Pilares de la compresión: La evolución de los compresores de aire

A principios del siglo XX, el aire comprimido se empezó a utilizar ampliamente en numerosas aplicaciones mineras, de la construcción y de la industria manufacturera. Muchas empresas se convirtieron en importantes fabricantes de compresores de aire y la tecnología avanzó de forma constante.

En 1901, la Chicago Pneumatic Tool Company, ya un proveedor destacado de herramientas neumáticas, se expandió al mercado de compresores de aire al adquirir la Arlington Company, una de las primeras fabricantes de compresores de aire alternativos de Nueva Jersey, con una trayectoria que se remonta a principios de la década de 1890. Tras trasladar la producción de compresores Arlington a su nueva planta en Franklin, Pensilvania, Chicago Pneumatic desarrolló rápidamente una extensa línea de compresores accionados por vapor y por correa. La figura 1 muestra un modelo Franklin Clase C de Chicago Pneumatic, un compresor de aire de dos etapas en tándem, accionado por una máquina de vapor Corliss de doble compresión transversal horizontal.

En 1897, la empresa Sullivan Machinery Company, con sede en Claremont, Nuevo Hampshire, que comenzó fabricando maquinaria para la extracción de piedra, desarrolló nuevos productos para la minería, incluyendo ventiladores para la ventilación de minas. Tras adquirir a su principal competidor, la MC Bulloch Company de Chicago, Illinois, Sullivan dedicó gran parte de sus esfuerzos al desarrollo de una línea de compresores de aire de dos etapas de compresión cruzada . El aire comprimido había reemplazado al vapor para alimentar perforadoras de roca y otra maquinaria de construcción y minería, y varias empresas habían desarrollado compresores de aire alternativos. Sullivan tenía que comprar compresores a otras empresas, lo que representaba una desventaja competitiva en el mercado de la construcción al que atendía. Sullivan entregó su primer compresor de aire en julio de 1901. La línea fue un éxito inmediato y los compresores se vendían tan rápido como se fabricaban.

Por esa misma época, Sullivan construyó su primer compresor de aire portátil a vapor. Estaba completo, con una caldera y un depósito de aire, todo montado sobre un carruaje tirado por caballos, como se muestra en la figura 2. Si bien este fue uno de los primeros compresores de aire portátiles vendidos, el concepto ya había sido concebido por Rand Drill Company en 1888, combinando un compresor de aire lineal a vapor, una caldera vertical y un tanque de almacenamiento de aire sobre un vagón con ruedas de madera.

Compresor de aire portátil Sullivan accionado por vapor, c.1901.

Sullivan también fabricó varias series de compresores de aire estacionarios verticales, horizontales y angulares para su uso en minas, canteras, fundiciones y fábricas. Los primeros modelos eran de accionamiento directo por vapor, con cilindros de vapor simples, compuestos o de doble compresión. El modelo Clase WC, que se muestra en la figura 3, fue uno de los compresores de aire Sullivan más grandes fabricados. Utilizaba cilindros de vapor compuestos en tándem Corliss que accionaban cilindros de aire de dos etapas en tándem. Al igual que la mayoría de los compresores de principios del siglo XX, empleaba válvulas de succión Corliss y válvulas de descarga de asiento metálico. La empresa también produjo varios modelos de compresores horizontales simples y en tándem de accionamiento por correa, así como compresores angulares. El compresor Sullivan WG6 de 1918, accionado por correa y que se muestra en la figura 4, incorporaba válvulas de placa, que se popularizaron justo antes de la Primera Guerra Mundial.

Sullivan Clase WC, uno de sus compresores de aire más grandes.

Tras el auge petrolero de finales del siglo XIX y principios del XX, surgieron numerosas pequeñas empresas en el pujante entorno de la producción industrial del oeste de Pensilvania y regiones cercanas de Ohio y Nueva York. Entre ellas se encontraban fabricantes de motores alternativos y compresores que prosperaron al tiempo que satisfacían las necesidades de la revolución industrial en gran parte de Estados Unidos. Una de estas empresas fue Herron & Bury Manufacturing Company, fundada en Erie, Pensilvania, en 1902. Posteriormente rebautizada como Bury Compressor Company, en menos de una década fabricaba diversas líneas de compresores alternativos de aire y gas, así como bombas de vacío. Estas incluían máquinas accionadas por motor eléctrico, con el motor conectado directamente mediante engranajes (como se muestra en la figura 5), o con transmisión silenciosa por cadena, o montado directamente sobre el eje del compresor. Bury fue una empresa innovadora que realizó importantes avances de ingeniería en válvulas de compresores y control automático.

Compresor Sullivan WG6 accionado por correa, 1918.

Desde finales de la década de 1890 y durante los años de la Gran Depresión, varias otras compañías, incluidas Bessemer, Miller, Blaisdell, Bovard & Seyfang y Flickinger, desarrollaron compresores de aire horizontales accionados por motores de gas que se adaptaban a muchas aplicaciones específicas, siendo una de las más prolíficas el suministro de aire comprimido para alimentar motores de vapor convertidos que accionaban las bombas de petróleo crudo en los cabezales de los pozos.

Varias empresas desarrollaron compresores de aire más pequeños para aplicaciones fijas y portátiles, como el grabado de lápidas, pintura, pulverización y diversas necesidades de construcción ligera. En 1908, Chris D. Schramm & Son, de Filadelfia, Pensilvania, presentó el primer compresor de aire portátil con motor de gasolina que tuvo éxito comercial, como se muestra en la figura 6. La empresa Gardner Governor presentó un pequeño compresor de aire vertical para aplicaciones portátiles y fijas en 1914. Y la Domestic Engine and Pump Company, de Shippensburg, Pensilvania, fabricó su primer compresor de aire portátil en 1916. Otros fabricantes pronto desarrollaron pequeños compresores alternativos verticales y en V que satisficieron la demanda del crecimiento industrial.

Compresor de aire eléctrico con motor integrado para enterrarlo.

El próximo número explorará algunos de los primeros avances en el empaquetado de vástagos de pistón y válvulas de compresor que permitieron mayores velocidades y presiones de funcionamiento del compresor.

Schramm presentó en 1918 el primer compresor de aire portátil accionado por motor de gasolina que tuvo éxito comercial.