[发明专利]用于制造线束的装置和方法

说明书

一种用于制造线束的装置和方法，以便用箔(40)缠绕由多个单线构成的具有不规则的横截面的股线(41)并形成圆形的束，特别是用于透析过滤器的制造。

技术领域

本发明涉及一种装置和方法，其中特别是例如在用于透析和其他物质交换方法的过滤装置中使用的半渗透的中空线的情况下，用箔缠绕由大量单线构成的股线并且形成近似圆形的横截面。

背景技术

在纺织设备中制造并且随后在旋转的纱框上收集这种线，直到产生由预期数量的单线构成的股线。在常规的制造设备中纱框具有多个分布在圆周处的支架(也称为“尖齿”或“卷绕心轴”)，以便于容纳由此形成多边形的线。然后用箔手工缠绕多边形的各个侧面并且在此形成具有圆形的横截面的股线。在借助箔将股线固定之后，能够从中分出用于深加工的、具有期望的长度的束。这种加工过程需要高昂的人工费用并且容易发生错误。

在例如EP2089304B1中所示的较新的自动化制造设备中，纱框由在末端上只具有两个支架的转动的梁组成。在此产生了线性设计的股线，其被直接用箔缠绕和固定在纱框处。这种装置在实践中被大量使用，以使纱框工序和束的批量生产自动化。

通常将用于过滤装置的中空线制造成波状线，以便于使其互相保持间隔并由此能够均匀地环流，而这会改善物质交换。此外已知的是，通过更高的填充密度(＝线的横截面的总和相比总的过滤横截面积)以及改善的流量分配而改善过滤效率。因此有利的是，在用箔缠绕时，更强烈地挤压股线抵抗线的波形结构的回弹力，以便于得到具有更高的特定效率的过滤装置，而不用扩大薄膜面积、即增加使用的中空线的数量。

加工半渗透性的中空线的特点在于，其因壁厚小(大约0.1mm或更小)而成为非常敏感的产品。当股线中的一万或一万五千根线的一根线卡住或者由于拉力和压力负载被损坏时，例如在线性纱框的情况下，通常每10个或12个由此制造的过滤器无法使用。

此外麻烦的是，特别是线性纱框的情况下，取决于在单个的线中的扩散张力和静电负荷，已盘绕的股线会形成非常不同的横截面。

因此，许多文献中或实践中已知的用于缠绕产品的方法和装置并不合适于这里描述的使用。

已知多种用于使缠绕中空线束机械化或者自动化的解决方案。

在专利文献DE19806293C2和EP2420464B1中建议将箔和股线放到由钢板制成的打开的柔性的槽中，槽随后变形成圆形的横截面；在此通过额外的“折叠机”引导箔，使得其边缘区域重叠。两种实施方式的缺点在于，束的直径只能在相对窄的范围中变化。在调整到具有明显直径差别的束的情况下则必须改造或者更换装置，对此必然使制造中断。另一缺点在于，填充密度受限，因为在更强的压缩、也即在束中更高的内压的情况下，重叠的箔边缘之间或者在箔和线之间的摩擦会大到使箔翘曲。在两个实施方式中可能存在的危险在于，薄板槽通过在打开和关闭时的弯曲交变负载由于疲劳破损而过早地不能使用。

在上面提到的根据EP2420464B1的实施方式中还需要额外的驱动技术和控制技术上的更大花费，因为在槽关闭时，线束改变了其在变化的方向上的高度位置，所以整个卷绕装置或者股线的支架必须持续地跟随。

在申请EP1031526A2中的方法中，在直角的转向边缘上拉伸箔。在此存在的危险在于，箔会遭到损坏或者单个的线会被卷入到两个箔边缘之间的缝隙中。由于这些原因，该方案也只适合于具有较低的填充密度的束。对于深加工而言还存在的缺点在于，焊接的箔边缘并不重叠，而是以直角从束突出。

专利申请EP0490789B1(对应于US5449430)描述了一种方法，用于在滚筒上将中空线卷成垫子，随后将垫子平放到桌上并且卷成束。这个建议并不对应于本发明所涉及的制造方法并且也不允许与上面描述的纱框结构结合。

US802713涉及一种用塑料箔包裹的玻璃纤维增强管或玻璃纤维增强软管的制造。该方法看来不适合制造上述中空线束。