Transportador de tornillo para utilizar como rascador de superficies en unidades de refrigeración y congelación.

Un congelador (7) de flujo continuo para enfriar adicionalmente una masa de crema de helado ya congelada,

que comprende un tornillo transportador rascador (8) que tiene una pluralidad de filetes (13-20) del tornillo cada uno de los cuales se extiende en un trayecto helicoidal alrededor de un eje longitudinal, al menos dos filetes (13-16) del tornillo se extienden desde una parte de extremo de entrada del tornillo transportador, caracterizado por que los bordes exteriores de los dos filetes (13-16) del tornillo se extienden en una distancia radial diferente desde el eje longitudinal.

Transportador de tornillo para utilizar como rascador de superficies en unidades de refrigeración y congelación El presente invento se refiere a un congelador de flujo continuo que comprende un tornillo transportador para el transporte de masas de elevada viscosidad y a un aparato con tal tornillo transportador, preferiblemente para la producción de una masa de crema de helado y más específicamente, una producción en la que el material en forma de 5 la así denominada mezcla con un contenido de aire sustancial es en primer lugar enfriado a una temperatura de formación ordinaria típica de -5º C y a continuación es conducido adicionalmente a través de un congelador de flujo continuo con un tornillo transportador de rascado, en el que se pretende enfriar la masa a una temperatura de -15º C o inferior como preparación para la extrusión de la masa para la formación de los cuerpos de crema de helado para envasado y almacenamiento final. 10

ANTECEDENTES DEL INVENTO

Mediante el uso de un congelador de flujo continuo para este propósito, se forma una capa de hielo sobre la pared interior del cilindro de congelación del congelador de flujo continuo, que ha de ser rascada por medio del tornillo transportador que está girando en el cilindro de congelación y al mismo tiempo crea un transporte positivo de la masa de crema de helado a través del cilindro de congelación. El resultado del uso de tal tornillo transportador conocido para el 15 enfriamiento adicional no es, sin embargo, positivo ya que, con el fin de realizar el rascado y el transporte de la masa de crema de helado, es necesario añadir tal cantidad de energía que el congelador resultará ineficiente debido al rascado, amasado y energía de bombeo añadidos, lo que da como resultado una generación de calor en la masa de crema de helado. Esta generación de calor es contrarrestada utilizando temperaturas más bajas para congelar hielo sobre la pared interior del cilindro con el resultado de que la formación de la capa de hielo es incrementada de modo que de nuevo se 20 requiere más energía con el fin de realizar la función de rascado.

Los congeladores de flujo continuo que trabajan de este modo, son conocidos por la literatura, véase el documento WO 00/72697 que describe un congelador de flujo continuo de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1, el documento DE-A-39 18 268 y el documento WO 97/26800, pero son raramente utilizados en la práctica en tanto en cuanto se relacionan con la crema de helado ya que se ha encontrado que el proceso implica problemas muy esenciales. En un 25 nivel principal, el tipo de proceso es muy atractivo ya que idealmente sería posible formar y envasar cuerpos de hielo directamente para el almacenamiento final sin el uso convencional de un sistema de congelación temporal y costoso entre el puesto de envasado y el almacenamiento final. Además, un enfriamiento intensivo de la masa posibilitará una calidad de producto mejorada, en particular cuando se están produciendo productos en bloque mayores.

El punto de partida del invento es un congelador convencional de flujo continuo que tiene un tornillo transportador de 30 rascado, accionado dimensionado para el transporte adicional del flujo desde el congelador de flujo continuo convencional precedente que enfría la masa a aproximadamente -5º C. Se utilizó una mezcla estándar de crema de helado con un así llamado exceso (grado de hinchado) de 100%, es decir el volumen del aire añadido a la mezcla líquida en porcentaje del volumen de la mezcla líquida, y en el subsiguiente congelador de flujo continuo, que debería enfriar la crema de helado desde el primer congelador de flujo continuo adicionalmente a aproximadamente -15º C, se utilizó una 35 temperatura de evaporación de aproximadamente -40º C.

La mayor viscosidad de la crema de helado en el subsiguiente congelador de flujo continuo debido a la menor temperatura causó varios problemas. La energía mecánica, que debe ser utilizada con el fin de accionar el tornillo transportador alrededor, resulta sustancialmente más elevada que para el congelador de flujo continuo precedente en el que la temperatura de la masa de crema de helado es mayor y el motor que acciona el tornillo transportador ha de 40 producir por ello un par mayor. La energía mecánica es depositada en la masa de crema de helado que por ello debe ser enfriada adicionalmente y provoca un mayor consumo de energía para enfriar, así como una limitación de la capacidad del subsiguiente congelador de flujo continuo. Además, la presión de entrada del subsiguiente congelador de flujo continuo debe ser elevada, del orden de 12-14 bares, con el fin de que la masa de crema de helado sea alimentada a él, lo que plantea fuertes exigencias o demandas sobre tuberías, juntas, etc., sometiendo a tensión el congelador de flujo 45 continuo precedente, que debe entregar la presión elevada así como reduce la calidad del producto ya que la presión elevada causa un descenso del punto de fusión de la masa de crema de helado que promueve el desarrollo de cristales de hielo en la masa de crema de helado y reduce el exceso de la crema de helado. Además, unos experimentos han mostrado que la cantidad de descarga por unidad de tiempo para el subsiguiente congelador de flujo continuo presentaba fluctuaciones, lo que es inconveniente para el proceso de fabricación adicional para la masa de crema de 50 helado, y que el grado de hinchado ha disminuido desde la entrada a la salida durante la creación de cavidades o bolsas de aire mayores en la masa de crema de helado.

Es por ello un objeto del presente invento proporcionar un congelador de flujo continuo provisto de un tornillo transportador y un transportador con tal tornillo transportador, que puede transportar masas de elevada viscosidad tales como masa de crema de helado mediante el uso de una energía de transporte inferior. 55

Es otro objeto del invento proporcionar tal tornillo transportador en el que la succión de entrada en el extremo de entrada es incrementada de modo que la presión de alimentación puede ser reducida.

Además, es un objeto del presente invento proporcionar un aparato para hacer crema de helado que comprende un congelador de flujo continuo con un tornillo transportador que puede transportar masa de crema de helado de viscosidad elevada mediante el uso de una energía de transporte reducida comparado con aparatos conocidos con tornillos transportadores.

Es aún otro objeto del invento proporcionar tal aparato en el que la succión de entrada en el extremo de entrada del 5 tornillo transportador es incrementada de modo que la presión de alimentación puede ser reducida comparado con los aparatos conocidos.

En general es un objeto del invento mejorar la eficiencia de tal tornillo transportador y de tal aparato y facilitar o eliminar una o más de las desventajas descritas anteriormente.

Mediante el invento es proporcionado un congelador de flujo continuo provisto con un tornillo transportador que tiene una 10 pluralidad de filetes de tornillo en el que al menos dos filetes del tornillo se extienden desde una parte de entrada del tornillo transportador, en el que los bordes exteriores de los dos filetes de tornillo se extienden en una distancia radial diferente desde el eje longitudinal. Por ello, el filete de tornillo radialmente más corto ayuda con el transporte de una parte de la masa sin afectar a la masa total y especialmente sin afectar a la capa de hielo, que mediante el uso del tornillo transportador en un congelador de flujo continuo es creada en la pared interior del cilindro del congelador. Se ha 15 mostrado que mediante el transporte de una masa de elevada viscosidad, se ha utilizado una energía de transporte inferior mediante este tipo de tornillo transportador de una masa de elevada viscosidad, se ha utilizado una energía de transporte menor mediante este tipo de tornillo transportador que por cualquier otro tipo. El efecto es mostrado especialmente mediante el uso de un congelador de flujo continuo que enfría más una masa de crema de helado ya congelada, pero también se ha mostrado por transporte de otras masas de viscosidad elevada en las que la resistencia 20 contra el transporte de la masa es más elevada en la pared del cilindro a la que se une la masa. La presión de entrada por el congelador de flujo pasante, que se ha utilizado para el experimento, podría ser reducida a 4-6 bares comparada con los 12-14 bares anteriores.

Los tornillos transportadores con varios filetes de tornillo de los que algunos tienen una extensión radial más corta son conocidos a partir de las máquinas extrusoras como se ha descrito en los documentos US 3 701 512, GB 2 262 905, US 25 6 132 075 y US 5 141 326 en los que los filetes del tornillo están dispuestos en una... [Seguir leyendo]

1. Un congelador (7) de flujo continuo para enfriar adicionalmente una masa de crema de helado ya congelada, que comprende un tornillo transportador rascador (8) que tiene una pluralidad de filetes (13-20) del tornillo cada uno de los cuales se extiende en un trayecto helicoidal alrededor de un eje longitudinal, al menos dos filetes (13-16) del tornillo se extienden desde una parte de extremo de entrada del tornillo transportador, caracterizado por que los bordes exteriores 5 de los dos filetes (13-16) del tornillo se extienden en una distancia radial diferente desde el eje longitudinal.

2. Un congelador de flujo continuo según la reivindicación 1, en el que al menos un filete (14-16) del tornillo que se extiende en una distancia radial inferior desde el eje longitudinal, se extiende desde la parte de extremo de entrada desde sustancialmente la misma posición longitudinal del tornillo transportador cuando el filete (13) del tornillo que se extiende en una distancia radial mayor desde el eje longitudinal. 10

3. Un congelador de flujo continuo según la reivindicación 1 ó 2, en el que uno o más filetes (14-16) del tornillo que se extienden en una distancia radial inferior desde el eje longitudinal, se extienden desde la parte de extremo de entrada y a lo largo del tornillo transportador para entre un 5% y un 65%, preferiblemente entre un 7% y un 50% de su longitud total.

4. Un congelador de flujo continuo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, , en el que al menos dos filetes (14-16) del tornillo que se extienden en una distancia radial inferior desde el eje longitudinal, se extienden desde la parte de 15 extremo de entrada y para distancias longitudinales diferentes desde la parte de extremo de entrada.

5. Un congelador de flujo continuo según la reivindicación 4, en el que la diferencia en la extensión desde la parte de extremo de entrada de dichos filetes (14-16) del tornillo asciende a desde un 8% a un 50%, preferiblemente desde un 12% a un 40% de la longitud total del tornillo transportador.

6. Un congelador de flujo continuo según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el paso de los filetes 20 (13-16) del tornillo en el extremo de entrada del tornillo transportador es de 0, 9 a 1, 4, preferiblemente de 1, 1-1, 3.

7. Un congelador de flujo continuo según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el paso de los filetes (17-20) del tornillo es reducido a lo largo de la dirección longitudinal del tornillo transportador a 0, 7 a 1, preferiblemente a 0, 8 a 0, 9 en un extremo de salida del tornillo transportador.

8. Un congelador de flujo continuo según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que en cualquier lugar a 25 lo largo de la dirección longitudinal del tornillo transportador, al menos un filete (13, 17-20) del tornillo se extiende a un radio dado mayor, de modo que la pared interna completa de una cavidad cilíndrica en la que está situado el tornillo transportador, es rascada por rotación del tornillo transportador.

9. Un congelador de flujo continuo según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que los filetes (13, 17-20) del tornillo que se extienden a una distancia radial mayor desde el eje longitudinal progresan de manera discontinua en la 30 dirección longitudinal, de modo que exista una abertura que se extiende periféricamente entre los filetes (13, 17-20) del tornillo al menos en una posición a lo largo de la dirección longitudinal.

10. Un congelador de flujo continuo según la reivindicación 9, en el que dicha abertura o aberturas se extienden sobre 120 a 240º de la periferia, probablemente sobre 150 a 210º de la periferia.

11. Un aparato para hacer crema de helado, que comprende un congelador de flujo continuo (7) según cualquiera de las 35 reivindicaciones 1-10, teniendo dicho congelador de flujo continuo una superficie interior, que encierra estrechamente el tornillo transportador (8) , medios de accionamiento (W) para accionar una rotación del tornillo transportador (8) alrededor de su eje longitudinal, medios de refrigeración para enfriar la superficie interior, y entrada (6) y salida (9) para dirigir una masa de crema de helado al extremo de entrada (10) del tornillo transportador (7) y desde su extremo de salida respectivamente. 40

12. Un aparato según la reivindicación 11, en el que los medios de enfriamiento están adaptados para enfriar una masa de crema de helado que fluye de modo continuo, que entra con una temperatura de -1º C a -10º C, con desde 4 a 25º C.

13. Un aparato según la reivindicación 11 ó 12, en el que los medios de accionamiento (W) están adaptados para accionar el tornillo transportador (8) con desde 10 a 50 revoluciones por minuto, preferiblemente con desde 20 a 35 revoluciones por minuto. 45

14. Un método para hacer masa de crema de helado, en el que la masa de crema de helado es enfriada a una temperatura inferior a 0º C, tal como desde -1º C a -10º C, donde después es alimentada a la entrada (6) de un aparato según cualquiera de las reivindicaciones 11-13.