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John Stevens (inventor de Wisconsin)

John Stevens (4 de diciembre de 1840 - 5 de agosto de 1920) fue un molinero e inventor que vivió en Neenah, Wisconsin . Sus inventos en la molienda de harina revolucionaron el proceso, lo que llevó a cambios a gran escala en las regiones productoras de trigo y al predominio de determinadas empresas de molienda y fabricantes de equipos de molienda. Hoy en día, todavía se hace referencia a la harina patentada debido a las patentes de Stevens.

Primeros años de vida

John Stevens nació en Llechryd, Cardiganshire, Gales , el 4 de diciembre de 1840, hijo de John y Elizabeth Bowen Stevens. Su padre era jardinero paisajista. En 1854 emigraron a los Estados Unidos y se establecieron en Neenah. Neenah en ese momento era un importante centro de molienda de harina y Wisconsin era un estado líder en el cultivo de trigo. [1] [2] Cuando era adolescente, el joven John fue a trabajar en los molinos para ayudar a mantener a su familia. [3]

En 1860, Stevens comenzó a trabajar en un molino propiedad de John Mills en el canal superior . Allí conoció a su futuro socio, Tom Oborn. A través de una serie de consolidaciones y crecimiento, Stevens finalmente compró este molino y un molino adyacente, los molinos combinados conocidos como Clement & Stevens. [4]

Antecedentes de la invención

El trigo y otros cereales crecen en un tallo y tienen una cubierta exterior conocida como paja que no es nutritiva para los humanos. El grano esencial es una baya dura que se separa de la paja. Sin embargo, incluso esta baya dura se compone de varias capas que tienen un uso variable como componente de la harina. La parte más deseable de una baya de trigo es el endospermo , un nutriente rico en proteínas cuyo propósito natural (como todas las frutas) es dar nutrición a la semilla cuando se planta. Para extraer este endospermo, la pequeña cáscara exterior, que es el salvado , debe romperse y separarse del endospermo. En la mayoría de los procesos, pero especialmente en el antiguo proceso del molino de piedra, siempre se introducía cierta cantidad de salvado molido en la harina, lo que la decoloraba; y en la época de Stevens, cuanto más blanca era la harina, más valor tenía en el mercado. Lo contrario también era cierto: el endospermo útil se adhería a los trozos de salvado que se descartaban (o se usaban como alimento para animales). [5] El problema básico de la molienda es separar correctamente estos trozos. [6] Incluso en el mercado moderno, donde el salvado con alto contenido de fibra se vuelve a mezclar con la harina para crear harina de trigo integral , sigue siendo muy deseable controlar este proceso a través de una separación adecuada de los componentes.

Tradicionalmente, durante siglos, el trigo se molía para hacer harina utilizando piedras. Si bien las características de las piedras y la forma en que se utilizaban y se mantenían evolucionaron con el tiempo, el mismo proceso básico nunca cambió. A mediados del siglo XIX, las piedras generalmente provenían de Francia y se cortaban y preparaban para tener ranuras en ellas, de modo que rompieran suavemente el trigo y molieran los trozos que se mezclaban con la harina. Además de la pureza de la harina, otras consideraciones incluían no calentar la harina mientras se molía. En general, el proceso de crear y mantener una cara adecuada en la piedra, conocido como "preparar" la piedra, era más un arte que una ciencia. [5] [7]

La invención del molino de rodillos

Cifras de la patente estadounidense 225.770

El socio de Stevens, Tom Oborn, tenía un método para preparar las piedras que no era tradicional, pero que ofrecía un mayor rendimiento. Una parte del proceso consistía en "descascarillar", mediante el cual las caras se picaban y se volvían ligeramente ásperas. Oborn, en cambio, dejaba las superficies lisas, pero por lo demás ajustaba el ancho de las piedras y su velocidad para compensar. Stevens supuso que el proceso de Oborn trituraba menos la cáscara exterior, pero en cambio abría suavemente la baya y dejaba salir el endospermo. Fue a partir de este análisis que Stevens llegó a su idea de invención. [8]

Entre 1870 y 1872, Stevens probó varios modelos, incluidos rodillos de madera, pero se convenció de que los rodillos hechos de acero proporcionarían mejor el tipo de agrietamiento necesario. Para demostrarlo, Stevens necesitaba un dispositivo real y tuvo algunas dificultades para encontrar un taller de máquinas que pudiera fabricar rodillos de acero con la longitud y el diámetro suficientes, por lo que finalmente contrató a la empresa Farrell and Sons en Ansonia, Connecticut . Una vez fabricados los rodillos, Stevens desarrolló sistemas para alimentar el trigo en los rodillos y optimizó el rendimiento experimentando con velocidades y distancias de rodillo a rodillo. Con el tiempo, pudo mejorar el rendimiento del molino de 200 barriles al día utilizando el proceso de piedra a 500 barriles al día utilizando el proceso de rodillos de acero, con la misma cantidad de energía hidráulica. Además de este rendimiento por caballo de fuerza, también aumentó el rendimiento de harina por fanega de trigo crudo. [9]

Casi inmediatamente, el molino comenzó a beneficiarse económicamente del nuevo proceso, que Stevens y sus asociados intentaron mantener en secreto, pero que fue copiado por sus rivales, que se enteraron de él mediante diversos subterfugios. Para proteger sus derechos sobre la invención, en 1877 Stevens solicitó una patente y en 1880 se le concedió la patente estadounidense número 225.770: Rodillo triturador de granos . Las reivindicaciones de esta patente eran:

1. Una combinación de rodillos engranados para rodar a diferentes velocidades, con ranuras paralelas con superficies planas, con las ranuras cruzadas.
2. Una combinación de rodillos diseñados para rodar a diferentes velocidades, con ranuras paralelas con superficies planas, con las superficies ranuradas corriendo en la misma dirección.

Estas reivindicaciones cubrían la mayoría de los aspectos importantes de la invención (velocidad diferencial, superficies planas a una distancia fija para romper óptimamente la baya, ranuras cruzadas), pero no eran suficientes para proteger todo lo que había hecho, por lo que posteriormente, Stevens solicitó varias otras patentes adicionales, para cubrir el aspecto de la reducción continua (re-trituración del salvado) y la separación. [10]

Como se ha señalado anteriormente, a pesar de los intentos de mantener en secreto la invención, el diseño se filtró. Una vez concedidas las patentes, Stevens pudo obtener regalías de las fábricas de todo el país, especialmente de aquellas cuyo negocio estaba en auge en Minneapolis. También recibió patentes internacionales en Canadá, Alemania, Austria-Hungría y el Reino Unido. [11]

Otras patentes de Stevens

A lo largo de su carrera, Stevens recibió un total de diecinueve patentes, correspondientes a inventos en otras áreas de la molienda de granos que no estaban directamente relacionadas con los inventos de los molinos de rodillos, así como a inventos que no estaban relacionados con la molienda de granos en general.

La jubilación de Stevens y el legado del molino de harina de Wisconsin

Stevens vendió los derechos de sus inventos en 1893 y se retiró del negocio de los molinos de harina. Construyó y vivió en la mansión más grande de Wisconsin Street en Neenah. [12] Murió el 5 de agosto de 1920.

En gran medida como resultado del revolucionario proceso de molienda de rodillos, la producción de trigo en Wisconsin se desplomó hasta la insignificancia y todos los molinos de harina en Neenah cerraron. Esto se debió al hecho de que el nuevo proceso era mucho más adecuado para la molienda de trigo de primavera que podía cultivarse de manera económica en las llanuras y praderas de Minnesota y las Dakotas . Sin embargo, el efecto en Minnesota, cuando los molinos de Minneapolis como Pillsbury y General Mills adoptaron el proceso, condujo a un crecimiento espectacular en ese estado. [13] En 1889, Minnesota era el estado número uno en producción de trigo en los Estados Unidos. [14]

En general, Neenah no sufrió económicamente debido a estos cambios, porque la energía hidráulica en el río Fox todavía era valiosa. Pronto, los molinos de papel reemplazaron a los molinos de harina, por ejemplo, [15] y hasta bien entrado el siglo XXI, el valle del río Fox sigue siendo una de las principales áreas de producción de papel del mundo. Hubo otros beneficios adicionales para la economía del estado de Wisconsin, uno de ellos fue que la Edward P. Allis Company fue uno de los pocos fabricantes capaces de producir los rodillos y el equipo auxiliar para los molinos, y esa empresa creció rápidamente en la segunda mitad del siglo XIX, diversificándose a partir de estos primeros productos de molinos de harina en una gran cartera de productos de minería y molienda. [16] La Edward P. Allis Company fue la precursora de Allis-Chalmers . Otro efecto importante en la economía del norte de Wisconsin se produjo cuando un consorcio de los nuevos molineros ricos de Minneapolis formó el ferrocarril de la línea Soo con el fin de enviar sus productos de harina de forma más directa a la costa este y Europa. En los tiempos de apogeo de la industria maderera, la línea Soo ofrecía a los leñadores y proveedores un medio más barato, rápido y directo para llegar a los campamentos madereros. Antes, estos empleados y suministros tenían que ser transportados a largas distancias por caminos irregulares en carretas, trineos o a pie. [17]

Referencias

  1. ^ Lawson 1908a.
  2. ^ Schmidt 1920.
  3. ^ Lawson 1908b, pág. 248.
  4. ^ Lawson 1908b, pág. 249.
  5. ^Por Millar 1921.
  6. ^ Lawson 1908b, pág. 247.
  7. ^ Craik 1870.
  8. ^ Lawson 1908b, pág. 250.
  9. ^ Lawson 1908b, pág. 251.
  10. ^ Lawson 1908b, pág. 252.
  11. ^ Lawson 1908b, pág. 254.
  12. ^ Lawson 1908b, pág. 255.
  13. ^ Robinson 1915, págs. 77–79.
  14. ^ Schmidt 1920, pág. 408.
  15. ^ Lawson 1908a, págs. 428–439.
  16. ^ Compañía EP Allis 1889.
  17. ^ Hotchkiss 1886, págs. 256-257.
Atribuciones

Las patentes de John Stevens

Lista de patentes
  • US225770 , Stevens, John, "Rodillo triturador de granos", publicado el 23 de marzo de 1880
  • US230834 , Stevens, John, "Molino de molienda", publicado el 3 de agosto de 1880
  • US236104 , Stevens, John, "Molino de molienda", publicado el 28 de diciembre de 1880
  • US236272 , Stevens, John; Davis, John R. Jr., "Calentador de granos", publicado el 4 de enero de 1881
  • US236643 , Stevens, John, "Grinding Mill", publicado el 11 de diciembre de 1881
  • US240282 , Stevens, John, "Molino de molienda", publicado el 18 de abril de 1881
  • US252705 , Stevens, John, "Molino para moler y reducir granos, etc.", publicado el 24 de enero de 1882
  • US268567 , Stevens, John, "Molino de molienda", publicado el 5 de diciembre de 1882
  • US278193 , Stevens, John, "Máquina automática de pesaje de granos", publicada el 22 de mayo de 1883
  • US278194 , Stevens, John, "Máquina automática de pesaje de granos", publicada el 22 de mayo de 1883
  • US288598 , Stevens, John, "Fountain Brush", publicado el 13 de noviembre de 1883
  • US304468 , Stevens, John, "Roller Mill", publicado el 2 de septiembre de 1884
  • US307877 , Stevens, John, "Dampening Brush", publicado el 11 de noviembre de 1884
  • US307878 , Stevens, John, "Botella para contener y aplicar betún, etc.", publicada el 11 de noviembre de 1884
  • US325282 , Stevens, John, "Máquina de pesaje automática", publicada el 1 de septiembre de 1885
  • US370097 , Stevens, John, "Roller Mill", publicado el 20 de septiembre de 1887
  • US384648 , Stevens, John, "Pump", publicado el 19 de junio de 1888
  • US397946 , Stevens, John, "Fountain Brush", publicado el 19 de febrero de 1889
  • US407699 , Stevens, John, "Pump", publicado el 23 de julio de 1889