Banbury®-blandaren är en typ av industriell maskin som kan tvinga fram sammanhållningen av tunga gummin och plaster, saker som normalt inte skulle smälta ihop utan mycket tryck och energi. Dess funktion är ganska okomplicerad. Blandaren har en ungefär cylindrisk form med en stor behållare i vilken alla ingredienser och tillsatser hälls eller placeras; sedan komprimerar en serie kolvar och rotatorer materialet medan trycket ökar och behållaren börjar snurra. I de flesta fall är värme också ett viktigt element, både genom naturlig friktion och extern tillförsel. De tidigaste modellerna designades för enkel tillverkning och debuterade i början av 1900-talet. Många källor tillskriver också denna mixer att den hjälpte den amerikanska bilindustrin att explodera något decennium senare, eftersom det gjorde massproduktionen av däck mycket enklare och betydligt billigare. Det grundläggande Banbury®-konceptet används fortfarande på många ställen, även om ett antal moderna däckfabriker och andra gummitillverkare har övergått till nyare, vanligtvis digitalt styrda, alternativ.
Uppfinning och grundkoncept
Blandaren uppfanns av den brittiske entreprenören Fernley H. Banbury 1916 när han bodde i USA och arbetade för ett amerikanskt produktionsbolag som han trodde kunde dra nytta av maskinens effektivitet och kraft. När hans arbetsgivare vägrade patentera uppfinningen lämnade Banbury företaget och lämnade in patentet själv. Han sålde därefter designen till Birmingham Iron Foundry, som tillverkade utrustningen under varumärket Banbury®.
Under de första åren av blandaren konkurrerade många konstruktioner med Banbury®-blandaren, inklusive enkelrotorblandare, men de var kommersiellt misslyckade. I Europa och Asien har maskiner av liknande konstruktion tillverkats i strid med de amerikanska patenträttigheterna.
Används inom fordonsindustrin
Blandaren visade sig vara ovärderlig för många olika industrier, inklusive de som fokuserar på produktion av förpackade livsmedel och läkemedel. Det hade kanske den största och mest djupgående inverkan på fordonsindustrin. Goodyear var den första gummitillverkaren att dra fördel av Banbury®-blandarens överlägsna blandningsprestanda. Blandaren var en genombrottshändelse, eftersom bilindustrin växte snabbt, vilket resulterade i en ny efterfrågan på gummidäck. Fabriker som använde denna mixer kunde vanligtvis producera mer på kortare tid och med mindre energi, vilket skapade en ökning av produktiviteten och hjälpte också till att få ner priserna för konsumenterna.
Hur det fungerar
Medan utrustningen har fortsatt att förfinas genom många funktionsförbättringar under åren, har den grundläggande mekanismen förblivit oförändrad. Banbury®-modellen har specificerats genom utvecklingen av många nya syntetiska material, inklusive högviskösa polymerer.
Materialen som ska blandas införs genom en tratt. En kolv trycker in materialen i blandningskammaren. Två motroterande rotorer ger blandningsverkan, ungefär som dubbla degkrokar, och den blandade satsen matas ut genom en öppning i botten av blandningskammaren till nästa bearbetningssteg. Förbättringar som gjorts under åren inkluderar många designändringar för att möjliggöra enklare drift och underhåll.
Värme- och tryckkontroller
Värmeöverföringen kontrolleras noggrant i den moderna Banbury®-blandaren. Rotorerna genererar mycket friktion med materialet, så blandning är i allmänhet en exoterm process som avger värme till miljön. Vissa blandningar absorberar värme och blir svalare. Vid många bearbetningsoperationer kan värme tillföras systemet.
Det inre trycket är också kontrollerbart, och många blandningsoperationer sker under ökade tryck och temperaturer. Denna förmåga är nödvändig för att blandaren ska fungera som en reaktorkammare vid tillverkning av många polymerer. Blandning av gummi eller gummiåtervinning talas ofta om som ”tuggning och uppmjukning”. Även om dessa termer kanske oftast används för att beskriva de första stegen i mänsklig matsmältning, förändras gummit vanligtvis inte kemiskt; snarare, det har helt enkelt gjorts mer formbart och smidigt.