En los moldes tradicionales de acero inoxidable AISI 304, se estudió la diferencia de rendimiento entre el espesor de la plancha de 0,5 mm y 0,8 mm, más comúnmente utilizados por los fabricantes de moldes en Brasil y en el extranjero.
El modelo teórico se basó en el uso de agua pura dentro del molde, teniendo en cuenta solo el total de calor que se quitará, sin simular los efectos dinámicos de intercambio y de cambio de fases. Los experimentos se realizaron en condiciones diversas, utilizando solamente agua dentro de los moldes.
Hay una diferencia del 20% en tiempo de congelación entre uno y otro de plancha gruesa de acero inoxidable utilizado. El espesor de 0,5 mm fue más rápido y más aplicables a los moldes para su uso en máquinas de menor capacidad. Dado que el espesor de 0,8 mm se puede utilizar en sistemas de refrigeración más potente.
El espesor de 0,5 mm fue inadecuado para la inmersión en baños de cloruro de calcio y cloruro de sodio, debido a la baja durabilidad, mientras que el espesor de 0,8 mm se puede utilizar con cloruro de sodio solamente. El cloruro de calcio para el acero 304 es también insuficiente.
2) Inmersión en glicol
Se analiza el uso de glicol de propileno no tóxico en vez de alcohol, de uso general como un fluido intermediario para congelar paletas en los equipos a pequeña escala.
De la investigación anterior (punto 1), llegamos a la conclusión de que los moldes con el espesor de la placa de 0,5 mm sólo resistir el alcohol y no se debe utilizar con el cloruro de sodio o calcio. Sin embargo, el alcohol tiene la gran desventaja de ser inflamables.
El glicol de propileno no tóxico, se mezcla con agua en la proporción correcta, demostró ser bastante eficaz en paletas heladas sin ser inflamables. Su principal desventaja es el costo.
En este estudio se obtiene principalmente de los conocimientos teóricos y prácticos de las principales características que un fluido con este fin debe tener.
Básicamente, se trata de un sistema de congelación al agitar el líquido, además de la velocidad de este movimiento, su conductividad térmica en función de su viscosidad a cada temperatura tiene una importancia vital para el resultado.
3) Sistema de agitación por alcohol - patentado
Máquinas productoras de helados con una bomba centrífuga tradicional para mover el alcohol a partir de los moldes. Normalmente, la dirección del tráfico que va de un lado a otro del tanque donde los moldes están más fríos que el alcohol, que sale del evaporador en contacto con el primer molde en un lado, y perderá la temperatura, ya que se mueve hacia el lado opuesto del tanque. Esto significa que los moldes de paleta no se congelan de manera uniforme.
Para resolver este problema, investigar nuevas formas de hacer circular el refrigerante y la conclusión de que la bomba centrífuga no es una buena solución porque el caudal disminuye considerablemente con el aumento de su viscosidad. Por otra parte, con la evaporación del alcohol durante la operación, el líquido se vuelve cada vez más viscoso y el movimiento se vuelve casi inexistente, lo que retrasa la mayor parte de las paletas de congelación.
El resultado de esta investigación fue desarrollar un agitador de hélice para el alcohol que se mueve hacia arriba en todas las plantillas a la vez, en lugar a que alcohol se desplazan de un lugar a otro del tanque, que se mueve de inferior a la superficie. La ganancia de rendimiento, incluso después de la evaporación de gran parte del alcohol, es impresionante.
4) Evaporador con esferas - patentado
Como complemento a la investigación anterior, nos dimos cuenta de que la cantidad de alcohol introducida en el tanque podría ser reducida, lo que aumentaría aún más la eficiencia de la agitación y los ingresos de la inercia térmica.
Desde que el evaporador se quedo en la tubería de cobre sumergido en el mismo tanque de moldes, una considerable cantidad de alcohol sólo se utilizó para cubrir el evaporador (comúnmente llamado serpentina).
Se estudio un evaporador que ocupa menos de 1 / 3 del volumen del que se estaba utilizando. Para ello, esferas inserción de aluminio se adicionaron dentro de una pequeña parte de todo el cobre y el resultado del nuevo evaporador fue fantástico.
5) El tanque de fibra de vidrio - patentado
Después de los dos estudios anteriores, nos dimos cuenta de que la pérdida de calor del refrigerante no era algo a despreciar. Cuanto menor sea la cantidad de líquido, mayor es este efecto.
Luego buscaron el uso alternativo de materiales alternativos al acero inoxidable, utilizado normalmente en estos depósitos.
La incorporar a la solución fibra de vidrio resultó ser la más adecuada para proteger el evaporador y la mejor forma en los accesorios prefabricados. El mayor problema fue encontrar los materiales adecuados para apoyar el alcohol, para lo cual contamos con el apoyo de BASF y otros fabricantes de resinas. Las primeras pruebas fueron un problema porque en el interior del tanque "aparecieron" burbujas formadas y después de dos o tres meses de uso.
El resultado fue el uso de una manta especial, una resina especial para el exterior del tanque y una resina especial en el tanque. Con todo esto, el precio final de la cisterna fue mucho menos de la mitad del tanque de acero inoxidable.
Con el tiempo, varios fabricantes de maquinaria han adoptado esta misma solución (fibra de vidrio), pero la mayoría de ellos abandonó porque no podía librarse de los problemas con las ampollas.
6) La aireación de las paletas - patentado
La carrera por el menor tiempo para producir un helado siempre ha existido entre los fabricantes de maquinaria. Además de trabajar en la investigación de nuevas soluciones refrigerantes, enfriadores, nuevas formas y nuevos sistemas de agitación, y los nuevos sistemas de refrigeración, esta carrera "contra el tiempo" nos llevó a la composición de los helados cuando nos damos cuenta de que la aireación de la mezcla la leche podría reducir sustancialmente su tiempo de producción.
La conclusión de esta investigación fue desarrollar un propulsor para mezclar los ingredientes de los helados, que sigue siendo comercializados por nuestra empresa en un costo de producto simple y bajo llamando MIXER 15. Esta máquina no es sólo una especie de "licuadora", sino que contiene una hélice específicamente diseñada para incorporar aire a la mezcla.
7) Sistema de control para la producción rotativa de paletas
8) Sistema de control del túnel para la congelación de paletas
