1. Estudiantes: Alexei Ochoa Aura Mara Forero Fernando Ramos Mara Fernanda Ortiz Director: Ing. lvaro Mendoza MQUINA DE HELADOS DE MANTECADO Departamento de Ingeniera Mecnica y Mecatrnica Lnea de Investigacin, Innovacin y Desarrollo Tecnolgico XXIV MUESTRA DE MQUINAS Y PROTOTIPOS

2. ANTECEDENTES En 1913 se invent en EE.UU. la primera mquina continua para elaborar helados, llamada comnmente mantecado. Bsicamente consta, en la parte exterior, de un gran cilindro de acero, que es congelado por un equipo muy potente de fro; en la parte interior, de un batidor con aspas (conectado mediante un eje a un potente motor elctrico) que van raspando las paredes del cilindro y moviendo la mezcla continuamente hasta que dicha mezcla alcance la consistencia de una crema helada. 3. FUNDAMENTACIN Intentando responder a las necesidades del ICTA en el ao 2006 se inici el proyecto de diseo de una mquina para helados de manteado que ayudara en procesos de enseanza y sostenibilidad del instituto. En ese ao los estudiantes Jaime Mongui y Carlos Martnez de mecnica realizaron unos estudios y dejaron unos adelantos sobre las posibilidades de una mquina que respondiera a esas necesidades. En el ao 2009,se ha retomado la necesidad de la realizacin de una mquina de este tipo para poder facilitar la realizacin de prcticas y trabajos que visualizan las posibilidades de elaboracin de productos lcteos y refrigerados, como los helados de mantecado, e ingresar a un mercado muy bueno y en expansin. FINANCIADOR: Estudiantes involucrados e Ing. lvaro Mendoza VALOR DEL PROYECTO: 2800.000 TIEMPO DE DESARROLLO: 12 MESES 4. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA El proyecto responde a la necesidad de obtener una mquina capaz de producir helados de mantecado partiendo de una mezcla previamente elaborada y que tenga un bajo costo de inversin comparada con las existentes en el mercado. Bsicamente se desea que la mquina realice procesos de mezcla, obtencin de la consistencia deseada y d la opcin de servir el helado en el cualquier recipiente. 5. RBOL DE OBJETIVOS 6. REQUERIMIENTOS DEL CLIENTE Funcionalidad Cumplir normas de higiene Mejorar la produccin en cuanto a tiempo y calidad del producto Reduccin de costos de produccin De fcil mantenimiento y operacin Su costo en el mercado debe ser menor a las mquinas existentes Portabilidad 7. REQUERIMIENTOS DE LOS USUARIOS Buenas prcticas de manufactura (higienizado) Consistencia suave Buen sabor del producto Mezcla homognea Buen estado de congelacin Que el helado est listo en el menor tiempo posible. Fcil acceso para su operacin Que se facilite el mantenimiento preventivo Fcil de transportar Ergonoma Que sea rpida a la hora de fabricar los helados Fcil acceso a la zona donde se encuentra la mezcla. Consumidores Operarios 8. ANLISIS DE LA COMPETENCIA (BENCHMARKING) 9. DIAGRAMA DE DESCOMPOSICIN FUNCIONAL 10. GENERACIN DEL CONCEPTO 11. GENERACIN DEL CONCEPTO Agitador Eje 12. GENERACIN DEL CONCEPTO Dosificador Cilindro de batido 13. GENERACIN DEL CONCEPTO Estructura 14. DESARROLLO DE LA IDEA Estructura Alimentacin 15. DESARROLLO DE LA IDEA Dosificado Soporte batido 16. DESARROLLO DE LA IDEA Elctrico Refrigeracin Ensamble final y pruebas 17. PRESENTACIN DE LAALTERNATIVA DE DISEO DOMINANTE Y JUSTIFICACIN 18. GENERACIN Y EVALUACIN DEL PRODUCTO 19. DESCRIPCIN DE LA MQUINA La mquina funciona principalmente por la integracin de tres sistemas; uno mecnico que consta de una bandeja para la ingresar la mezcla a la mquina, un cilindro para batido, un raspador y mezclador, la estructura metlica con una vlvula dosificadora en plstico, un soporte y un eje de transmisin de potencia; uno de refrigeracin que realiza la evaporacin mediante serpentn de cobre, consta adems de un compresor, un deposito para el refrigerante, un intercambiador de calor y un ventilador; y uno elctrico que trabaja a 110V para activar el mezclador, el compresor y el ventilador. 20. APORTE Y VALOR SOCIAL DEL DISEO Principalmente este trabajo se desarrollo con el fin de hacer un aporte a la enseanza de procesos que aprovechen materias primas de alta produccin en nuestro pas, como es la leche. Adems para brindar ms herramientas a las personas para que ingresen en el mercado de las heladeras que es muy rentable y est en expansin. 21. ANLISIS ECONMICO Gastos directos Gastos de diseo DESCRIPCIN VALOR Estructura 670300 Alimentacin 114900 Dosificacin 57398 Elctrico 307150 Soporte para overrun 260189 Refrigeracin 1080998 TOTAL 2490935 DESCRIPCIN VALOR Transporte 116700 Consultas 115400 Documentacin 124800 TOTAL 356900 TOTAL 2847835 22. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES El termostato es un sensor adecuado para la implementacin de control On/Off, ya que permite el flujo o no de corriente de acuerdo a una condicin de temperatura que se ha definido con anterioridad. Esto es muy importante para manejar el compresor de la mquina, ya que permite que sta se apague cuando la temperatura ha bajado ms de lo que se necesita, lo cual permite ahorrar energa. La mquina de helados de mantecado permite penetrar mejor el mercado de derivados lcteos y generar mejores oportunidades a quienes deseen investigar y comercializar con helados. El uso de refrigerante 404A, disminuye el dao a la capa de ozono causado por algunos otros refrigerantes como el fren, el R12, el R22, que adems de deteriorar la capa de ozono, y producir calentamiento global, ya han sido prohibidos por el protocolo de Kyoto. 23. REFERENCIAS BIBLIOGRFICAS Y HERRAMIENTAS DE INGENIERA EMPLEADAS [1] ICTA. Tecnologa en La Elaboracin de Postres Y Helados. [2] Roy J. Dossat, Principles of Refrigeration. Englewood Cliffs, New Jersey. 1989. Todo el libro, especialmente cap 7, 8 y 10 [3] Norton, . Diseo de mquinas [4] Norton, . Diseo de maquinaria [5] Ulman. [6] Moran-Shapiro [7] engel. [8] Catlogo de mquinas Taylor [10] Catlogo de compresores Tecumseh CA2424Z [11] Pallas. Sensores y acondicionadores de seal. [12] Circuitos elctricos [13]www.ieee.unal.edu.co/bogota/ar_documentos.html [14] www.frigogelo.com [15] Solid Edge v17 [16] Solid Works 2007 [17] ANSYS [18] Corel Draw X4 [19] RS+2 Danfoss [20] Capilary tube v1.2 Tecumseh 24. PREGUNTAS O APORTES 25. GRACIAS POR SU ATENCIN