist ein langgestrecktes Bündel 3 Hohlfasern 4 angeordnet, welches sich von dem einen zum anderen Ende des Gehäuses 2 erstreckt und durch den mittleren Gehäuseabschnitt 2a des Gehäuses 2 in demselben zentriert ist (Fig. 3). Die Hohlfasern 4 sind jeweils durch eine semipermeable Membran gebildet und bilden durch ihre nicht zeichnerisch dargestellten Röhren- oder Kapillarröhren- Durchgänge einen ersten Strömungsraum 5 der Filtriervorrichtung 1 für besagte Körperflüssigkeit, insbesondere für Blut aus. Das Gehäuse 2 mit seiner Gehäusewandung 6 erstreckt sich längs des Bündels 3 Hohlfasern 4 und definiert einen Innenraum 7 und somit einen zweiten Strömungsraum 8 der Filtriervorrichtung 1 , in welchem zweiten Strömungsraum 8 eine Flüssigkeit, vorliegend ein Dialysat geführt ist. Die Enden des Bündels 3 Hohlfasern 4 sind jeweils in eine Vergussmasse 9 aus bevorzugt Polyurethan (PUR) eingegossen bzw. eingebettet. Nach Aushärten der Vergussmasse 9 ist diese weitestgehend scheibenförmig ausgebildet.
Diese scheibenförmige Gestalt der beidenends des Gehäuses 2 angeordneten Vergussmasse 9 wird dadurch bewirkt, dass während des Einbringens der Vergussmasse 9 in das Gehäuse 2, dasselbe vorzugsweise um eine senkrecht auf die Mittenlängsachse 10 des Gehäuses 2 gerichtete Achse zentrifugiert wird. Das Aushärten der Vergussmasse 9 erfolgt in temporär vorgesehenen und die jeweilige Stirnseite des Gehäuses 2 abdeckenden Kappen (nicht zeichnerisch dargestellt), wodurch sich die Vergussmasse 9 umlaufend an die Gehäusewandung 6 sowie an die stirnseitigen Kappen anschmiegt. Nach dem Aushärten der jeweiligen Vergussmasse 9 werden die stirnseitigen Kappen entfernt. Danach wird die jeweilige Vergussmasse 9 samt der eingegossenen bzw. eingebetteten Hohlfasern 4 an ihrer Stirnseite sowie quer zur Längserstreckung der Hohlfasern 4 beschnitten, wodurch die verfahrensbedingt durch die Vergussmasse 9 verschlossenen Röhren- bzw.
Kapillarröhrendurchgänge der Hohlfasern 4 wieder geöffnet werden. Selbstverständlich können die Schritte Entfernen der Kappen und Beschneiden der Vergussmasse 9 samt Hohlfasern 4 in einem Schritt durch besagtes Beschneiden durchgeführt werden (nicht zeichnerisch dargestellt).
Nach dem Entfernen der vorgenannten Kappen wird nunmehr stirnseitig des Gehäuses 2 je eine Kappe 11a, 11 b mit ersten Anschlussstutzen 12a, 12b angebracht, welche den Durchfluss von Körperflüssigkeit (z.B. Blut) durch die Hohlfasern 4 bzw. den gebildeten ersten Strömungsraum 5 gewährleisten. Eine Kappe 11a mit Anschlussstutzen 12a bildet somit den Zufluss für die Körperflüssigkeit aus, wogegen die andere Kappe 11b mit Anschlussstutzen 12b den Abfluss ausbildet. Zufluss und Abfluss sind gemäß diesem Ausführungsbeispiel in einen Strömungskreislauf eines an sich bekannten und demgemäß nicht zeichnerisch dargestellten Dialysegerätes eingebunden. Die Kappen 1a, 11b samt Anschlussstutzen 12a, 12b sind vorliegend kraft-/formschlüssig durch Verschraubung mit dem Gehäuse 2 verbunden. Selbstverständlich kann auch eine stoffschlüssige Fügeverbindung durch Schweißung oder Klebung vorgesehen sein.
Der besagte Innenraum 7 des Gehäuses 2, auch als Dialysatraum bezeichnet, weist im Bereich seiner Enden bzw. im Bereich des jeweiligen Endabschnitts 2b, 2c je einen orthogonal zur Mittenlängsachse 10 des Gehäuses 2 ausgerichteten zweiten Anschlussstutzen 13a, 13b auf. Die zweiten Anschlussstutzen 13a, 13b dienen dem Zu- und Abführen des den Innerraum 7 bzw. zweiten Strömungsraum 8 durchströmenden und damit die Hohlfasern 4 umströmenden Dialysats. Auch diese Anschlussstutzen 13a, 13b sind in einen Strömungskreislauf des nicht zeichnerisch dargestellten Dialysegerätes eingebunden.
Da die Vergussmasse 9 aus Polyurethan (PUR) keinen Haftverbund und damit keine dichte Fügeverbindung mit dem Gehäuse 2 aus Polypropylen (PP) eingeht und auch die Schraubverbindung des Ausführungsbeispiels keine Flüssigkeitsabdichtung bewirkt, sind im Bereich der jeweiligen Kappe 11a, 11 b je zwei konzentrisch zueinander angeordnete Ringdichtungen 14, 15 vorgesehen (vgl. Fig. 5). Die eine, vorliegend radial innen liegende Ringdichtung 14, dichtet den ersten Strömungsraum 5 gegen den zweiten Strömungsraum 8 ab und stützt sich dabei insbesondere axial
an der Vergussmasse 9 und an der jeweils benachbarten Kappe 11a, 11b ab. Die zweite, radial außenliegende Ringdichtung 15, dichtet den zweiten Strömungsraum 8 gegen die Außenatmosphäre ab und stützt sich dabei insbesondere axial an einer Stirnkante des Gehäuses 2 sowie an der jeweils benachbarten Kappe 11a, 11b ab. Die Ringdichtungen 14, 15 sind dabei innerhalb von Ausnehmungen des Gehäuses 2, der Vergussmasse 9 und der betreffenden Kappe 11a, 11b derart gehaltert, dass sie in radialer Richtung fixiert sind. Die Ringdichtungen 14, 15 können auch einstückig ausgebildet sein und dadurch den ersten Strömungsraum 5 gegen den zweiten Strömungsraum 8 und die Außenatmosphäre abdichten (nicht zeichnerisch dargestellt). Jedwede anderen geeigneten, an sich bekannten Ausführungen der Abdichtung der Strömungsräume 5, 8 zueinander und zur Außenatmosphäre sind durch die Erfindung selbstverständlich mit erfasst.
Wie sehr gut aus den Fig. 2 und 4 ersichtlich ist, weist das Gehäuse 2 im Bereich seiner beiden Endabschnitte 2b, 2c je ein Formschlussmittel 16 mit einem freien Ende 16b auf. Das jeweilige Formschlussmittel 16 ist durch mehrere Fortsätze 16a, gemäß diesem Ausführungsbeispiel durch zwölf Fortsätze 16a gebildet. Sämtliche Fortsätze 16a des jeweiligen Formschlussmittels 16 im betreffenden Endabschnitts 2b, 2c sind einenends an die Gehäusewandung 6 des Gehäuses 2 angeschlossen und in einer gemeinsamen, orthogonal zur Mittenlängsachse 10 des Gehäuses 2 ausgerichteten ersten Ebene angeordnet.
Ferner sind die Fortsätze 16a im Zusammenbau des Gehäuses 2 mit dem Bündel 3 Hohlfasern 4 sowie in Umfangsrichtung des Gehäuses 2 gesehen bevorzugt gleichmäßig um das Bündel 3 Hohlfasern 4 verteilt sowie voneinander beabstandet angeordnet. Die besagten Fortsätze 16a sind gemäß diesem Ausführungsbeispiel nach einem Kunststoff-Spritzgießverfahren hergestellt und einteilig mit dem Gehäuse 2 bzw. dessen Gehäusewandung 6 ausgebildet. Dies erfolgt beispielsweise mittels eines an sich bekannten Kunststoff-Sp tzgießwerkzeugs mit je zwei konzentrisch zueinander angeordneten Zugkernen für jede Seite, die nur in axialer Gehäuserichtung beweglich sind (nicht zeichnerisch dargestellt).
Darüber hinaus sind sämtliche Fortsätze 16a des jeweiligen Formschlussmittels 16 im betreffenden Endabschnitt 2b, 2c gemäß einer bevorzugten ersten
Ausgestaltungsvariante der Erfindung ausgehend von einer gedachten, den Anschlussbereich des jeweiligen Fortsatzes 16a an die Gehäusewandung 6 durchsetzenden Orthogonalen 20 auf die Mittenlängsachse 10 des Gehäuses 2 um einen definierten Neigungswinkel „a" in das Innere des Gehäuses 2 hinein zum jeweils benachbarten Ende der Filtriervorrichtung 1 bzw. zur jeweils benachbarten Kappe 11a, 11 b derselben hin geneigt ausgebildet (vgl. insbesondere Fig. 4). Des Weiteren sind die Fortsätze 16a wenigstens in ihrem Anschlussbereich an die Gehäusewandung 6 federelastisch ausgebildet. Besagte Federelastizität der einteilig mit dem Gehäuse 2 ausgebildeten Fortsätze 16a kann beispielsweise durch eine Materialausdünnung im besagten Anschlussbereich bewirkt werden. Demgegenüber kann die Federelastizität auch durch ein Elastomer bewirkt sein, welches nach einem Mehrkomponenten-Kunststoff-Spritzgießverfahren angespritzt wird.
Unter besagtem Anschlussbereich, welcher auch als Fußbereich des Fortsatzes 16a bezeichnet werden kann, wird das dem freien Ende 16b des jeweiligen Fortsatzes 16a entgegengesetzte Ende des Fortsatzes 16a verstanden, welches sich an der Gehäusewandung 6 abstützt sowie mit derselben fest verbunden ist und sozusagen den Übergang vom Fortsatz 16a zur Gehäusewandung 6 darstellt, vorliegend infolge einstückiger Ausbildung des Fortsatzes 16a mit dem Gehäuse 2 bzw. dessen Gehäusewandung 6.
Durch die wenigstens im besagten Anschlussbereich an die Gehäusewandung 6 federelastische Ausbildung der Fortsätze 16a ist das Entformen des Gehäuses 2 einfach und kostengünstig bewerkstelligbar ohne die gewünschte geneigte Orientierung der Fortsätze 16a nachteilig zu beeinflussen. Der Neigungswinkel„a" ist ausgehend von der Orthogonalen 20 nach der Beziehung 0° < lal < 90° gewählt. In Versuchen zum Anmeldungsgegenstand hat sich dabei ein Neigungswinkel „a" bewährt, der ausgehend von der Orthogonalen 20 bevorzugt aus einem Bereich von ±10° bis ±80°, weiter bevorzugt aus einem Bereich von ±40° bis ±70° gewählt wird. Besonders gute Ergebnisse wurden jedoch mit einem Neigungswinkel„a" erzielt, der aus einem Bereich von ±50° bis ±65° gewählt wurde. Im Hinblick auf Fig. 4 beträgt der Neigungswinkel„a" gemäß diesem Ausführungsbeispiel etwa 58°. In Versuchen zum Anmeldungsgegenstand wurde gefunden, dass gerade mit diesem Neigungswinkel„a" von etwa 58° sich die Fortsätze 16a unabhängig vom gewählten
Herstellungsverfahren besonders einfach herstellen lassen sowie die gewünschte feste Verbindung mit der Vergussmasse 9 und mittelbar über besagte Vergussmasse 9 mit den Hohlfasern 4 bieten.
Wie insbesondere den Fig. 2, 4 und 5 weiter zu entnehmen ist, sind die Fortsätze 16a gemäß diesem Ausführungsbeispiel weitestgehend nach Art eines sich zum freien Ende 16b derselben sich verjüngenden Quaders ausgebildet und weisen jeweils eine radiale Durchbrechung 17 auf. Während des Einbringens der Vergussmasse 9 in das Gehäuse 2 werden die Fortsätze 16a in die Vergussmasse 9 eingebettet und wird so ein Formschluss zwischen der Vergussmasse 9 und den Fortsätzen 16a bewirkt. Dabei durchsetzt die Vergussmasse 9 die Fortsätze 16a durch besagte Durchbrechungen 17 hindurch, wodurch der Formschluss noch weiter verbessert ist. Die Erfindung beschränkt sich jedoch nicht auf besagte Durchbrechungen 17, sondern erfasst beispielsweise auch Ausnehmungen an den Fortsätzen 16a, wulstartige Ausformungen, die zum Inneren des Gehäuses 2 oder nach außerhalb des Gehäuses 2 gerichtet sein können, und/oder eine, zwei oder mehrere Abwinkelungen am freien Ende 16b des jeweiligen Fortsatzes 16a, welche ebenfalls zum Inneren des Gehäuses 2 oder nach außerhalb des Gehäuses 2 gerichtet sein können (nicht zeichnerisch dargestellt). Ferner beschränkt sich die Erfindung nicht auf quaderförmige Fortsätze 16a, sondern erfasst auch Fortsätze 16a, die beispielsweise eine Gestalt aufweisen, die an die Grundform eines Trapezes, eines Dreiecks oder eines Ringsegments angelehnt ist (nicht zeichnerisch dargestellt).
Ausführungsvariante 2 (Fig. 6):
Die Fig. 6 zeigt eine zweite Ausführungsvariante der Erfindung, wobei
funktionsgleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen wie in den vorherigen
Zeichnungsfiguren bezeichnet sind, so dass zu deren Erläuterung und Verständnis auch auf die vorstehende Beschreibung verwiesen wird.
Die vorstehend beschriebene bevorzugte erste Ausführungsvariante der Erfindung stellt auf ein Gehäuse 2 ab, bei dem sämtliche einteilig mit dem Gehäuse 2 ausgebildeten Fortsätze 16a des jeweiligen Formschlussmittels 16 im betreffenden
Endabschnitt 2b, 2c um einen gewählten Neigungswinkel „a" zum jeweils benachbarten Ende der Filtriervorrichtung 1 bzw. zur jeweils benachbarten Kappe 11a, 11b hin geneigt sind. Die Erfindung erfasst jedoch auch eine Ausführungsvariante der Erfindung, bei der gemäß Fig. 6 sämtliche einteilig mit dem Gehäuse 2 ausgebildeten Fortsätze 16a des jeweiligen Formschlussmittels 16 im betreffenden Endabschnitt 2b, 2c um einen definierten respektive gewählten Neigungswinkel„a" nicht zum jeweils benachbarten Ende der Filtriervorrichtung 1 bzw. zur jeweils benachbarten Kappe 11a, 11b, sondern jeweils zum gegenüberliegenden Ende der Filtriervorrichtung 1 bzw. zur jeweils gegenüberliegend angeordneten Kappe 11a, 11 b hin geneigt sind. Ebenso ist eine Anordnung von Fortsätzen 16a des jeweiligen Formschlussmittels 16 im betreffenden Endabschnitt 2b, 2c mit erfasst, bei der Fortsätze 16a regelmäßig, d. h. alternierend, oder unregelmäßig wechselnd zu dem einen oder zu dem anderen Ende der Filtriervorrichtung 1 hin geneigt sind (nicht zeichnerisch dargestellt). Dabei wird unter regelmäßig bzw. alternierend wechselnd verstanden, dass abwechselnd eine gleiche Anzahl Fortsätze 16a in die eine oder andere Richtung gerichtet respektive geneigt sind. Demgegenüber wird unter unregelmäßig wechselnd verstanden, dass abwechselnd eine ungleiche Anzahl Fortsätze 16a in die eine oder andere Richtung gerichtet respektive geneigt sind.
Ausführungsvariante 3 (Fig. 7):
Die Fig. 7 zeigt eine dritte Ausführungsvariante der Erfindung, wobei funktionsgleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen wie in den vorherigen Zeichnungsfiguren
bezeichnet sind, so dass zu deren Erläuterung und Verständnis auch auf die vorstehende Beschreibung verwiesen wird.
Danach beschränkt sich die Erfindung nicht nur auf eine einzige orthogonal zur Mittenlängsachse 10 des Gehäuses 2 ausgerichtete erste Ebene je Endabschnitt 2b, 2c des Gehäuses 2 mit sämtlichen Fortsätzen 16a des jeweiligen Formschlussmittels 16 im betreffenden Endabschnitt 2b, 2c, sondern erfasst auch zwei oder mehr Ebenen je Endabschnitt 2b, 2c mit Fortsätzen 16a. So zeigt Fig. 7 eine Ausführungsvariante der Erfindung, bei der an zumindest einem der Endabschnitte 2b, 2c des Gehäuses 2 parallel zueinander eine erste und eine zweite orthogonal zur
Mittenlängsachse 10 des Gehäuses 2 ausgerichtete Ebene mit jeweils mehreren Fortsätzen 16a vorgesehen sind. Um dabei das Entformen der Fortsätze 16a bei der Herstellung des Gehäuses 2 zu erleichtern, sind die Fortsätze 16a der beiden parallel zueinander angeordneten Ebenen derart zueinander versetzt angeordnet, dass die Fortsätze 16a der einen Ebene in Längsrichtung des Gehäuses 2 gesehen im Bereich der Beabstandung zwischen den Fortsätzen 16a der anderen Ebene angeordnet sind.
Ausführungsvariante 4 (Fig. 8):
Die Fig. 8 zeigt eine vierte Ausführungsvariante der Erfindung, wobei
funktionsgleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen wie in den vorherigen
Zeichnungsfiguren bezeichnet sind, so dass zu deren Erläuterung und Verständnis auch auf die vorstehende Beschreibung verwiesen wird.
Um den Verbund zwischen der Vergussmasse 9 und den Fortsätzen 16a noch weiter zu verbessern, ist gemäß Fig. 8 die Beabstandung zwischen in Umfangsrichtung des Gehäuses 2 gesehen benachbarten Fortsätzen 16a durch ein zumindest teilweise die betreffenden Fortsätze 16a verbindendes elastisches Wandelement 18 eingenommen. Die Elastizität des Wandelements 18 ist dabei größer der Elastizität der Fortsätze 16a eingestellt. Hierdurch wird ein geschlossener Ring alternierend mit Abschnitten geringer und im Verhältnis dazu größerer Elastizität ausgebildet. Etwaige Zugkräfte, die beim Beschnitt der Vergussmasse 9 samt Hohlfasern 4 quer zur Längserstreckung der Hohlfasern 4 auf die Vergussmasse 9 samt Hohlfasern 4 einwirken, können besser in den Gesamtquerschnitt der Vergussmasse 9 samt Hohlfasern 4 übertragen und durch denselben unter Vermeidung von Beschädigung wirkungsvoll absorbiert und/oder in die Gehäusewandung 6 eingeleitet werden. Anders ausgedrückt ist eine Stressreduzierung der bekanntermaßen empfindlichen Hohlfasern 4 zu verzeichnen, da die einwirkenden Kräfte besser in das Gehäuse 2 eingeleitet werden. Darüber hinaus ist durch diese Maßnahme die Zentrierung des Bündels 3 Hohlfasern 4 im Gehäuse 2 der Filtriervorrichtung 1 optimiert. Vorteilhaft ist vermieden, dass während der Bestückung des Gehäuses 2 samt Formschlussmittel 16 mit dem Bündel 3 Hohlfasern 4 durch axiales Einführen des Bündels 3 Hohlfasern 4 in das Gehäuse 2, einzelne Hohlfasern 4 in die
Beabstandung zwischen den Fortsätzen 16a der Formschlussmittel 16 geraten und eine Beschädigung durch beispielsweise Knicken erfahren. Die mit den Fortsätzen 16a verbundenen Wandelemente 18, die bevorzugt die gesamte Beabstandung zwischen den Fortsätzen 16a einnehmen, fungieren in Kombination mit den Fortsätzen 16a insoweit auch als zusätzliche Zentriermittel, welche ein Aufweiten der Enden des Bündels 3 Hohlfasern 4 wirkungsvoll verhindern und im Allgemeinen die Fixierung des Bündels 3 Hohlfasern 4 im Gehäuse 2 verbessern. Durch die im Verhältnis größere Elastizität des Wandelements 18 zu den Fortsätzen 16a ist im Anschluss an das Entformen des Gehäuses 2 mit den Fortsätzen 16a ein federelastisches Zurückschnellen der Fortsätze 16a in die gewünschte geneigte Anordnung nicht behindert.
Ausführungsvariante 5 (Fig. 9 und 10):
Die Fig. 9 und 10 zeigen eine fünfte Ausführungsvariante der Erfindung, wobei funktionsgleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen wie in den vorherigen
Zeichnungsfiguren bezeichnet sind, so dass zu deren Erläuterung und Verständnis auch auf die vorstehende Beschreibung verwiesen wird.
Das Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 9 und 10 unterscheidet sich zu den vorbeschriebenen lediglich dadurch, dass die Fortsätze 16a des jeweiligen Formschlussmittels 16 im betreffenden Endabschnitt 2b, 2c zusammengefasst durch zumindest ein separat hergestelltes und am Gehäuse 2 festgelegtes Anbauteil 19 gebildet sind. Gemäß Fig. 9 ist das besagte Anbauteil 19 beispielgebend einteilig sowie ringförmig ausgebildet und am Gehäuse 2 bzw. der Innenkontur der Gehäusewandung 6 befestigt bzw. befestigbar. Sämtliche Fortsätze 16a sind vorliegend in einer gemeinsamen Ebene angeordnet. Das ringförmig ausgebildete Anbauteil 19 weist dabei einen ringförmigen Grundkörper 19a auf, an welchen die Fortsätze 16a einenends angeschlossen sind. Der Grundkörper 19a bildet dabei sozusagen einen Befestigungsbereich des Formschlussmittels 16 respektive dessen Fortsätze 16a an die Gehäusewandung 6 aus und ist mit der Gehäusewandung 6 bevorzugt stoffschlüssig durch Schweißen oder Kleben verbunden oder verbindbar.
Das zumindest eine Anbauteil 19 kann jedoch auch mehrteilig ausgebildet, beispielsweise durch zwei oder mehrere Ringsegmente gebildet sein, welches demgemäß durch die Erfindung ebenfalls mit erfasst ist. Ebenso können die Fortsätze 16a in Anlehnung an das vorbeschriebene Ausführungsbeispiel der Variante 3 der Erfindung in zwei oder mehreren Ebenen angeordnet sein (nicht zeichnerisch dargestellt). Sind sämtliche vorgesehenen Fortsätze 16a des jeweiligen Formschlussmittels 16 im betreffenden Endabschnitt 2b, 2c in einer einzigen, gemeinsamen Ebene angeordnet, ist die zum vorstehenden Ausführungsbeispiel favorisierte federelastische Ausbildung wenigstens der Anschlussbereiche der besagten Fortsätze 16a nicht zwingend erforderlich. Anders kann es sich bedingt durch das bevorzugte Kunststoff-Spritzgießverfahren verhalten, wenn besagtes Anbauteil 19 Fortsätze 16a aufweist, die über zwei oder mehr Ebenen verteilt angeordnet sind. In diesem Fall kann es von Vorteil sein, die Fortsätze 16a wenigstens in ihrem Anschlussbereich an die Gehäusewandung 6, vorliegend mittelbar realisiert über den zwischengeschalteten und als Befestigungsbereich fungierenden und an der Gehäusewandung 6 festgelegten Grundkörper 19a, federelastisch auszubilden.
Der Grundkörper 19a weist dabei eine Wandungsstärke und demgemäß eine Festig- und/oder Steifigkeit auf, die der Funktion des Formschlussmittels 16 gerecht wird. In Versuchen hat sich eine optimale Funktion des Formschlussmittels 16 ergeben, wenn die Wandungsstärke des an die Gehäusewandung 6 unmittelbar angeschlossenen Grundkörpers 19a weitestgehend der Materialstärke der Fortsätze 16a entspricht (Fig. 10).
Auch hier kann es angezeigt sein und ist demgemäß durch die Erfindung mit erfasst, in den Beabstandungen zwischen den Fortsätzen 16a die oben beschriebenen Wandelemente 18 mit den beschriebenen Vorteilen vorzusehen (nicht zeichnerisch dargestellt).
Bezugszeichenliste
1 Filtriervorrichtung
2 Gehäuse
2a mittlerer Gehäuseabschnitt
2b Endabschnitt
2c Endabschnitt
3 Bündel
4 Hohlfaser
5 erster Strömungsraum
6 Gehäusewandung
7 Innenraum
8 zweiter Strömungsraum
9 Vergussmasse
10 Mitten längsachse (Gehäuse 2)
11a Kappe
11 b Kappe
12a Anschlussstutzen
12b Anschlussstutzen
13a Anschlussstutzen
13b Anschlussstutzen
14 Ringdichtung
15 Ringdichtung
16 Formschlussmittel
16a Fortsatz
16b freies Ende (Formschlussmittel 6 / Fortsatz 6a)
17 Durchbrechung
18 Wandelement
19 Anbauteil
19a Grundkörper
20 Orthogonale
21 Gerade
„a" Neigungswinkel (Fortsatz 16a)
Claims
1. Hohlfasermembran-Filtriervorrichtung (1) für Körperflüssigkeiten, mit einem Bündel (3) Hohlfasern (4) und mit einem sich längs des Bündels (3) Hohlfasern erstreckenden Gehäuse (2) mit einer Gehäusewandung (6), welches Gehäuse (2) einen Innenraum (7) definiert, in dem das Bündel (3) Hohlfasern (4) angeordnet ist, wobei das Bündel (3) Hohlfasern (4) beidenends in eine Vergussmasse (9) eingegossen ist, und wobei das Gehäuse (2) innenraumseitig wenigstens ein Formschlussmittel (16) mit einem freien Ende (16b) aufweist, welches Formschlussmittel (16) von der Vergussmasse (9) zumindest teilweise eingefasst ist, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Formschlussmittel (16) durch zwei oder mehrere, in Umfangsrichtung des Gehäuses (2) gesehen voneinander beabstandet angeordnete und einenends an die Gehäusewandung (6) angeschlossene Fortsätze (16a) gebildet ist, die jeweils ausgehend von einer gedachten, den Anschlussbereich des betreffenden Fortsatzes (16a) an die Gehäusewandung (6) durchsetzenden Orthogonalen (20) auf eine Mittenlängsachse (10) des Gehäuses (2) um einen definierten Neigungswinkel „a" in das Innere des Gehäuses (2) hinein zu dem einen oder zu dem anderen Ende der Filtriervorrichtung (1) hin geneigt ausgebildet sind.
2. Hohlfasermembran-Filtriervorrichtung (1) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Formschlussmittel (16) einteilig mit dem Gehäuse (2) ausgebildet ist.
3. Hohlfasermembran-Filtriervorrichtung (1) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Formschlussmittel (16) durch zumindest ein an der Gehäusewandung (6) des Gehäuses (2) befestigtes Anbauteil (19) mit zwei oder mehreren, in Umfangsrichtung des Gehäuses (2) gesehen voneinander beabstandet angeordnete Fortsätzen (16a) gebildet ist.
4. Hohlfasermembran-Filtriervorrichtung (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Anbauteil (19) ein-, zwei- oder mehrteilig ausgebildet ist.
5. Hohlfasermembran-Filtriervorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Fortsätze (16a) des wenigstens einen Formschlussmittels (16) wenigstens in ihrem Anschlussbereich an die Gehäusewandung (6) federelastisch ausgebildet sind.
6. Hohlfasermembran-Filtriervorrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Neigungswinkel„a" zwischen der besagten Orthogonalen (20) und einer gedachten Geraden (21) gebildet ist, welche Gerade (21 ) zum einen im Anschlussbereich des betreffenden Fortsatzes (16a) an der Gehäusewandung (6) die Orthogonale (20) schneidet und zum anderen den sich ergebenden Schnittpunkt mit einem der Gehäusewandung (6) nächstliegenden Punkt am freien Ende (16b) des Fortsatzes (16a) verbindet.
7. Hohlfasermembran-Filtriervorrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Neigungswinkel „a" ausgehend von der Orthogonalen (20) nach der Beziehung 0° < lal < 90° gewählt ist.
8. Hohlfasermembran-Filtriervorrichtung (1 ) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Neigungswinkel „a" ausgehend von der Orthogonalen (20) bevorzugt aus einem Bereich von ±10° bis ±80°, weiter bevorzugt aus einem Bereich von ±40° bis ±70°, noch weiter bevorzugt aus einem Bereich von ±50° bis ±65° gewählt ist.
9. Hohlfasermembran-Filtriervorrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlussbereiche der Fortsätze (16a) des jeweiligen Formschlussmittels (16) in einer gemeinsamen, orthogonal zur besagten Mittenlängsachse (10) des Gehäuses (2) ausgerichteten ersten Ebene angeordnet sind.
10. Hohlfasermembran-Filtriervorrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlussbereiche eines ersten Teils der Fortsätze (16a) des jeweiligen Formschlussmittels (16) in einer orthogonal zur besagten Mittenlängsachse (10) des Gehäuses (2) ausgerichteten ersten
Ebene und die Anschlussbereiche zumindest eines zweiten Teils der besagten Fortsätze (16a) in einer zur ersten Ebene parallelen zweiten Ebene angeordnet sind.
11. Hohlfasermembran-Filtriervorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass entweder sämtliche Fortsätze (16a) des jeweiligen Formschlussmittels (16) zu dem einen oder zu dem anderen Ende der Filtriervorrichtung (1) hin geneigt sind oder dass Fortsätze (16a) des jeweiligen Formschlussmittels (16) regelmäßig oder unregelmäßig wechselnd zu dem einen oder zu dem anderen Ende der Filtriervorrichtung (1) hin geneigt sind.
12. Hohlfasermembran-Filtriervorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einer der Fortsätze (16a) zumindest eine Durchbrechung (17), eine Ausnehmung, eine wulstartige Ausformung und/oder eine Abwinkelung am freien Ende (16b) des Fortsatzes (16a) aufweist.
13. Hohlfasermembran-Filtriervorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Beabstandung zwischen in Umfangsrichtung des Gehäuses (2) gesehen benachbarten Fortsätzen (16a) durch ein zumindest teilweise die betreffenden Fortsätze (16a) verbindendes elastisches Wandelement (18) eingenommen ist, wobei die Elastizität des Wandelements (18) größer der Elastizität der Fortsätze (16a) ist.
14. Hohlfasermembran-Filtriervorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2) samt Fortsätzen (16a) oder das Gehäuse (2) samt dem zumindest einen Anbauteil (19) mit Fortsätzen (16a) aus einem Werkstoff besteht, der keinen Haftverbund mit der Vergussmasse (9) eingeht.
15. Verfahren zur Herstellung einer Hohlfasermembran-Filtriervorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 14, gekennzeichnet durch folgende Schritte:
a) Bereitstellung eines Gehäuses (2), das beidenends innenraumseitig wenigstens ein Formschlussmittel (16) mit einem freien Ende (16b) aufweist, welches Formschlussmittel (16) durch zwei oder mehrere, in Umfangsrichtung des Gehäuses (2) gesehen voneinander beabstandet angeordnete und einenends an die Gehäusewandung (6) angeschlossene Fortsätze (16a) gebildet ist, die jeweils ausgehend von einer gedachten, den Anschlussbereich des betreffenden Fortsatzes (16a) an die Gehäusewandung (6) durchsetzenden Orthogonalen (20) auf eine Mittenlängsachse (10) des Gehäuses (2) um einen definierten Neigungswinkel„a" in das Innere des Gehäuses (2) hinein zu dem einen oder zu dem anderen Ende der Filtriervorrichtung (1 ) hin geneigt ausgebildet sind,
b) Anordnung eines Bündels (3) Hohlfasern (4) innerhalb des Gehäuses (2) derart, dass die Enden des Bündels (3) Hohlfasern (4) von den Fortsätzen (16a) des zugeordneten wenigstens einen Formschlussmittels (16) eingefasst sind,
c) beidenends des Gehäuses (2) Einbringen einer Vergussmasse (9) in das Gehäuse (2) derart, dass zum einen die Enden des Bündels (3) Hohlfasern (4) von der Vergussmasse (9) umschlossen werden und zum anderen die Vergussmasse (9) die Fortsätze (16a) zumindest teilweise einfasst, und d) nach Aushärten der Vergussmasse (9) Öffnen der Enden der Hohlfasern (4) durch einen Beschnitt der Enden der Hohlfasern (4) quer zur Längserstreckung derselben.
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