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