Mezcla

Introducción

Las primeras operaciones de mezcla se hicieron en equipos proyectados, inicialmente, para la masticación de caucho natural. Esto se debe al ciudadano ingles Thomas Hancock, en el año de 1820. Inventor de la máquina de masticación del caucho natural (masticator machine) y de un tipo de mezclador que él designó por Pickling Machine (equipo que patentó en 1837) (Figura 1). Thomas Hancock también puede ser considerado el creador de la industria inglesa del caucho.

Figura 1 – Pickling Machine (Thomas Hancock, 1820)

En el 1835 el americano Edwin Chaffee inventa el mezclador abierto (molino de rollos o de cilindros); él es también en inventor de la calandria y de la maquina de recubrimiento, equipos que vamos a analizar en otras paginas dedicadas a esas máquinas. Edwin Chaffee fue también en fundador de la primera fábrica americana de caucho, en 1833, en Roxburgh, Massachusetts, con la designación de Roxburgh Rubber Company. Las máquinas inventadas por Edwin Chaffee aún son actualmente utilizadas, aunque tengan recibido, naturalmente, varios tipos de perfeccionamientos. Pero es necesario referir dos mejorías que tuvieren mucha importancia en todo su posterior desarrollo:

Los mezcladores abiertos de más grande dimensión, tenían rollos con 84x22x24 pulgadas, o sea 2100x550x600 milímetros; en esos tiempos eran llamados de Jumbo mill, los más grandes mezcladores actuales, de este tipo, tienen sus dimensiones muy similares, son de 84x26x26 pulgadas (2100x660x660 mm) o 84x28x28 pulgadas (2100x710x710 mm). En ese tiempo, un Jumbo mil producía 300 libras (aproximadamente 136 kg) de compuesto por hora.

Pero, la necesidad de aumentar la capacidad de producción y la productividad en la producción de compuestos de caucho, llevó a la invención del mezclador interno. Se puede decir que su desarrollo tuvo origen en las máquinas desarrolladas y patentadas para otros tipos de operaciones (molienda de cuarzo – patente de 1861, de Nathaniel Goodwin, y la batidora rotatoria para productos alimentares – patente de 1875, de James Barden y Samuel Crudden, todos americanos).

Pero fue en Europa, en Stuttgart, Alemania, en 1876, que se dio el primero grande paso para su concretización. Paul Freyburg patentó una invención y vendió su patente a un ciudadano también alemán pero residente en Londres, Paul Pfleiderer, este y su socio Hermann Werner, fabricaron en 1879 una especie de amasador (Kneader), que constaba de dos rotores que giraban en una cámara cerrada. Un gran número de máquinas de este tipo se comercializaron para la industria panificadora.

Los negocios de Werner y Pfleiderer se alargaron después a Alemania, con la empresa Werner & Pfleiderer, GmbH, en Stuttgart, y a los Estados Unidos de America, en Petersburgo, con la empresa Werner, Pfleiderer & Perkins, LTD., en asociación con el americano A. M. Perkins (una descripción pormenorizada de los emprendimientos de Hermann Werner, de Paul Pfleiderer y de A. M. Perkins se pueden encontrar en el libro Rubber Processing, de James L. White, publicado pola editora Hanser en 1995, y disponible en “Baker Perkins Historical Society – History of Werner & Pfleiderer (London) Ltd” y “Baker Perkins Historical Society – History of Werner, Pfleiderer & Perkins Ltd”.
En las primeras décadas del siglo XX, el desarrollo del fabrico de llantas para la industria automóvil y la necesidad de mayores cantidades de compuestos de caucho mostró que el proceso de mezcla hecho en los molinos abiertos era manifiestamente insuficiente para los requisitos de entonces.

La primera patente relativa a un mezclador para caucho se debe al ciudadano inglés Fernley H. Banbury (que emigró para los Estados Unidos de America en 1904), equipo que patentó en 1916 (Patente US 1,200,070) y lo reformuló en 1923 (Patente US 1,449,930) (Figura 2). En realidad, se puede considerar Fernley H. Banbury el inventor del actual mezclador interno, que muchas veces designamos por Banbury.

Fig. 2 – Mezcladores concebidos por Fernley H. Banbury
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Otras buenas contribuciones se presentaron con los inventos de los alemanes Fritz Kempter, patentando en 1926 (Patente US 1,685.637) (Figura 3), y Albert Lasch/Ernst Stromer, patentando, primero en 1928 y, después de perfeccionando, en 1933 (Patente US 1,936,248) (Figura 4).

Fig. 3 – Mezclador concebido por Fritz Kempter

Fig. 4 – Mezclador concebido por Albert Lasch y Ernst Stromer

Los equipos concebidos por Kempter y Lasch/Stromer tenían ya dos rotores trabajando en sentido inverso, así como el primero equipo patentado por F.H. Banbury y ya disponían también de una cámara de mezcla con posibilidad de enfriamiento i calentamiento, así como el equipo patentado por Fernley H. Banbury en 1923.

Hermann Werner y Paul Pfleiderer utilizaron estas patentes en el fabrico de mezcladores para caucho. Las patentes de Fritz Kempter y de Albert Lasch/Ernest Stromer originaron la familia de mezcladores designados por GK (Gummi Kneaders).

Pero fue, sin duda alguna, el equipo concebido en 1923 por F. H. Banbury el origen de los perfeccionamientos siguientes, a saber:

En la página Mezcladores Internos vamos a describir con más detalle estos aspectos.