PT93683B - Elemento de densidade e respectivo metodo de fabrico - Google Patents

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Description

MEMÓRIA DESCRITIVA
CAMPO TÉCNICO
Este invento refere-se a dispositivos de distribuição de fármacos ruminais e, particularmente, a elementos de densidade para tais dispositivos e os métodos para o seu fabrico.
ANTECEDENTES DA INVENÇÃO
Os animais ruminantes, incluindo gado bovino, gado ovino, girafas, veados, gado caprino, bisontes e camelos, e mais particularmente as espécies domesticadas, fazem parte de um grupo importante de animais que requerem a administração periódica de medicamentos, nutrientes e outros agentes biologicamente activos (que seráo referidos daqui em diante, de acordo com o seu sentido mais lato, como fármacos), para tratamento e alivio de várias situações e para a melhoria da sua saúde.
Os ruminantes
O
i.
têm um estômago complexo de três ou quatro compartimentos, sendo a pança o maior desses compartimentos. A pança , incluindo o recticulo (daqui em diante referido como pança, serve de importante orgão como dispositivo de armazenamento para a distribuição de medicamentos e nutrientes para tais animais, ao longo de periodos de tempo prolongados.
Há numerosos dispositivos de distribuição conhecidos, os quais são capazes de libertar fármacos prolongadamente. Tipicamente, esses dispositivos são engolidos pelos ruminantes ou, de outro modo, introduzidos mecanicamente na pança por via directa bolus gun, por exemplo, e ai permanecem por um longo período de tempo sem serem regurgitados ou, de outro modo, eliminados. Os dispositivos tipicos são aqueles revelados nas patentes Norte Americanas Nos 4.505.711, 4.578.263, 4.595.553, 4.612.186, 4.623.345,
4.642.230, 4.643.393 e 4.675.179 , aqui mencionadas para referência.
Um elemento de densidade é frequentemente incorporado no dispositivo com o objectivo de garantir a permanência daqueles dispositivos na pança, por um periodo de tempo prolongado. Tipicamente, um elemento de densidade é manufacturado a partir de materiais como ferro ou aço, óxido de ferro, magnésio, zinco, óxido de cobalto, óxido de cobre ou misturas destes, metal projectado, ou partes que podem ser revestidas com óxido de ferro, zinco, liga de magnésio, óxido de cobre, misturas de óxido de cobalto e pó de ferro e metais em pó compactos não sinterizados e outros similares. Tais elementos de densidade têm, normalmente, densidade suficiente para elevar a densidade global do dispositivo de distribuição a um nivel superior ao da densidade do fluido ruminai 3 (aproximadamente 1 g/cm ) e, normalmente, a uma densidade 3 global não inferior a 2 g/cm .
Em animais como o gado bovino criado para abate, o elemento de densidade permanecerá na carcaça após o abate. A pança e conteúdo ruminai dos animais contendo ainda dispositivos de distribuição, incluindo os seus elementos de densidade, são normalmente processados por fábricas de transformação. As fábricas transformadoras contêm uma operação continua e altamente automatizada e mesmo que a tal maquinaria seja normalmente equipada com sistemas de retracçâo magnética, estes sistemas não são sempre eficazes para a remoção de elementos de densidade. Como resultado, os elementos de densidade têm causado prejuízos extensos e custosos às lâminas do aparelho de moagem, guilhotinas, rolamentos e outros equipamentos.
Além disto, tem sido descoberto que os elementos de densidade feitos a partir de materiais tais como ferro, magnésio ou zinco, que sofrem corrosão na água ou fluidos ruminais, e geram gases que interferem com a própria operação dos dispositivos de distribuição activados por fluido, tais como aqueles mostrados nas Patentes Norte-americanas Nos. 4.595.553, 4.612.186 e 4.675.174, por exemplo.
V
Descoberta da Invenção
E um objectivo desta invenção prover elementos de densidade estruturalmente coerentes para dispositivos de distribuição ruminai tendo uma densidade suficiente para manter o dispositivo de distribuição na pança de animais vivos e também fragmentos reprodutíveis em partículas inofensivas, sem prejuizo para a maquinaria quando o elemento de densidade contacta os rolamentos e as lâminas do equipamento de corte, e ' moagem de uma fábrica transformadora. Como usado aqui, o termo estruturalmente coerente refere-se a elementos de densidade que são geralmente monolíticos na natureza e são partidos fisicamente em partículas menores, quando em contacto com as lâminas transformadoras; como distintos de elementos de densidade formados a partir de elementos não coerentes individuais, tais como metal projectado , contido num recipiente quebrável, os quais são dispersos quando em contacto com lâminas transformadoras.
) Outro objectivo desta invenção é prover elementos de densidade estruturalmente coerentes tendo uma tensão de ruptura transversal menor ou igual à do osso de bovinos ou ovinos.
Um objectivo adicional desta invenção é prover elementos de densidade estruturalmente coerentes para serem' usados em dispositivos de distribuição ruminai tendo densidade suficiente para manter o dispositivo na pança por um periodo de tempo prolongado, e tensão de ruptura transversal inferior il jl
à do osso dos bovinos ou ovinos.
E outro objectivo desta invenção prover dispositivos de distribuição ruminai activados por fluido sendo resistentes à corrosão, os elementos de densidade estruturalmente coerentes possuindo uma tensão de ruptura transversal inferior à dos ossos dos bovinos ou ovinos.
E outro objectivo desta invenção prover elementos de densidade estruturalmente coerentes tendo uma tensão de ruptura transversal maior do que a tensão bruta e nunca superior a cerca de 30.000 psi (420 kg/cm2).
E outro objectivo desta invenção prover elementos de densidade estruturalmente coerentes tendo uma tensão de ruptura transversal no intervalo de cerca de 6.000 psi a 30.000 psi (420 kg/cm2 a 2170 kg/cm2).
E outro objectivo desta invenção prover processos de fabrico de elementos de densidade estruturalmente coerentes que sejam resistentes à corrosão em água ou fluido ruminai.
E outro objectivo desta invenção prover processos de fabrico de elementos de densidade estruturalmente coerentes para serem usados em dispositivos de distribuição ruminai que irão desintegrar-se reprodutivelmente em menores partículas inofensivas após o contacto com as lâminas e rolamentos utilizados em maquinaria transformadora.
Segundo esta invenção, um metal em pó é comprimido e' depois disso sinterizado, a uma temperatura abaixo da temperatura Standard de sinterização para um metal, à qual se atinge a força de ligação por soldagem (daqui em diante pareialmente sinterizado). A sinterização parcial pode ser levada a cabo tanto numa atmosfera redutora, como inerte ou oxidante , produzindo elementos de densidade com várias propriedades como será explicado detalhadamente adiante. Se pareialmente sinterizado numa atmosfera redutora ou inerte, o elemento de densidade pode depois disso ter um tratamento por calor em atmosfera oxidante, para aumentar a resistência à corrosáo. As partes pareialmente sinterizadas podem também ser impregnadas com um material inerte, preferencialmente hidrofóbico, tal como óleo de silicone, óleo mineral ou cera, por forma a aumentar a resistência à corrosão. Um recheio não ligável pode também ser misturado com o pó de metal antes da compressão por forma a reduzir a tensão das ligações inter-particulas do elemento de densidade estruturalmente coerente pareialmente sinterado.
Breve descrição dos desenhos
Os desenhos esquemáticos, que não estão desenhados à escala, mas sim montados de forma a ilustrar os aperfeiçoamentos da invenção, e nos quais os numerais de referência iguais designam partes iguais, são como se segue:
A Figura 1, é um corte seccional transversal parcial do dispositivo de distribuição ruminai contendo um aperfeiçoamento do elemento de densidade estruturalmente coerente desta invenção; e
A Figura 2, é um corte seccional transversal parcial do dispositivo de distribuição ruminai contendo outro aperfeiçoamento do elemento de densidade estruturalmente coerente desta invenção.
Descrição da Invenção Incluindo as Melhores
Modalidades
Esta invenção será descrita relativamente aos dispositivo de distribuição ruminai do tipo representado nas figuras, mas não é limitado aos dispositivos específicos revelados . Os desenhos do dispositivo de distribuição ruminai aqui ilustrados são meramente exemplos de dispositivos conhecidos na arte, como geralmente descritos acima e os elementos de densidade desta invenção podem ser fabricados com qualquer configuração , e ser adaptados para se encaixarem num dispositivo de distribuição ruminai de qualquer tipo ou configuração.
A Figura 1, representa um dispositivo activado por fluido 10, do tipo descrito em patentes referidas acima como tendo um elemento de densidade estruturalmente coerente 12, no fundo do dispositivo. 0 dispositivo poderia também ser desenhado com uma parede 14 que rodeia a parede de uma cápsula interna 16, e define um lúmen interno 18, o qual é parcialmente representado na Fig. 1. O agente a ser distribuído pode ser disperso através de uma composição 20, a qual é distribuída através de uma via de passagem 22, pela pressão exercida sobre a dita composição por um membro de fluido expansível 24.
elemento de densidade 12 tem fundo chato de forma a adaptar-se ao contorno do dispositivo 10. No entanto pode ter qualquer forma desejada e, se o dispositivo de bolo ruminai tiver um fundo redondo, o elemento de densidade pode igualmente ser moldado para se acomodar à curvatura.
Esta invenção contempla também o posicionamento do elemento de densidade próximo da via de passagem externa, como representado no dispositivo 26 da Fig. 2. Com o elemento de densidade 28 assim posicionado, a via de passagem 30 estende-se através do elemento de densidade 28 até à composição contendo o agente 20, contida no dispositivo 26. Em termos meramente de ilustração, o dispositivo 26 difere do dispositivo 10 por ter apenas uma parede simples 14 e ter um fundo redondo 32.
Os elementos de densidade estruturalmente coerentes desta invenção são caracterizados por possuírem: a) uma densidade suficiente para manter o dispositivo de distribuição dentro da pança do animal ao qual é administrado; e b) uma tensão de ruptura transversal que permitirá ao elemento de densidade estruturalmente coerente a fragmentação em partículas ou bocados inofensivos , sem prejuízo para os rolamentos, lâminas de corte ou outro equipamento móvel que possa contactar o elemento de densidade no processo dé transformação.
Elementos de densidade, de acordo com esta invenção deveriam possuir uma densidade de, pelo menos, cerca de 1,5-8 g/cm3 ou maior e, preferencialmente, uma densidade dentro do . 3 intervalo de 2,2 a 7,6 g/cm . Para dispositivos de bolo ruminai que são administrados a gado bovino ou ovino, é preferível usar um elemento de densidade tal no qual existe uma densidade conjunta resultante do dispositivo de distribuição de, pelo menos, cerca de 3 g/ml.
Os elementos de densidade estruturalmente coerente desta invenção têm também uma tensão de ruptura transversal nunca maior que a tensão máxima para a qual as lâminas no equipamento de transformação são concebidas, para serem capazes de ruptura ou desintegração sem prejuízo para o equipamento. Esta tensão é a mesma que a dos ossos de ovinos ou bovinos a qual é de aproximadamente 30.000 psi (2120 kg/cm2). Os elementos de densidade estruturalmente coerente desta invenção deverão também ter uma tensão de ruptura transversal maior que cerca de 3.000 psi (210 kg/cm2) a qual é a tensão máxima obtida por compactação das partículas na produção de partes brutas, como discutido abaixo e preferencialmente acima de 6.000 psi (420 kg/cm2).
A tensão de ruptura transversal de um material é determinada por um teste ASTM Standard, ASTM B(378)-7, no qual amostras de uma configuração especifica estão sujeitas a um teste standartizado. Dado que os elementos de densidade desta invenção têm uma configuração diferente daquela utilizada nos testes Standard, a tensão de ruptura transversal dos elementos desta invenção pode ser determinada por medição da tensão de ruptura transversal de amostras Standard, moldadas para testes li
produzidas sob as mesmas condições que as dos elementos de densidade desta invenção.
A tensão de ruptura transversal de partes tendo configurações não Standard, tais como as partes cilíndricas das Figuras, pode também ser determinada indirectamente através de outro parâmetro, a força de esmagamento radial. Num teste de esmagamento radial, o elemento de densidade é esmagado para ter determinado rendimento entre duas placas paralelas e, a força ao rendimento medido é determinada . Dado que a força de esmagamento radial é uma propriedade geométrica dependente, uma correlação inicial entre a força de esmagamento radial e a tensão de ruptura transversal deve ser feita por testes em amostras de geometria particular tendo tensões de ruptura transversal conhecidas. Uma vez que a correlação seja estabelecida, a tensão de ruptura transversal pode ser determinada a partir de testes de esmagamento radial dos próprios elementos de densidade estruturalmente coerente.
elemento de densidade estruturalmente coerente desta invenção pode ser produzido a partir de qualquer material denso, de preferência metálico, o qual não reaja com o fluido ruminai de uma forma que possa interferir com o seu funcionamento como elemento de densidade. 0 ferro, devido à sua densidade, custo, propriedades químicas e biológicas e atracçâo a sistemas de retração magnética, é preferido , dé acordo com esta invenção.
Os elementos de densidade estruturalmente coerente desta invenção são constituído por um aglomerado parcialmente
sinterizado de partículas densas, que sofrerão ruptura e desintegração , de forma reproductivel, em partículas componentes, aglomerados menores ou pó, após o impacto com as lâminas de moagem ou outros componentes energéticos encontrados em fábricas de transformação, sem prejuízo do equipamento.
A sinterização é um processo de aquecimento de pequenas partículas metálicas de forma a aglomerá-las em materiais consistentes, pelo estabelecimento de ligações ' metalúrgicas entre as partículas. As ligações são produzidas pela formação de uma fase liquida entre as partículas ou por difusão sólida entre as partículas. No processo de sinterização normal da arte acima, as partículas metálicas são comprimidas até à configuração desejada para formar uma parte compacta, não sinterizada (de aqui em diante, bruta), relativamente frágil, a qual é em seguida aquecida por um tempo e a uma temperatura suficiente para permitir a formação de ligações estáveis entre as partículas. Como resultado, um ) processo de sinterização típico, produz um produto metálico o qual exibe propriedades de tensão similares às dos metais sujeitos a processos metalúrgicos convencionais que envolvem a fusão do material metálico. 0 processo de sinterização parcial desta invenção, é no entanto, conduzida sob condições que evitam a formação de ligações por soldagem compactas e, assim podem providenciar um produto tendo uma densidade similar à obtida a partir de um processo típico de sinterização, mas uma muito mais baixa tensão de ruptura transversal que a que seria ««^sssssa» »
obtida pelos procedimentos de sinterização normais.
tamanho do pó não sinterizado de alta densidade, sinterizável usado , vai afectar a densidade e a tensão de ruptura transversal do produto final e o tamanho de partícula preferido é, a 100% < 100 mesh, e a 85% < 325 mesh. Para reduzir ainda mais a tensão de ruptura transversal do produto final, o pó sinterizável pode, opcionalmente, ser combinado com pó de silica ou outro material de alta densidade, não metálico ou material de enchimento metálico não ligável , que possa interferir com a formação de ligações estáveis entre as partículas a ser sinterizadas. 0 material de enchimento deveria ter um tamanho de partícula comparável ao do pó sinterizável e estará, preferencialmente, presente em quantidades que vão de 0 - 50% em volume. Uma pequena quantidade de lubrificante pode também ser adicionada à mistura de forma a facilitar a compressão uniforme na formação da parte bruta, como conhecida na arte de sinterizar. Lubrificantes apropriados, incluem ceras e óleos e podem estar normalmente presentes em quantidades de cerca de 0 - 5% em peso.
A adição de um recheio fará decrescer a tensão de ruptura transversal do elemento de densidade estruturalmente coerente e, visto que os materiais de enchimento tipicos são menos densos que o material sinterizável, fará também diminuir a densidade. 0 tamanho da partícula do material de enchimento terá também efeito na tensão e densidade do produdto final, e pode ser variado para obter a combinação desejada de densidade e tensão de ruptura transversal. Geralmente, tamanhos de partículas maiores do material a ser sinterizado e do material de enchimento, produzirão densidades mais baixas nos produtos finais, e partículas de enchimento maiores, e partículas sinterizáveis menores produzirão tensões de ruptura transversal mais baixas do produto final.
A mistura de pó · sinterizável/particulas de enchimento é comprimida até à configuração desejada e até, aproximadamente, à densidade desejada , numa matriz apropriada. A força de compressão deve ser pelo menos suficiente para providenciar que a tensão do bruta seja adequada para permitir um manuseamento da parte no seu estado bruto. A tensão do material bruto, na gama de cerca de 10003000psi (70 - 210 kg/cm2) e, preferencialmente, de 1700-1800 psi (120-125 kg/cm2) são apropriadas. Normalmente a força de compressão adequada para se obter a tensão bruta adequada está dentro do intervalo 10-40 tons/in2 (1400-5620 kg/cm2) e, preferencialmente, cerca das 30 tons/in2 (4215 kg/cm2). A tensão bruta é determinada pelo teste ASTM Standard B(312)-7.
As correlações entre a força de esmagamento radial e a tensão bruta podem também ser feitas da mesma forma a acima descrita.
A compressão é seguida pela sinterizaçâo parcial a uma temperatura mais baixa que a temperatura de sinterizaçâo Standard usada para obter tensões de ligação por soldagem para o material sinterizável que forma o elemento de densidade. Para o ferro, as temperaturas de sinterizaçâo parcial preferidas , de acordo com esta invenção estão abrangidas na gama de cerca de 1100-1600 °F (580-890 °C) e, preferencialmente, cerca de 1200-1300 °F (665—690°C) para cerca de 1-2 horas. As temperaturas apropriadas para outros materiais serão também menores que as temperaturas de sinterizaçao convencional para tais materiais e podem ser rapidamente determinadas por peritos no ramo.
A sinterizaçâo parcial pode ser efectuada em atmosferas redutora, inerte, ou oxidante, a qual é seleccionada de forma a produzir as características desejadas para um elemento de densidade particular.
Se a sinterizaçâo parcial for efectuada numa atmosfera redutora ou inerte, a parte formada pode, posteriormente, sofrer tratamento térmico numa atmosfera oxidante. 0 tratamento térmico pode ser efectuado a temperaturas na gama de cerca de 500-1500 °F (245-900 °C), para produzir um produto final oxidado, o que melhora a resistência à corrosão. A parte parcialmente sinterizada pode também ser impregnada com um material inerte, preferencialmente hidrofóbico, como óleo mineral, óleo de silicone, cera microcristalina ou outro similar, de forma a melhorar a resistência à corrosão.
As características obtidas de várias combinaçOes de sinterizaçâo parcial, e tratamentos térmicos de pó de ferro, estão resumidas na tabela 1.
TABELA 1 atmosfera de sinterizaçâo parcial @1200-1500°F (135-800°C) tratamento térmico @1000-1300°F (525-750°C) no ar tensão resistência de à ruptura corrosão transversal comentários oxidante (ar) nenhum a mais baixa pobre A superfície externa da estrutura oxida fechando a estrutura porosa. 0 lubrificante vaporiza e emerge com alta pressão de vapor. Reciprocamente, o ar não se difunde com facilidade através da apertada estrutura porosa pelo que o interior não é oxidado. A mais baixa tensão inter-particulas.
inerte nenhum baixa azoto pobre Lubrificante é removido. 0 exterior e o interior não são oxidados. Baixa força de ligação inter-particulas.
inerte sim média
azoto fraca
boa Lubrificante é removido. 0 exterior e o interior não são oxidados. Mais alta força de ligação inter-particulas devido à presença de menos óxido durante a sinterizaçâo parcial.
redutora nenhum endo gás média pobre
Lubrificante é removido . 0 exterior e o interior não são oxidados. Mais alta força de ligação interparticulas que em gás inerte, devido à eliminação do óxido durante a sinterizaçâo parcial.
redutora sim a mais boa Lubrificante é removido endo gás alta 0 exterior e o interior são oxidados. Mais alta força de ligação interparticulas resulta do subsequente tratamento térmico
Descrição das Modalidades Preferidas
EXEMPLO I
Amostras cilindricas côncavas, configuradas como mostrado na Fig. 2, O.D. 0,91 (2,31 cm), I.D. 0,20 in. (0,50 cm), comprimento 1,33 in. (3,38 cm) foram formadas, comprimindo pó de ferro a 99% (100% < 100 mesh, 85% < 325 mesh), e 1% de petróleo baseado em cera lubrificante, tal como a Acera Wax em matriz apropriada a 30 tons/in2 (4215 kg/cm2),para alcançar uma densidade bruta de 6,83 gm/cm e uma tensão bruta de 1770 psi (125 kg/cm2). As amostras foram então parcialmente sinterizadas numa atmosfera oxidante (ar) a 13001500 °F (690-800 °C) por 1-2 horas. As partes assim formadas tinham um revestimento resistente à corrosão por oxidação exterior , o que bloqueava a estrutura porosa, fazendo uma
subsequente impraticável oxidação do interior. As partes tinham uma tensão de esmagamento numa gama das 1800-2300 libras (818-1045kg) o que era equivalente, para esta configuração, à tensão de ruptura transversal de cerca de 6.000-7.700 psi (420-550 kg/cm2). Algumas destas partes fragmentadas durante o manuseamento normal nas fases subsequentes do processo de fabrico, no qual os dispositivo de distribuição foram fabricados a partir destes elementos, indicando que estas partes se aproximam da tensão prática mais — baixa, de acordo com esta invenção. Os elementos de densidade estruturalmente coerente , fabricados de acordo com este exemplo, sofrerão fragmentação sem prejuízo dos rolamentos ou lâminas na maquinaria de transformação, e são apropriados para uso nos dispositivos de distribuição ruminai que não utilizam meios de libertação de fluidos activados, visto que a evolução do hidrogénio gasoso mensurável, como resultado da corrosão do interior não oxidado do elemento de densidade, ocorre quando imerso em água ou fluido ruminai.
J
EXEMPLO II
Um elemento de > densidade do bruta formado como no
Exemplo Ir foi parcialmente sinterizado numa atmosfera
redutora composta de gás endo, feito por cracking do gás
natural com ar, sobre um catalisador, a 2050 °F (1110 °C)'
durante 30 minutos, a qual foi depois arrefecida até
aproximadamente 1500 °F (800 °C), formando uma mistura de H2 <
CO, CO2 e N2 · As partes foram parcialmente sinterizadas a
o cerca de 1400 a 1500 °F (745-800 °C) durante 1 a 2 horas, A cera lubrificante foi removida durante a operação de sinterização, deixando uma estrutura porosa não oxidada, que tinha uma tensão de esmagamento de aproximadamente 3500 libras (2500 kg), o que equivale a uma tensão de ruptura transversal de aproximadamente 12500 psi ( 830 kg/cm2). As amostras assim produzidas foram sujeitas a um teste de fragmentação por impacto com uma lâmina ferramenta de aço inoxidável, tendo um limite de espessura de 1 mm à velocidade de 2m/s. Todas as amostras se fragmentaram sem prejuízo para a lâmina, a qual era comparável às lâminas usadas em maquinaria de transformação. As amostras libertaram quantidades significativas de hidrogénio gasoso em imersão, de forma semelhante aos elementos de densidade do Exemplo I.
EXEMPLO III
Um elemento de densidade bruta, formado como no Exemplo I, foi pareialmente sinterizado a cerca de 1300-1500 °F (690-800 °C), em azoto, durante uma a duas horas, e então tratado termicamente a 1050-1350 °F (550-720 °C) ao ar. 0 lubrificante foi removido durante o tratamento de fornalha em azoto para produzir uma estrutura de poros abertos e ambas as superfícies, exterior e interior, da parte foram oxidadas durante o subsequente tratamento de fornalha ao ar. . A parte exibia uma força de esmagamento de aproximadamente 4000 libras (1800 kg) o que equivale a aproximadamente 18500 psi (1300 kg/cm2) de tensão de ruptura transversal. As partes são &
λ *
Λ fagmentáveis por impacto com lâminas em maquinaria de transformação e não libertam quantidades mensuráveis de gases que poderiam interferir com a operação dos dispositivos de distribuição de fármacos activados por fluidos quando imersos quer em água, quer em fluido ruminai.
EXEMPLO IV
Os elementos de densidade bruta formados como no Exemplo I foram parcialmente sinterizados a 1300-1500 °F ( 690-800°C), durante uma a duas horas em gás endo e, então, enegrecidos a cerca 1000-1300 °F (525-690 °C) com fluxo de ar sob pressão. As partes possuíam uma força de esmagamento de aproximadamente 6000 libras (2730 kg), correspondendo a uma tensão de ruptura transversal de cerca de 20000 psi (141 kg/cm2). O lubrificante foi removido durante a operação de sinterização parcial e, quer o interior quer o exterior da parte, foram oxidados. 0 óxido originalmente presente na parte bruta foi removido durante a a operação de sinterização resultando num produto sinterizado ligeiramente mais forte que o obtido de acordo com o Exemplo III. As partes são fragmentáveis sob contacto com rolamentos e lâminas da maquinaria de transformação e foram oxidados quer o interior, quer o exterior. Quando usado como elemento de densidade nos dispositivos de distribuição activados por fluidos, não libertam uma quantidade mensurável de gases que iriam interferir com a operação do dispositivo quando exposto, quer à água quer a um fluido ruminai.
EXEMPLO V
Numa tentativa para melhorar a resistência à corrosão dos elementos de densidade formados de acordo com os Exemplos I e II, os elementos porosos foram impregnados com cera de hidrocarbonetos (Multi-wax 180-M) à pressão ambiente, pressOes positivas de 30 psi (2 kg/cm2), e a pressOes de vácuo de 30 cm Hg/80 psig (5.6 kg/cm2) de acordo com os seguintes procedimentos ί
A, Impregnação à pressão ambiente
1. Aquecer elementos de densidade e cera, separadamente, num forno de ar forçado a 120°C.
2. Combinar a cera e os elementos de densidade durante uma hora.
3. Remover os elementos de densidade dos 120°C, e dirigir imediatamente ar comprimido, água ou vapor aos topos dos elementos de densidade, a fim de arrastar a cera solta nos topos dos elementos.
4. Permitir o arrefecimento dos elementos de densidade até à temperatura ambiente e colocá-los (em pé) em quatro espessuras de toalhas de papel.
5. Colocar os elementos de densidade em toalhas de papel a 120°C durante 30 minutos.
6. Remover os elementos de densidade ainda quando em cima das toalhas de papel e deixar arrefecer. 0 excesso de cera agregada na base da borda dos elementos de densidade terá sido absorvida pela toalha de papel.
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Β, Impregnação sob pressão
1. Aquecer a cera em recipiente pressurizado até
120°C.
2. Aquecer separadamente os elementos de densidade a 120°.
3. Imergir verticalmente os elementos de densidade aquecidos em cera, e selar o recipiente de pressão. Elevar, com azoto, a pressão do recipiente, a 30 psi.
4. Colocar o recipiente num forno a 120 °C durante 4 horas.
5.
Retirar o recipiente do forno e despressurizar lentamente.
6. Retirar os elementos de densidade do recipiente, e eliminar os excessos de cera da superfiie superior com ar, água ou vapor.
7. Deixar arrefecer à temperatura ambiente.
8. Colocar sobre toalhas de papel a 120 °C durante 30 minutos. Arrefecer os elementos de densidade até à temperatura ambiente.
C. Impregnação a vácuo.
1. Aquecer a cera em copo de aço inoxidável , a
120°C.
2. Aquecer os elementos de densidade a 120°C.
3. Imergir os elementos de densidade verticalmenté na cera e tranferir imediatamente para um forno , a 120°C, e mantendo a pressão a 30cm Hg durante 4 horas.
4. Restabelecer a pressão atmosférica.
Ρ
«
5. Eliminar excesso de cera na superficie superior com ar, água ou vapor.
6. Permitir o arrefecimento à temperatura ambiente.
7. Colocar em toalhas de papel e colocar em forno a 120°C durante 30 minutos.
8. Arrefecer os elementos até temperatura ambiente.
D. ImpregnaçaO vácuo/pressão
1. Aquecer a cera em tanque de aço inoxidável, de vácuo/pressão proporcional, revestido a 120°C deixando espaço suficiente para acomodar, introduzir os elementos de densidade num cesto de rede de arame que será descido na cera fundida.
2. Colocar os elementos de densidade num cesto suspenso da tampa do tanque por um mecanismo de elevador inferior (normalmente hidráulico, cilindro de ar ou de rosca) selado contra pressão de vácuo. Prender o conjunto tampa-cesto de rede-densificadores ao topo do tanque, fechando-o assim com os densificadores dentro.
3. Fazer vácuo a 30 cm Hg dentro do tanque e mantêlo até que os densificadores atinjam 120° C.
4. Activar mecanismo de elevador inferior para imergir os elementos de densidade quentes (120°C) na cera fundida (120°C).
5. Reduzir o vácuo e aumentar a pressão até 80 psig (5,6 kg/cm2).
6. Manter a pressão durante 4 horas ou mais.
7. Reduzir a pressão â pressão atmosférica mantendo o tanque fechado.
8. Activar o mecanismo de elevador inferior para elevar os cestos fora da cera fundida e mantê-lo em suspenso acima do tanque, para drenar a cera em excesso a 120°C.
9. Transferir os cestos para outro recipiente para serem expostos a ar, vapor ou água quente para eliminar os restos de cera em excesso.
10. Permitir que os densificadores arrefeçam.
Em qualquer dos casos os elementos de densidade produzidos de acordo com o Exemplo II absorvem cera de uma forma significativamente mais rápida que os produzidos no Exemplo I. A quantidade de cera absorvida na impregnação sob pressão simples ou pressão/vácuo foi largamente superior à absorvida nas técnicas de impregnação à pressão atmosférica ou vácuo simples. As amostras impregnadas sob pressão, fabricadas de acordo com o Exemplo II exibem maior resistência á corrosão do que as amostras não impregnadas.
Parte das técnicas empregues no processo D seriam aplicáveis à manufactura comercial de elementos de densidade impregnados, como discutido em A-C. Colocando múltiplos elementos num cesto móvel dentro de um recipiente de pressão contendo cera, aquecendo-os simultaneamente a 120° C e imergindo então o cesto na cera fundida para impregnar, simplifica o manuseamento de múltiplas unidades. Após a impregnação, elevando os elementos do banho e permitindo o seu escoamento a 120° C, eliminam-se os passos de absorção do excesso de cera em toalhas bem como a eliminação destas.
EXEMPLO VI
Qs procedimentos do exemplo II são aplicáveis a elementos de densidade produzidos de acordo com os exemplos III e IV. Os produtos assim obtidos exibirão uma combinação de robustez e resistência à corrosão que faz com que sejam os aperfeiçoamentos preferidos para uso em dispositivos de distribuição ruminais activados por fluido segundo esta invenção.
Tendo esta invenção sido descrita com particular referência a certos aperfeiçoamentos preferidos, será entendido que variações e modificações podem ser efectuadas dentro do espirito e alcance desta invenção, que é limitada somente pelas reivindicações seguintes em que:

Claims (30)

  1. REIVINDICAÇÕES
    1- Um elemento de densidade estruturalmente coerente, para uso num dispositivo de libertação de ruminai , compreendendo o referido elemento um aglomeradoo parcialmente sinterizado de partículas de elevada densidade, caracterizado pelo facto de compreender:
    a) uma densidade suficiente para manter o dispositivo no pança de um animal vivo: e
    b) uma tensão tal que o referido elemento se fragmenta após o contacto com as lâminas de uma máquina de transformação, sem danificar as lâminas.
  2. 2- Um elemento , conforme reivindicado na reivindicação 1, caracterizado pelo facto de a densidade referida 3 ser de, pelo menos, 1,5 g/cm .
  3. 3- Um elemento , conforme reivindicado na reivindicação
    2, caracterizado pelo facto da tensão de rotura por esforço tranverso de um elemento de densidade ser superior a cerca de 6000 psi (210 Kg/cm2), e não superior a cerca de 30.000 psi (2.120 Kg/cm2).
  4. 4- Um elemento , conforme reivindicado na reivindicação
    3, caracterizado pelo facto da densidade do elemento se encontrar na gama de 2,2 - 7,6 g/cm3.
  5. 5- Um elemento , conforme reivindicado na reivindicação 3, caracterizado pelo facto de o dito elemento compreender ferro parcialmente sinterizado,
  6. 6- Um elemento , conforme reivindicado na reivindicação 3, caracterizado pelo facto de as suas superfícies , que estão expostas ao fluido ruminai, serem oxidadas.
  7. 7- Um elemento , conforme reivindicado nas reivindicações 1, 2, 3, 4, 5, ou 6, caracterizado pelo facto de ser impregnado de um material hidrofóbico inerte.
  8. 8- Um dispositivo de libertação de fármacos de um ruminai, caracterizado pelo facto de compreender, em combinação:
    a) uma dose de um fármaco a ser liberto para a pança de um animal ruminante; e
    b) um elemento de densidade para manter o referido dispositivo de libertação na pança do referido animal,' compreendendo o referido elemento de densidade um aglomerado estruturalmente coerente, parcialmente sinterizado, de partículas de elevada densidade, possuindo uma densidade suficiente para manter a densidade total do dito dispositivo de libertação acima de cerca de 1 g/cm3 , e uma tal tensão que fragmente o referido elemento de densidade, após o contacto com as lâminas cortantes móveis, sem dano para as mesmas.
  9. 9- Um dispositivo, conforme reivindicado na reivindicação 8, caracterizado pelo facto da dita tensão de rotura por esforço transverso do referido elemento de densidade, ser superior a cerca de 6000 psi (210Kg/cm2), e não superior a cerca de 30.000 psi (2.120 Kg/cm2).
  10. 10- Um dispositivo, conforme reivindicado na reivindicação 9, caracterizado pelo facto do dito elemento de densidade possuir uma densidade de cerca de 2,2 - 7,6 g/cm3).
  11. 11- Um dispositivo, conforme reivindicado na reivindicação 9, caracterizado pelo facto de o dito elemento de densidade compreender ferro parcialmente sinterizado.
  12. 12- Um dispositivo, conforme reivindicado na reivindicação 10 caracterizado pelo facto de o dito elemento de densidade compreender ferro parcialmente sinterizado.
  13. 13- Um dispositivo, conforme reivindicado na reivindicação 9, caracterizado pelo facto das superfícies do dito elemento de densidade, que estão expostas a um fluido ruminai, serem oxidadas.
  14. 14- Um dispositivo, conforme reivindicado nas reivindicações 8, 9, 10, 11, 12, ou 13, caracterizado pelo facto de o dito elemento de densidade ser impregnado de um material hidrofóbico inerte.
  15. 15- Um dispositivo, conforme reivindicado nas reivindicações 8, 9, 10, 11, ou 12, caracterizado pelo facto de compreender ainda;
    c) meios accionados pelo fluido, para conduzir a dita dose do fármaco a partir do dispositivo? e
    d) um elemento de densidade que é resistente à corrosão pelo fluido ruminai.
  16. 16- Um dispositivo, conforme reivindicado na reivindicação 13, caracterizado pelo facto de compreender, além disso, meios accionados pelo fluido, para libertar a dita dosagem a partir do dispositivo.
  17. 17- Um dispositivo, conforme reivindicado na reivindicação 14, caracterizado pelo facto de compreender, além disso, meios accionados pelo fluido, para libertar a dita dosagem a partir do dispositivo.
  18. 18- Um método de fabrico de um elemento de densidade para uso num dispositivo de libertação de um ruminai , possuindo o referido elemento uma densidade de, pelo menos, 1,5 g/cm3, e uma tensão de rotura por esforço transverso superior a cerca de 6.000 psi (210 Kg/cm^), e não superior a cerca de 30.000 psi (2.120Kg/cm2) caracterizado pelo facto de compreender as fases de;
    a) comprimir um pó sinterizável de elevada densidade, de cerca de 0 a 5p% de um lubrificante, e cerca de 0 a 50v% de um recheio não ligável, numa configuração desejada, para formar um elemento de densidade bruta; e
    b) sinterizaçâo parcial do referido elemento de densidade bruta , a uma temperatura e durante um periodo de tempo inferior ao qual o dito material sinterizável desenvolve a tensão completa de soldagem .
  19. 19- Um método, conforme reivindicado na reivindicação 18, caracterizado pelo facto de a sinterização parcial ocorrer numa atmosfera oxidante.
  20. 20- Um método, conforme reivindicado na reivindicação 18, caracterizado pelo facto de a sinterização parcial ocorrer numa atmosfera inerte.
  21. 21- Um método, conforme reivindicado na reivindicação 18, caracterizado pelo facto da sinterização parcial ocorrer numa atmosfera redutora.
  22. 22- Um método, conforme reivindicado na reivindicação 18, 20 ou 21, caracterizado pelo facto de compreender, além disso, a fase de tratamento, pelo calor, do referido elemento parcialmente sinterizado numa fornalha oxidante.
  23. 23- Um método, conforme reivindicado na reivindicação 18,
    19, 20 ou 21, caracterizado pelo facto de o dito material sinterizável ter um tamanho de partícula, a 100%, inferior a 100 mesh, e a 85%, inferior a 325 mesh.
  24. 24- Um método, conforme reivindicado na reivindicação 18, caracterizado pelo facto do material sinterizado ser o ferro, e da referida sinterização parcial ser realizada a uma temperatura na gama dos 1150-1600°F (580-690 °C).
  25. 25- Um método, conforme reivindicado na reivindicação 24, caracterizado pelo facto da sinterização parcial ocorrer numa atmosfera oxidante.
  26. 26- Um método, conforme reivindicado na reivindicação 24, caracterizado pelo facto de a sinterizaçâo parcial ocorrer numa atmosfera inerte.
  27. 27- Um método, conforme reivindicado na reivindicação 24, caracterizado pelo facto da sinterizaçâo parcial ocorrer numa atmosfera redutora.
  28. 28- Um método, conforme reivindicado nas reivindicações 26 ou 27 caracterizado pelo facto de compreender, além disso, a fase de tratamento, pelo calor, do elemento parcialmente sinterizado numa atmosfera oxidante.
  29. 29- Um método, conforme reivindicado nas reivindicações 18, 20, 21, 24, 26, ou 27, caracterizado pelo facto de compreender, além disso, a fase de impregnação do elemento com um material hidrofóbico inerte.
  30. 30- Um método, conforme reivindicado na reivindicação 22, caracterizado pelo facto de compreender, além disso, a fase de impregnação do elemento com um material hidrofóbico inerte.
    Pede deferimento.
    Lisboa, 5 de Abril de 1990
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