Vamos a utilizar barriles de 200 litros (55 galones US) de acero inoxidable, que ya vacíos son los mejores recipientes para la producción casera de cerveza.
Bueno, casi perfectos. Necesitan un fondo cónico con desagüe, en vez del fondo plano original.
Aquí se explica cómo construir un fondo cónico para transformar un barril de 200 litros en un fermentador de cerveza.
Necesitamos herramientas de corte y un equipo de soldadura para quitar el fondo plano del barril, recortar la forma en una chapa de acero, y soldar el cono.
Los problemas suelen aparecer cuando intentamos dibujar la forma del cono sobre chapa plana. El método de prueba y error no funciona bien, ya que suele acabar con un montón de ruido y golpes para hacerlo encajar, desperdicio de chapa y pérdida de tiempo, esfuerzo y plata. Es mucho mejor calcular las medidas antes de empezar. |
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Necesitamos una calculadora y un compás grande.
Si no tenemos un compas grande, podemos improvisar uno con un clavo, un marcador indeleble e hilo que no se deforme al tirar tipo albañil, o mejor, alambre fino. Enrollamos uno de los extremos del alambre en el clavo, y el otro en el marcador, cerca de la punta en ambos casos, con la longitud del alambre entre ellos igual al radio del círculo; es un poco difícil conseguir la distancia exacta. Sujetamos el clavo a algo para mantener el alambre tirante y enrollar o desenrollar un poco del marcador. Hacemos una pequeña muesca en el centro de la chapa donde pueda encajar la punta del clavo. Dibujamos el círculo con cuidado, manteniendo el marcador y el clavo totalmente verticales.
Un buen grosor para la chapa es de entre 1 mm y 1,3 mm. La válvula puede ser de 3/4", 7/8" ó 1". |
Este dibujo no está a escala
Podemos adaptar este método a barriles de cualquier tamaño rehaciendo los cálculos con distintas medidas.
El diámetro del borde exterior de un barril estándar de 200 litros es 57,8 cm (22,75"). Es la medida más importante, hay que verificarlo.
Cuanto más profundo sea el cono mejor, para que los lados estén muy inclinados y el líquido caiga con facilidad. Si la altura del cono es de 30,5 cm (12"), los lados tienen una inclinación de 45º, que no es mucha. Con 38 cm (15") de altura, la inclinación es de 52º. Cuanto más alto sea el cono más grande será el fermentador.
El barril tiene aproximadamente 90 cm de altura, más 38 cm del cono, más 5 cm para la válvula, otros 5 cm para la boca de conexión del tubo, y un espacio suficiente para poner debajo un valdeo, 30 cm por lo menos... En total 168 cm (65").
Vamos a elegir como ejemplo un cono de 30,5 cm (12") de altura. Es la segunda medida más importante.
En el dibujo, "r" es el radio del fondo del barril, medido por el borde exterior. Es la mitad del diámetro: 57,8 / 2 = 28,9 cm (22,75 / 2 = 11,375").
h = 30,5 cm (12") -- "h" es la altura del cono.
hi = 42 cm (16,535") -- "hi" es la altura inclinada (generatriz) del cono.
Se calcula con el teorema de Pitágoras: en un triángulo rectángulo, el cuadrado de la hipotenusa es igual a la suma de los cuadrados de los catetos (h2 = cat2 + cat2). Es fácil, la calculadora hace el trabajo por nosotros.
El triángulo rojo del dibujo es un triángulo rectángulo (el ángulo entre los dos lados "r" y "h" es un ángulo recto, 90º). El lado opuesto al ángulo recto es "hi", la altura inclinada del cono, que es la hipotenusa. Para calcular esa longitud, eleva al cuadrado los otros dos lados.
Multiplicamos 30,48 x 30,48 = 929,0304 (pulgadas: 12 x 12 = 144);
Multiplicamos 28,8925 x 28,8925 = 834,7765563 (pulgadas: 11,375 x 11,375 = 129,390625).
Hacemos la suma de los dos resultados: 929,0304 + 834,7765563 = 1763,806956 (pulgadas: 144 + 129,390625 = 273,390625).
Esa es "la suma de los cuadrados de los catetos", que es igual al cuadrado de la hipotenusa. La raíz cuadrada de 1763,806956 (pulgadas: 273,390625) es la longitud de la hipotenusa:  = 41,9977018 (pulgadas:  = 16,53452827).
Dejamos sólo tres cifras decimales (sumamos u no si la cuarta cifra decimal es 5 o más): 41,998 cm (16,535"). Esa es la altura inclinada del cono de 30,5 cm (12") de altura.
La altura inclinada es la tercera medida más importante. Como no tiene sentido tratar de medir con una regla 41,998 cm, vamos a redondear a 42 cm.
Para construir el cono todo lo que tenemos que hacer es dibujar un círculo sobre una superficie plana, cortar una porción (sector circular) y unir los dos lados rectos. Para que la base del cono encaje en el barril, y para conseguir la altura de 30,5 cm (12"), tenemos que calcular el tamaño del círculo y del sector circular.
El radio del círculo que tenemos que dibujar es igual a la altura inclinada del cono (hi): 42 cm (16,535").
Para averiguar el tamaño de la chapa primero se calcula el diámetro del círculo: 42 x 2 = 84 cm (16,535 x 2 = 33,07"). Necesitamos un cuadrado de 84 cm (33,07") de lado, pero mejor que sea unos centímetros más grande.
Con una regla larga dibujamos dos diagonales sobre el cuadrado de chapa (uniendo las esquinas opuestas). El punto donde se cruzan es el centro del cuadrado. Dibujamos un círculo de radio 42 cm (16,535"), tomando como centro el punto que acabamos de hallar. Si medimos en pulgadas, no podemos medir con la regla 0,535" (17/32"). Servirá con 9/16"; 5/8" también sirve, o si no 16-11/16", lo que te da un pequeño margen de error.
Elementos de un círculo |
Ahora tenemos que calcular el tamaño del sector circular.
La base del cono debe encajar en el barril. El perímetro del círculo, restándole el sector circular, tiene que coincidir con la longitud del borde exterior del fondo del barril. Perímetro = diámetro x π.
π = Pi
El diámetro del barril es 57,8 cm (22,75").
Perímetro: 57,8 x π= 181,6 cm (22,75 x π= 71,5").
El diámetro de la base del cono es: 42 x 2 = 84 cm (16,535 x 2 = 33,07").
Perímetro: 84 x π= 264 cm (33,07 x π= 103,934").
El arco (una sección de la circunferencia) del sector circular es 264 - 181,6 = 82,4 cm (103,934 - 71,5 = 32,434").
Ahora necesitamos saber el ángulo del sector circular para poder medirlo con un transportador de ángulos. Dividimos el arco entre la circunferencia y multiplicamos por 360:
82,4 ÷ 264 x 360 = 112,3 grados (pulgadas: 32,434 ÷ 103,934 x 360 = 112,34 grados).
Lo hacemos de 112 y 1/3 grados (112,3º).
Ya podemos dibujar el sector circular que vas a recortar de la circunferencia. Aca hay un transportador que podemos imprimir si no tenemos uno.
Un dato útil: el volumen de un cono es 1/3πr2h.
Un cono de 30,5 cm (12") de altura calculado para un barril de 200 litros (55 galones US) tiene un volumen de 26,5 litros (7 galones US).
Dos cosas más: primero, es conveniente dejar una solapa en uno de los lados rectos de la chapa del cono para soldar con más facilidad, como indica la línea punteada en uno de los lados del sector circular en el dibujo.
Segundo, podemos hacer un agujero para la válvula antes de soldar, como en el dibujo. O simplemente cortar la punta del cono a la altura adecuada después de haberlo soldado. Dependiendo del tipo de válvula, puede que tengamos que soldarla directamente, o enroscarla en un niple de acero inoxidable o una cupla y soldarlo al fermentador.
En los dos casos, colocamos la válvula, el niple o la cupla, en lo alto del cono y marcamos alrededor de la punta del cono la línea por donde tenemos que cortar. Asegurémonos de que el agujero es más estrecho que el diámetro exterior del niple, cupla o válvula, según el caso, para tener superficie sobre la que soldar.
Para hacer el agujero antes de doblar y soldar, medimos el diámetro interior y sumamos la mitad del grosor de la pared del tubo. Digamos que el resultado es 2,2 cm (7/8"). Todos los ángulos son los mismos que en el cálculo del cono para poder hacerlo proporcionadamente: 2,2 cm (7/8") es el diámetro del agujero, divide entre dos para saber el radio: 2,2 / 2 = 1,1 cm (7/16 = 0,4375").
Esa es la altura inclinada que queremos: 42 x 1,1 ÷ 28,9 = 1,5986 cm (16,535 x 0,4375 ÷ 11,375 = 0,636", un poco más que 5/8"), así que lo hacemos de 1,6 cm (5/8").
Dibujamos el círculo para el agujero con un radio de 1,6 cm (5/8").
Antes de empezar a cortar comprobemos que todos los cálculos y las medidas sean correctos. Es mucho más fácil doblar la chapa con forma curva empleando un rodillo. Un buen motivo para hacer el agujero de la válvula al principio es que así el rodillo puede atravesar el agujero y es más cómodo. Un pedazo de caño de acero de 2 cm de diámetro y medio metro, o más, de largo nos vendría bien.
El fermentador tiene que estar sobre un soporte. Podemos hacerlo con caño o con ángulo de acero. Basta con cuatro patas soldadas a los lados del barril unidas entre sí por travesaños justo por encima de la altura de la válvula. El soporte debe ser robusto porque un fermentador completo pesa más de 180 Kg.
Resulta útil añadir un caño o manguera de comprobación de nivel que ascienda verticalmente casi desde el fondo del cono hasta cerca de la tapa superior, unido al fermentador por sus dos extremos. El caño o manguera debe ser translúcida de polietileno con refuerzo (el refuerzo está formado por fibras entrecruzadas dentro de la pared de la manguera). 1/2" o más de diámetro interior, preferiblemente más. Hacemos dos agujeros en el fermentador para soldar dos codos a los que podamos sujetar el tubo o manguera con abrazaderas de acero. Es buena idea poner dos abrazaderas en cada extremo, con sellante de silicona resistente al calor y la corrosión. |
