Der Banbury®-Mischer ist eine Art Industriemaschine, die in der Lage ist, die Kohäsion von schweren Gummis und Kunststoffen zu erzwingen, die normalerweise ohne viel Druck und Energie nicht miteinander verschmelzen würden. Seine Bedienung ist ziemlich einfach. Der Mischer hat eine ungefähr zylindrische Form mit einem großen Trichter, in den alle Zutaten und Zusatzstoffe eingefüllt oder eingebracht werden; dann komprimieren eine Reihe von Stößeln und Rotatoren das Material, während sich Druck aufbaut und der Trichter zu drehen beginnt. In den meisten Fällen ist auch Wärme ein wichtiges Element, sowohl durch natürliche Reibung als auch durch externe Zufuhr. Die frühesten Modelle wurden für eine einfache Herstellung entworfen und debütierten in den frühen 1900er Jahren. Viele Quellen schreiben diesem Mischer auch zu, dass er der amerikanischen Automobilindustrie etwa ein Jahrzehnt später geholfen hat, zu explodieren, da er die Massenproduktion von Reifen viel einfacher und deutlich kostengünstiger machte. Das grundlegende Banbury®-Konzept wird noch vielerorts verwendet, obwohl einige moderne Reifenwerke und andere Gummihersteller auf neuere, meist digital gesteuerte Alternativen umgestiegen sind.
Erfindung und Grundkonzept
Der Mischer wurde 1916 vom britischen Unternehmer Fernley H. Banbury erfunden, als er in den Vereinigten Staaten lebte und für eine amerikanische Produktionsfirma arbeitete, von der er dachte, dass sie von der Effizienz und Leistung der Maschine profitieren könnte. Als sein Arbeitgeber sich weigerte, die Erfindung zu patentieren, verließ Banbury das Unternehmen und reichte das Patent selbst ein. Anschließend verkaufte er das Design an die Birmingham Iron Foundry, die die Ausrüstung unter der Marke Banbury® herstellte.
In den frühen Jahren des Mischers konkurrierten viele Designs mit dem Banbury®-Mischer, einschließlich Einzelrotor-Mischer, aber sie waren kommerziell nicht erfolgreich. In Europa und Asien wurden Maschinen ähnlicher Bauart im Widerspruch zu den amerikanischen Patentrechten hergestellt.
Einsatz in der Automobilindustrie
Der Mischer erwies sich für viele verschiedene Branchen als von unschätzbarem Wert, einschließlich solcher, die sich auf die Herstellung von verpackten Lebensmitteln und Pharmazeutika konzentrieren. Es hatte jedoch vielleicht die größten und tiefgreifendsten Auswirkungen auf die Automobilindustrie. Goodyear war der erste Kautschukhersteller, der die überlegene Mischleistung des Banbury®-Mischers nutzte. Der Mischer war ein bahnbrechendes Ereignis, da die Automobilindustrie schnell wuchs, was zu einer neuen Nachfrage nach Gummireifen führte. Fabriken, die diesen Mischer verwenden, waren normalerweise in der Lage, in kürzerer Zeit und mit weniger Energie mehr zu produzieren, was zu einem Produktivitätsschub führte und auch dazu beitrug, die Preise für die Verbraucher zu senken.
Funktionsweise des Produkts
Während die Ausstattung im Laufe der Jahre durch viele Funktionsverbesserungen immer weiter verfeinert wurde, ist die Grundmechanik unverändert geblieben. Das Banbury®-Modell wurde durch die Entwicklung vieler neuer synthetischer Materialien, einschließlich hochviskoser Polymere, spezifiziert.
Die zu mischenden Materialien werden durch einen Trichter eingebracht. Ein Stößel schiebt die Materialien in die Mischkammer. Zwei gegenläufige Rotoren sorgen für den Mischvorgang, ähnlich wie bei Doppelknethaken, und die gemischte Charge wird durch eine Öffnung im Boden der Mischkammer zum nächsten Verarbeitungsschritt ausgetragen. Zu den im Laufe der Jahre gemachten Verbesserungen gehören viele Designänderungen, die eine einfachere Bedienung und Wartung ermöglichen.
Hitze- und Drucksteuerung
Die Wärmeübertragung wird im modernen Banbury®-Mischer genau kontrolliert. Die Rotoren erzeugen viel Reibung mit dem Material, daher ist das Mischen in der Regel ein exothermer Prozess, bei dem Wärme an die Umgebung abgegeben wird. Einige Mischungen nehmen jedoch Wärme auf und werden kühler. Bei vielen Verarbeitungsvorgängen kann dem System Wärme zugeführt werden.
Auch der Innendruck ist steuerbar, und viele Mischvorgänge finden unter erhöhten Drücken und Temperaturen statt. Diese Fähigkeit ist notwendig, damit der Mischer bei der Herstellung vieler Polymere als Reaktorkammer fungieren kann. Das Compoundieren von Kautschuken oder das Kautschukrecycling wird oft als „Mastikation und Erweichung“ bezeichnet. Während diese Begriffe vielleicht am häufigsten verwendet werden, um die ersten Schritte der menschlichen Verdauung zu beschreiben, wird der Gummi normalerweise nicht chemisch verändert; vielmehr ist es einfach formbarer und biegsamer gemacht.