El mezclador Banbury® es un tipo de máquina industrial que puede forzar la cohesión de gomas y plásticos pesados, cosas que normalmente no se mezclarían sin mucha presión y energía. Su funcionamiento es bastante sencillo. El mezclador tiene una forma aproximadamente cilíndrica con una gran tolva en la que se vierten o colocan todos los ingredientes y aditivos; luego, una serie de arietes y rotadores comprimen los materiales mientras aumenta la presión y la tolva comienza a girar. En la mayoría de los casos, el calor también es un elemento importante, tanto a través de la fricción natural como del suministro externo. Los primeros modelos fueron diseñados para una fabricación simple y debutaron a principios del siglo XX. Muchas fuentes también dan crédito a este mezclador por ayudar a la industria automotriz estadounidense a explotar una década más tarde, ya que hizo que la producción en masa de neumáticos fuera mucho más fácil y significativamente menos costosa. El concepto básico de Banbury® todavía se usa en muchos lugares, aunque varias plantas modernas de llantas y otros fabricantes de caucho han hecho la transición a alternativas más nuevas, generalmente controladas digitalmente.
Invención y concepto básico
La batidora fue inventada por el empresario británico Fernley H. Banbury en 1916 mientras vivía en los Estados Unidos y trabajaba para una compañía de producción estadounidense que pensó que podría beneficiarse de la eficiencia y la potencia de la máquina. Cuando su empleador se negó a patentar la invención, Banbury dejó la empresa y presentó la patente él mismo. Posteriormente vendió el diseño a Birmingham Iron Foundry, que fabricó el equipo con la marca comercial Banbury®.
Durante los primeros años del mezclador, muchos diseños compitieron con el mezclador Banbury®, incluidos los mezcladores de un solo rotor, pero no tuvieron éxito comercial. En Europa y Asia, se han fabricado máquinas de diseño similar en conflicto con los derechos de patente estadounidenses.
Uso en la industria automotriz
El mezclador resultó invaluable para muchas industrias diferentes, incluidas las que se centran en la producción de alimentos envasados y productos farmacéuticos. Sin embargo, tuvo quizás los mayores y más profundos impactos en la industria automotriz. Goodyear fue el primer fabricante de caucho en aprovechar el rendimiento de mezcla superior del mezclador Banbury®. La mezcladora fue un gran avance, ya que la industria del automóvil estaba creciendo rápidamente, lo que resultó en una nueva demanda de neumáticos de caucho. Las fábricas que usaban este mezclador generalmente podían producir más en menos tiempo y con menos energía, lo que generó un aumento en la productividad y también ayudó a bajar los precios para los consumidores.
Cómo funciona
Si bien el equipo ha seguido perfeccionándose a través de muchas mejoras de funciones a lo largo de los años, el mecanismo básico no ha cambiado. El modelo Banbury® se ha especificado mediante el desarrollo de muchos materiales sintéticos nuevos, incluidos polímeros de alta viscosidad.
Los materiales a mezclar se introducen a través de una tolva. Un ariete empuja los materiales hacia la cámara de mezcla. Dos rotores que giran en sentido contrario proporcionan la acción de mezclado, al igual que los ganchos de doble masa, y el lote mezclado se descarga a través de una abertura en el fondo de la cámara de mezclado para el siguiente paso de procesamiento. Las mejoras realizadas a lo largo de los años incluyen muchos cambios de diseño para facilitar la operación y el mantenimiento.
Controles de calor y presión
La transferencia de calor se controla de cerca en el moderno mezclador Banbury®. Los rotores generan mucha fricción con el material, por lo que la mezcla es generalmente un proceso exotérmico, que emite calor al ambiente. Sin embargo, algunas mezclas absorben el calor y se enfrían. En muchas operaciones de procesamiento, se puede agregar calor al sistema.
La presión interna también es controlable y muchas operaciones de mezclado ocurren bajo presiones y temperaturas elevadas. Esta capacidad es necesaria para que el mezclador actúe como una cámara de reactor en la fabricación de muchos polímeros. La combinación de cauchos o el reciclaje de caucho a menudo se denomina «masticación y ablandamiento». Si bien esos términos se usan quizás con más frecuencia para describir los primeros pasos de la digestión humana, el caucho generalmente no se cambia químicamente; más bien, simplemente se hace más maleable y maleable.