KR100855452B1 - 트랙터 부착형 타워 집재기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 일반 농림업용으로 보급되어 있는 트랙터를 베이스 머신으로 한 트랙터 부착형 타워 집재기에 관한 것이다.

본 발명은 트랙터의 후방에 연결되고, 하단에는 바퀴가 장착되어 이동 가능한 트러스 부; 상기 트러스 부에 장착되고, 메인라인 와이어로프 저장드럼과 홀백라인 와이어로프 저장드럼을 구비하여 집재 목 이송용 로프를 제공하고, 집재 목을 견인하는 윈치 부; 상기 트랙터의 엔진 회전력을 전달받아 동작하는 유압 펌프들을 구비하고, 상기 윈치 부를 유압으로 동작시키는 유압 제어 부; 상기 윈치 부의 로프들을 따라서 집재 목 이송을 이루는 반송기부; 및 상기 로프들이 회전 가능하도록 걸려서 공중에 매달리도록 하고, 상기 반송기부에 매달린 집재 목이 와이어로프를 따라서 이동되도록 상기 와이어로프를 일정 높이로 지지하는 도르레를 구비한 로프지지부;를 포함하는 트랙터 부착형 타워 집재기를 제공한다.

본 발명의 타워 집재기에 의하면 급경사 임목 집재 작업에 적합하고, 좁은 임도나 작업도에서 이동과 설치 및 취급이 용이하여 효과적으로 원목을 집재할 수 있는 우수한 효과를 얻을 수 있다.

트랙터, 타워 집재기, 윈치부, 반송기부, 런닝스카이라인 삭장방식, 인터록 크(Inter lock)기능

Description

트랙터 부착형 타워 집재기{Tower-Yarder with Tractor}

도 1은 본 발명에 따른 트랙터 부착형 타워 집재기를 도시한 외관도로서,

a)도는 타워가 직립된 측면도, b)도는 타워가 접혀진 측면도;

도 2는 본 발명에 따른 트랙터 부착형 타워 집재기가 트랙터에 연결되는 3점 링크 히치와 PTO 축을 도시한 측면도;

도 3은 본 발명에 따른 트랙터 부착형 타워 집재기의 트러스 부 측면도;

도 4는 본 발명에 따른 트랙터 부착형 타워 집재기의 바퀴와 아웃트리거(Out rigger)를 도시한 측면도;

도 5는 본 발명에 따른 트랙터 부착형 타워 집재기의 타워 상단 구성을 도시한 것으로서, a)도는 사시도, b)도는 측면도, c)도는 평면도;

도 6은 본 발명에 따른 트랙터 부착형 타워 집재기의 윈치부와 유압 제어 부의 구성을 도시한 다이어그램;

도 7은 본 발명의 윈치부에 구비된 더블캡스턴 드럼을 도시한 평면도;

도 8은 본 발명의 윈치부에 구비된 더블캡스턴 드럼의 외관도로서,

a)도는 측면도, b)도는 평면도;

도 9는 본 발명의 윈치부에 구비된 더블캡스턴 드럼의 인터록크(Inter lock) 기능 을 위한 클러치를 도시한 외관 사시도;

도 10은 본 발명에 따른 트랙터 부착형 타워 집재기의 조정장치를 도시한 것으로서, a)도는 유선 리모트 콘트롤러, b)도는 무선 신호장치;

도 11은 본 발명에 따른 트랙터 부착형 타워 집재기에 구비된 반송기부의 단면도;

도 12는 본 발명에 따른 트랙터 부착형 타워 집재기가 적용되는 런닝스카이라인 삭장방식(Running skyline system)을 도시한 설명도로서, a)도는 하향집재방식, b)도는 상향집재방식;

도 13은 본 발명에 구비된 버팀줄(Guy line) 장착 부를 도시한 사시도;

도 14는 도 13에 도시된 버팀줄 장착 부의 상세도로서,

a)도는 평면도, b)도는 정면도, c)도는 측면도;

도 15는 본 발명에 따른 트랙터 부착형 타워 집재기의 작동 설명도로서,

a)도는 인터록크 클러치의 오프(off) 상태,

b)도는 인터록크 클러치의 온(on) 상태이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1..... 본 발명의 실시 예에 따른 트랙터 부착형 타워 집재기

5..... 트랙터 7.... 링크 히치(3-point linkage hitch)

10.... 유압 PTO의 축 15.... 트러스 부

17.... 바퀴 20.... 타워

25.... 타워 실린더 30.... 윈치 부

32.... 메인라인(Main line) 와이어로프 저장드럼 32a.... 메인 더블 캡스턴 드럼

34.... 홀백라인(Haulback line) 와이어로프 저장드럼 34a... 홀백 더블캡스턴 드럼

45.... 인터록크 클러치 60.... 유선 리모트 콘트롤러

62.... 무선 신호장치 70.... 유압 제어 부

72a,72b,72c... 유압 펌프 76.... 릴리프 밸브(Relief valve)

80.... 반송기부 90.... 로프지지부

100.... 버팀줄 장착 부 110.... 버팀줄

112.... 드럼 114.... 손잡이

P.... 지주목 S.... 집재 목

W1,W2.... 와이어로프(W1:메인라인, W2:홀백라인)

본 발명은 임업 기계화에 사용되는 타워 집재기에 관한 것으로, 보다 상세히는 일반 농림업용으로 보급되어 있는 트랙터를 베이스 머신으로 하여 장착됨으로써 급경사 임목 집재 작업에 적합하고, 좁은 임도나 작업도에서 이동과 설치 및 취급이 용이하여 효과적으로 원목을 집재할 수 있는 트랙터 부착형 타워 집재기에 관한 것이다.

일반적으로 임업 계는 빈약한 산림자원, 취약한 산림경영기반, 높은 외재 의존도, 산림투자의 저조, 낮은 경제성과 저조한 생산성 등으로 많은 난관에 부딪혀 있으며, 현재 산림은 30년생 이하의 어린나무가 전체의 약 61%이며 평균축적이 79㎥/ha로서 치산 녹화기에 심은 산림에 대한 숲가꾸기 등 육림사업이 절실히 필요하다.

또한, 임업은 대표적인 3D업종으로서 지속적인 농산촌 노동인구의 감소와 고령화로 임업노동력의 확보가 곤란하므로 이에 대응하여 높은 노동부담과 생산비용의 경감은 시급히 해결하여야 할 과제이다. 또한 산간 오지에서 양질의 노동력을 얻기란 더욱더 어려워질 것이며, 인력에 의존한 산림작업을 수행하기란 매우 어려울 것이다.

한편, 임업에서 그동안의 목재가격은 정체상태이나 인력 위주의 산림작업은 목재 생산 비용 중에서 인건비의 비중이 급상승하고 있다. 더욱이 향후 목재 소비량은 더욱 증가될 전망이므로 그 수요에 따른 목재공급을 충족시키기 위해서는 집재 목 생산과 공급이 대폭 증가될 것이다. 따라서 앞으로 목재 자급율을 높이기 위해서는 간벌 등 육림작업을 더욱 철저히 실행하고, 시장에서 요구하는 우량 대경재의 생산과 부족한 노동력을 대체하고 현재보다 생산성을 비약적으로 높일 수 있는 방법으로서 임업기계화가 절실히 필요하다.

임업기계화는 힘들고 위험한 임업노동을 기피하는 현실에서 절실히 필요한 사업이며, 또한 더욱 높아지는 노동임금을 해소하여 안정적인 목재를 공급할 수 있을 것이다. 특히, 산림작업 중에서 가장 힘드는 작업인 벌목 집재작업을 위한 벌목 집재기계는 전량 고가의 수입에 의존하여 사용하고 있는 실정이다. 따라서 원목 집재기계의 양산화를 통하여 간벌재 생산의 효율성 증대와 산림작업의 생산성을 향상시키고 감소하는 임업노동력을 대체하며, 또 임업 기계의 기술력 확보를 위해 임업 기계의 연구개발이 절실히 필요하다.

한편 임업에 활용되는 임업기계는 묘포장 기계, 조림 및 무육기계, 임도개설을 토목기계, 벌목집재 및 운재를 위한 기계 등이 있으나 이들 기계 중에서 묘포장용 기계는 일반 농업용 기계를 활용할 수 있고, 임도개설용 토목기계는 기존 토목공사용 기계인 굴삭기, 그레이더, 브레이커 등을 이용할 수 있으므로 큰 문제가 없다. 그러나 조림 및 무육 작업과 벌목 집재작업은 험준한 산악지에서 이루어지는 작업이므로 기계화가 매우 어려운 실정이며, 집재작업은 공중와이어로프 집재(yarding), 지면 끌기 집재(skidding) 및 차량적재 후 집재(forwarding) 등으로 구별할 수 있으며 이러한 집재 작업방법은 지형경사, 도로망, 지표장애물, 임황 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 우리나라와 같은 산악지에서는 공중와이어로프 집재방법이 가장 효율적이다.

현재의 임목 생산 작업은 대부분 인력위주의 작업 시스템으로 이루어지고 있으며, 노동생산성이 임업 선진국에 비해 1/10 수준에 불과한 실정이며, 이로 인한 작업원의 노동 부담이 높고, 안전사고 등 재해율이 아주 높아서 전체 산업 중 산재보험율이 가장 높은 실정이므로 임업기계화를 통한 노동 생산성 증대와 재해 율 감소를 필요로 하고 있다.

또한 농림업의 노동력은 급속히 감소하여 이제 농림업의 노동력 확보는 심각한 실정이며, 특히 농업에 비하여 기계화 발전수준이 현저히 낮은 산림작업에서는 더욱 심각한 실정이다. 공업화 및 도시화와 더불어 인구의 도시집중으로 인한 농산촌의 가용 인력난이 심화되고, 더욱이 3D 직종의 기피현상에 따라 임업의 노동력 부족은 갈수록 심화되고 있으며, 이로 인한 산림작업의 기계화와 우수한 기능인 확보가 필요하다.

산악지에서는 경사가 급하고 집재 목이 무거우므로 집재 및 운반작업은 위험하고 또 힘든 작업이므로 3D현상으로 임업노동력 확보가 더욱 어려워져 앞으로 더욱 필요하게 된 육림작업과 목재 생산 작업에 투입될 기능 인력의 부족은 전체 산림작업을 위축시키고 나아가 임업의 활성화에 큰 지장이 되고 있다.

뿐만 아니라 현재 임목 생산 작업에서 벌목작업과정은 대부분 체인 톱에 의한 벌목 조재 작업과, 인력 및 소형 굴삭기 부착 우드 그랩에 의한 중하산 집재작 업이 이루어지고 있으며, 이로 인한 산지훼손 또한 심각한 실정이다.

특히, 급경사지가 대부분인 산악지에서의 임목 집재 작업은 무리한 작업도 개설과 굴삭기 우드그랩에 의한 차량계 중하산 집재 작업이 이루어져 작업도 붕괴와 임지 교란 등 산림훼손이 심각하다. 따라서 산림지대에서는 경사가 급하고 장해물이 많으므로 집재 목을 들어올려 끌어당기고 내릴 수 있는 타워 및 와이어로프가 필요하며 또 집재 목은 무거우므로 견인력이 높은 동력이 요구된다.

이와 같이 임업분야에서는 기계화가 시급한 실정이지만, 임업 기계의 보급과 도입에는 많은 비용이 요구되므로, 임업 기계의 도입에 따른 경제적 산업적 비용을 감안하고 임업을 활성화시키기 위한 방안이 필요하다. 현재 임업기계의 필요성이 고조되어 임업기계의 보급이 증가하고 있으나, 국내에 도입 가능한 임업 기계의 부재로 인해 산악지형에 다소 적합하지 않은 장비가 도입되어 사용되고 있는 실정이다.

또한 대표적으로 사용되는 임목수확작업 시스템은 주로 벌목업자들에 의해 행해지고 있는 시스템으로서 체인 톱을 이용한 벌도 및 조재 작업과 굴삭기 부착 우드 그랩에 의한 하산 집재작업 및 집적작업과 작업로 개설, 작업로를 이용한 소운재용 트럭(영운기)에 의한 소운재의 임목 생산 작업 방법이다. 따라서 급경사지에 적합한 와이어로프 계 중심의 임목 생산기계가 아닌 차량계 중심의 임목 생산기 계로 인한 효율성 저하와 산지 훼손이 심각한 실정이므로 와이어로프 계 임업기계인 타워 집재기 등을 이용한 임목수확작업 시스템이 임업 계에서는 필요하다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 그 목적은 급경사지 지형과 간벌 사업 등의 소 경재 임목 생산과 소규모 벌채작업 등에 효율적으로 사용되는 임목수확작업 시스템을 구현할 수 있는 트랙터 부착형 타워 집재기를 제공함에 있다.

또한 본 발명은 다른 목적으로서 일반 농림업용으로 보급되어 있는 트랙터를 베이스 머신으로 하여 장착됨으로써 급경사 임목 집재 작업에 적합하고, 좁은 임도나 작업도에서 이동과 설치 및 취급이 용이하여 효과적으로 원목을 집재할 수 있는 트랙터 부착형 타워 집재기를 제공함에 있다.

그리고 본 발명은 또 다른 목적으로서 농업용으로 기 보급된 트랙터를 임업용기계로 충분히 활용할 수 있어서 보급된 트랙터의 활용도를 높일 수 있고, 산림작업환경의 개선과 산림작업의 전문화, 임업의 기계화에 따른 임업의 매력 상승을 유도하여 우수한 기능 인력과 젊은 노동력의 확보 및 고용창출효과를 얻을 수 있는 트랙터 부착형 타워 집재기를 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 트랙터에 연결되어 이동 가능하고 원목을 집재할 수 있는 타워 집재기에 있어서,

상기 트랙터의 후방과 3점 링크 히치를 매개로 연결되고, 하단에는 바퀴가 장착되어 이동이 가능한 트러스 부;

상기 트러스 부에 메인라인의 와이어로프가 감겨지는 메인라인 와이어로프 저장드럼과 홀백라인의 와이어로프가 감겨지는 홀백라인 와이어로프 저장드럼을 회전시키는 저장드럼용 유압모터를 갖추고, 상기 메인라인 및 홀백라인의 와이어로프의 공급 및 견인력이 발생되도록 상기 메인라인 및 홀백라인 와이어로프 저장드럼에 할당된 메인및 홀백 더블캡스턴 드럼을 회전시키는 더블 캡스턴 드럼용 유압모터를 갖추어 집재 목을 견인하는 윈치 부;

상기 트랙터의 엔진 회전력을 전달받아 동작할 수 있도록 상기 트랙터의 PTO축과 연결되는 유압 펌프들을 구비하여 상기 저장드럼용 유압모터와 더블 캡스턴 드럼용 유압모터를 유압으로 동작시키는 유압 제어 부;

상기 홀백라인의 와이어로프들 상에서 회전하는 복수의 도르레와 메인라인의 와이어로프를 지지하는 도르레를 내부에 구비하는 철제 케이싱를 갖추고, 상기 홀백라인의 와이어로프 끝단은 상기 케이싱의 일측에 고정되고, 상기 메인라인의 와이어로프는 집재 목에 고정되어 상기 메인라인의 와이어로프와 홀백라인의 와이어로프를 따라서 집재 목 이송을 이루는 반송기부; 및

상기 홀백라인의 와이어로프가 걸려서 지지되고, 공중에 매달리도록 지주목에 장착되는 도르레를 갖추어 상기 반송기부에 매달린 집재 목이 상기 메인라인 및 홀백라인의 와이어로프를 따라서 이동되도록 상기 메인라인 및 홀백라인의 와이어로프를 일정 높이로 지지하는 로프지지부; 를 포함하여 급경사 지형에서 임목 집재 작업에 적합하고, 좁은 임도나 작업도에서 이동과 설치 및 취급이 용이하도록 구성된 것을 특징으로 하는 트랙터 부착형 타워 집재기를 제공한다.

그리고 본 발명은 바람직하게는 상기 트러스 부는 상단에 타워가 배치되고, 상기 타워는 그 상단에 다수의 도르레들을 장착하며, 상기 타워는 타워 실린더에 의해서 유압식으로 상기 트러스 부에 대해 접혀질 수 있도록 구성됨을 특징으로 하 는 트랙터 부착형 타워 집재기를 제공한다.

또한 본 발명은 바람직하게는 상기 트러스 부는 몸체 하부에 오일 탱크를 구비하여 무게 중심을 낮춤으로써 견인이동시, 흔들림과 전복을 방지할 수 있도록 구성됨을 특징으로 하는 트랙터 부착형 타워 집재기를 제공한다.

삭제

또한 본 발명은 바람직하게는 상기 트러스 부는 그 하단 사방 모서리에 유압 실린더로 이루어진 아웃트리거(outrigger)를 장착하여 집재 목의 집재 시, 타워 집재기의 흔들림이나 전복을 방지하는 것임을 특징으로 하는 트랙터 부착형 타워 집재기를 제공한다.

삭제

또한 본 발명은 바람직하게는 상기 윈치 부는 메인라인 더블캡스턴 드럼과 홀백라인 더블캡스턴 드럼을 연결하여 동조되게 하여 메인라인과 홀백라인이 서로 당겨주고 풀어주는 것을 일정하게 하여 집재목이 처지지 않게 해주는 기계식 인터록크 클러치를 포함하고, 상기 인터록크 클러치는 메인라인 와이어로프와 홀백라인 와이어로프의 동조가 필요할 때에만 결합하여 작동되고, 메인라인 와이어로프와 홀백라인 와이어로프들이 각각 작동될 경우에는 분리되어 인터록크 기능이 작동되지 않는 것임을 특징으로 하는 트랙터 부착형 타워 집재기를 제공한다.

그리고 본 발명은 바람직하게는 상기 트러스 부는 와이어로프 설치의 반대방향으로 버팀줄(Guy line)을 고정하기 위한 버팀줄 장착 부를 다수 개 장착한 것임을 특징으로 하는 트랙터 부착형 타워 집재기를 제공한다.

또한 본 발명은 바람직하게는 상기 버팀줄 장착 부는 각각 버팀줄이 감겨진 드럼을 구비하고, 상기 드럼의 회전축에는 드럼을 회전시키기 위한 손잡이를 구비하며, 상기 드럼의 회전축에는 상기 드럼의 역회전을 방지하는 일 방향 클러치를 각각 구비한 것을 특징으로 하는 트랙터 부착형 타워 집재기를 제공한다.

그리고 본 발명은 바람직하게는 상기 일 방향 클러치는 상기 드럼 회전축에 장착되어 함께 회전하는 다수의 톱니를 가진 래쳇 휠(ratchet wheel)과 상기 래쳇 휠의 톱니에 걸려서 래쳇 휠의 역회전을 방지하는 래쳇 부재를 포함하는 것을 특징 으로 하는 트랙터 부착형 타워 집재기를 제공한다.

삭제

또한 본 발명은 바람직하게는 상기 타워집재기의 윈치 부의 조작은 유선 리모트 콘트롤러(Wire remote controller)의 조작방식을 채택하고, 상기 유선 리모트 콘트롤러는 집재 작업이 용이하고 조작이 간편하도록 두 가선 와이어로프를 별도의 조작 레버로 작동시킴과 동시에 드럼의 주행속도는 별도로 제어할 수 있도록 제어스위치 및 비상정지 보턴을 포함하여, 런닝 스카이라인 삭장 방식에서 와이어로프의 처짐을 방지하고 견인력을 강화할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 트랙터 부착형 타워 집재기를 제공한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.

본 발명의 실시 예에 따른 트랙터 부착형 타워 집재기(1)는 트랙터(5)에 연결되어 급경사 지형에서 임목 집재 작업에 적합하고, 좁은 임도나 작업도에서 이동 과 설치 및 취급이 용이하도록 된 것이다.

본 발명에 따른 트랙터 부착형 타워 집재기(1)는 도 1 a),b)에 도시된 바와 같이, 농업용으로 많이 사용되고 있는 트랙터(5)를 베이스 머신으로 사용하고, 이 트랙터(5)의 유압 PTO(동력취출장치, Power Take off)의 회전 동력을 인출하여 이용한다. 본 발명에서 사용되는 트랙터(5)의 제원은 바람직하게는 엔진출력이 85마력 이상, 최저 지상고는 400mm이상, PTO의 회전수는 500rpm이상이 바람직하다.

본 발명에 따른 트랙터 부착형 타워 집재기(1)의 견인은 도 2에 도시된 바와 같이, 트랙터(5) 후방 3점 링크 히치(3-point linkage hitch)(7)를 이용하는 것이고, 상기 3점 링크 히치(7)의 중앙을 통과하여 유압 PTO의 축(10)이 연결되며, 상기 유압 PTO 축(10)의 중간에는 유니버셜 죠인트(10a)가 배치되어 상기 트랙터(5)의 회전 동력을 이용하게 된다.

본 발명에 따른 트랙터 부착형 타워 집재기(1)는 트랙터(5)의 후방과 상기 3점 링크 히치(7)를 매개로 견인이 가능하도록 연결되고, 하단에는 바퀴(17)가 장착되어 트랙터와 더불어 이동이 가능한 트러스 부(15)를 갖는다.

상기 트러스 부(15)는 본 발명의 타워 집재기(1)의 이동을 위하여 그 하부에 좌, 우액슬(axle)(17a)을 구비하여 이에 바퀴(17)를 장착하고 있으며, 바퀴(17)는 타워 집재기(1)의 하중을 지지할 수 있고, 이동시 충격이나 작업 시 충격 등에도 별 무리가 없도록 이루어진다.

상기 트러스 부(15)는 도 1b)에 도시된 바와 같이, 그 상단에 타워(20)가 배치되고, 상기 타워(20)는 그 상단에 다수의 도르레(22a)(22b)들을 장착하며, 타워 실린더(25)에 의해서 유압식으로 상기 트러스 부(15)에 대해 접혀질 수 있도록 구성된다.

본 발명에 따른 타워 집재기(1)의 타워(20)는 트랙터(5)의 구조와 격납의 효율성을 고려하여 굴절식으로 제작하고 유압으로 작동되는 타워 실린더(25)에 의해서 타워(20)가 접혀질 수 있도록 되어 있다. 와이어로프(W)의 삭장 방식은 상하향 집재가 용이하고, 가설 및 철거가 쉬우며 집재 작업이 간단하여 일반적으로 타워 집재기에 많이 사용되고 있는 런닝 스카이라인 삭장 방식(Running skyline system)을 채택한다.

상기 도르레(22a)(22b) 들은 그 주위에 감기는 와이어로프(W)의 충격이나 하중에 의한 킹크 현상을 방지하기 위하여 도르레(22a)(22b)의 직경을 와이어로프(W) 직경의 20배로 제작하며, 전면측에는 메인라인, 홀백라인 도르레(22a)가 배치되고, 후방측에는 이후에 설명되는 버팀줄 장착 부(100)용 도르레(22b)들이 3개 장착된다.

그리고 상기 타워 실린더(25)의 작동은 반드시 유선 리모트 콘트롤러(60)가 아닌 타워 집재기(1) 우측편에 붙어있는 유압 조절 레버(미 도시)를 이용하여야 하 므로 유선 리모트 콘트롤러(60)의 오작동을 원천봉쇄하는 구조이다. 상기 타워(20)는 작업 시, 윈치 부(30)에서 와이어로프(W)가 올라와 도르레(22a)(22b)를 통하여 집재 작업을 하는 부분이다. 평상시 타워 실린더(25)에 의하여 접혀져서 트랙터(5) 상부에 격납되므로 재질이 강하고 가벼운 151mm × 6T의 6각 파이프를 사용한다.

또한 상기 트러스 부(15)는 도 3에 도시된 바와 같이, 몸체 하부에 오일 탱크(15a)를 구비하여 무게 중심을 낮춤으로써 견인이동시, 흔들림 방지와 전복방지를 이룰 수 있도록 구성된다. 그리고 상기 트러스 부(15)는 도 4에 도시된 바와 같이, 그 하단 사방 모서리에 유압 실린더로 이루어진 아웃트리거(outrigger)(19)를 장착하여 집재 목의 집재 시, 타워 집재기(1)의 흔들림이나 전복을 방지하는 구조이다. 즉 상기 트러스 부(15)는 그 측면에 4개의 아웃트리거(19)를 장착하여 런닝 스카이라인 삭장방식(Running skyline system) 작업이나 하이리드식(High lead system) 작업에서 벌도목이 타워 집재기(1)에 충격을 주는 것을 방지하여 타워 집재기(1)의 흔들림이나 전복 등의 안전사고를 예방한다.

본 발명에 따른 타워 집재기(1)의 이동 시, 아웃트리거(19)는 올라가 있어 좌우측 바퀴(17)가 지면에 닿아 견인되고 작업 시는 유압 실린더(19a)의 작동에 의하여 그 로드 하단의 슈(shoe)(19b)가 지면으로 내려오고 고정되므로 안전하게 작업을 할 수 있다.

본 발명에 따른 트랙터 부착형 타워 집재기(1)는 상기 트러스 부(15)에 장착되고, 메인라인 와이어로프 저장드럼(32)과 홀백라인 와이어로프 저장드럼(34)을 구비하여 집재 목 이송용 로프(W)를 제공하고, 집재 목을 견인하는 윈치 부(30)를 포함한다.

상기 윈치 부(30)는 도 6에 도시된 바와 같이, 메인라인 와이어로프 저장드럼(32)에 메인 더블 캡스턴 드럼(32a)이 할당되어 메인라인 와이어로프(W1)의 공급 및 견인력이 발생되고, 홀백라인 와이어로프 저장드럼(34)에는 홀백 더블캡스턴 드럼(34a)이 할당되어 홀백라인 와이어로프(W2)의 공급 및 견인력이 발생되는 구조이다.

본 발명에 따른 트랙터 부착형 타워 집재기(1)는 메인라인(Mainline, 작업줄)과 홀백라인(Haulbackline, 되돌림줄)의 2라인의 와이어로프(W1)(W2)들이 상기 윈치 부(30)의 메인라인 와이어로프 저장드럼(32)과 홀백라인 와이어로프 저장드럼(34)에 감겨 보관된다. 상기와 같은 메인라인 와이어로프 저장드럼(32)과 홀백라인 와이어로프 저장드럼(34)들은 각각 저장드럼용 유압모터(32b)(34b)를 장착하여 회전되고, 상기 메인라인 와이어로프 저장드럼(32)과 홀백라인 와이어로프 저장드럼(34)에 감겨 보관된 와이어로프(W1)(W2)들의 견인력은 두 개의 더블 캡스턴 드럼(Double capstan drum)(32a)(34a)의 회전에 의해 이루어지고, 이를 위해 2 개의 더블 캡스턴 드럼용 유압모터(38a)(40a)를 포함하고 있다.

상기 더블캡스턴 드럼(32a)(34a)에 의한 구동력은 각각 도 7에 도시된 바와 같이, 유압력에 의하여 더블캡스턴 드럼용 유압모터(38a)(40a)가 구동되면 더블캡스턴 드럼(32a)(34a)에 의하여 메인라인의 와이어로프(W1)와 홀백라인의 와이어로프(W2)들이 감기거나 풀리게 된다. 상기 더블캡스턴 드럼(32a)(34a)은 주로 뱃전이나 조선소에서 밧줄과 케이블, 쇠사슬 등을 이용해 무거운 물체를 이동시키는데 사용되는 기계장치로 조차장(操車場)에서 화차를 배치하는데 사용되기도 한다. 인력·증기력·전기력 등에 의해 움직이는 1개의 몸통으로 구성되어 있으며, 밧줄 또는 케이블·쇠사슬을 감으며 축을 중심으로 회전하게 되어 있다.

또한 본 발명은 도 8a),b)에 도시된 바와 같이, 상기 각각의 더블캡스턴 드럼(32a)(34a)에서 와이어로프(W1)(W2)와의 미끄러짐을 방지하기 위하여 드럼에 내에 홈(H)을 만들어 와이어로프(W1)(W2)를 유도하고 있다. 드럼의 홈(H)이 나선형일 경우 와이어로프(W1)(W2)가 풀어지는 현상이 발생하나, 일자형 홈(H)에서는 2조의 더블캡스턴 드럼(32a)(34a)을 동조시켜 와이어로프(W1)(W2)의 이탈을 방지하고 힘의 효과도 극대화할 수 있다.

그리고 상기 더블캡스턴 드럼(32a)(34a)들은 각각 드럼 앞쪽에 장착된 1:1 체인(42)에 의하여 연동되어 구동되고, 동력원은 안쪽에 장착된 유압모터(38a)(40a)로 이루어진다.

또한 본 발명의 타워 집재기(1)에서 상향집재와 하향집재시 메인라인 와이어로프(W1)와 홀백라인 와이어로프(W2)의 폭주나 집재 목의 낙하 등을 방지하고, 작업과 조작이 원활히 수행되도록 2개 드럼, 즉 메인라인 더블캡스턴드럼(32a)과 홀 백라인 더블캡스턴드럼(34b)의 동조와 브레이크 기능이 중요한 부분을 차지하므로 두 드럼(32a)(34a)의 동조를 위해 유압을 이용한 기계식 인터록크(Inter-locker) 장치를 장착하고 있다.

즉 상기 윈치 부(30)는 도 6 및 도 9에 도시된 바와 같이, 메인 더블캡스턴 드럼(32a)과 홀백 더블캡스턴 드럼(34a)을 연결하여 동조되도록 하는 기계식 인터록크 클러치(45)를 포함하고, 상기 인터록크 클러치(45)는 메인라인 와이어로프(W1)와 홀백라인 와이어로프(W2)의 동조가 필요할 때에만 결합하여 작동되고, 메인라인 와이어로프(W1)와 홀백라인 와이어로프(W2)들이 각각 작동될 경우에는 분리되어 인터록크 기능이 작동되지 않는다.

상기와 같은 인터록크를 가능하게 하는 부분이 메인 및 홀백 라인의 더블캡스턴드럼(32a)(34b)을 연결하는 기계식 인터록크 클러치(45)이다. 상기 기계식 인터록크 클러치(45)는 메인 및 홀백 더블캡스턴 드럼(32a)(34a)들을 체인(47)으로 연결하고, 유압실린더(45a) 2개에 의하여 클러치 기어(45b)를 전, 후진시켜 연결되는 구조이다. 이러한 기계식 인터록크 클러치(45)는 종래의 타워 집재기에서 주로 사용하고 있는 전자식 클러치에 비하여 내구성이 강하고 전기의 합선이나 전기신호 오류에 의한 오작동 우려가 적은 장점이 있다.

이와 같은 상기 기계식 인터록크 클러치(45)는 메인라인 와이어로프(W1)와 홀백라인 와이어로프(W2)의 동조가 필요할 때만 작동되고 메인라인 와이어로프(W1)와 홀백라인 와이어로프(W2)가 각각 작동될 경우에는 인터록크 기능이 작동되지 않 는다. 상기에서 인터록크(Inter-locker)란 복수의 보통 드럼을 관계시켜서 하중(중력)의 움직임에 의하여 종동측 드럼에 발생하는 회전력을 구동측 드럼의 구동력에 활용하는 합리적인 운전기구를 의미하며, 런닝스카이라인 삭장방식에서는 견인력을 두 배로 증대시킬 수 있는 장점이 있다.

한편 상기와 같은 윈치 부(30)의 조작은 기본적으로 도 10 a)에 도시된 바와 같은 유선 리모트 콘트롤러(Wire remote controller)(60)의 조작방식을 채택한 것이고, 유선 리모트 콘트롤러(60)는 집재 작업이 용이하고 조작이 간편하도록 두 가선 와이어로프(W1)(W2)를 별도의 조작 레버로 작동시키고, 드럼(32a)(34a)의 주행속도는 별도로 제어할 수 있도록 되어있다.

특히, 인터록크 기능이 요구되는 윈치 부(30)의 작동은 유선 리모트 콘트롤러(Wire remote controller)(60)에 의하여 조작되므로 조작이 용이하고 작업의 효율성이 높다. 또한 런닝 스카이라인 삭장 방식에서 와이어로프(W1)(W2)의 처짐을 방지하고 견인력을 강화하기 위해 채택된 인터록크 기능은 유선 리모트 콘트롤러(60)에 의해 작동된다. 즉, 집재 목의 집재 시와 반송기부의 이송 시에는 메인 및 홀백라인의 와이어로프(W1)(W2)가 동시에 작동되어야 하고, 인터록크 기능이 필요하므로 클러치(45)가 작동되어야 한다. 따라서 이들을 작동시키기 위한 전기 신호를 보내도록 유선 리모트 콘트롤러(60)가 구성되어 있다.

또한 비상시 조작 및 작업이 중지될 수 있도록 비상 보턴을 구비한 간이식 조작 장치로 고안되어 있고, 유선 리모트 콘트롤러(60) 와는 별도로 기계적으로 조작이 가능하도록 트러스 부(15)의 측방에는 유압밸브 조작레버(미 도시)를 장착하여 비상시나 필요시 상기 유선 리모트 콘트롤러(60) 없이 조작이 가능하다.

뿐만 아니라 본 발명은 도 10b)에 도시된 바와 같이, 임내 쵸킹 수와 타워 집재기 오퍼레이터 간의 연락 및 신호를 위해 트랙터(5)의 크락숀 조작을 위한 무선 신호장치(62)를 포함한다.

그리고 본 발명에 따른 트랙터 부착형 타워 집재기(1)는 상기 트랙터(5)의 엔진 회전력을 전달받아 동작하는 유압 펌프(72a)(72b)(72c)들을 구비하고, 상기 윈치 부(30)를 유압으로 동작시키는 유압 제어 부(70)를 포함한다.

상기 유압 제어 부(70)는 도 6에 도시된 바와 같이, 그 전체 동력원이 유압력에 의해 구동되도록 고안되며, 유압력은 타워 집재기의 동력으로서 트랙터(5)의 PTO 축(10)과 연결된 3대의 유압 펌프(72a)(72b)(72c)에서 나오는 3개 유압 라인의 유압동력을 사용한다.

상기 유압 펌프(72a)(72b)(72c)는 3대 중에서 1대의 펌프(72b)는 메인 더블 캡스턴 드럼(32a)에 유압력을 제공하고, 다른 1대의 펌프(72c)는 홀백 더블캡스턴 드럼(34a)에 유압력을 제공하며, 나머지 1대의 펌프(72a)는 메인라인 및 홀백라인의 저장 드럼용 유압모터(32b)(34b)와 인터록크용 클러치 실린더(45a), 타워 실린더(25), 아웃트리거(Out-rigger)용 실린더(19a)를 유압 작동시키는데 사용된다.

또한 메인라인 와이어로프(W1)와 홀백라인 와이어로프(W2)의 저장드럼용 유압모터(32b)(34b)로 유압력이 전달되기 전에 릴리프 밸브(Relief valve)(76)들을 통하여 구동되도록 하며, 상기 릴리프 밸브(Relief valve)(76)는 와이어로프(W1)(W2)를 일정한 장력(Tension)으로 유지시켜 런닝 스카이라인 삭장 방식 도중에 메인라인 및 홀백라인 와이어로프(W1)(W2)들의 처짐이나 당김 현상을 방지하고, 작업정지와 최초 작업 시에 와이어로프(W1)(W2)의 풀림 등을 방지하여 작업의 안전성을 도모한다.

한편 상기 트랙터(5)의 PTO의 회전수가 대략 540∼740rpm이므로 이를 증속시키기 위해 1:3.1 증속 변속기(미 도시)를 부착하여 상기 3대의 유압 펌프(72a)(72b)(72c)의 속도를 3.1배 증가시켜 1,674∼2,294rpm 까지 증속되도록 하는 것이 바람직하다. 기본적으로 유압오일(Hydraulic oil)은 통상적인 유압 라인에서와 같이, 3대의 유압 펌프(72a)(72b)(72c) 중에서 각종 유압 제어밸브(Hydraulic control valve)(미 도시)에 전달되고, 밸브를 통하여 액추에이터(Actuator)(미 도시)로 이동하여 작동되며, 타워 집재기의 각 기능부를 가동시킨 후 라디에이터(Radiator)(미 도시)에서 온도가 낮추어져 오일탱크(15a)로 보내어진다. 이때 각 액추에이터와 라디에이터, 오일탱크 전후에 여과기와 어큠뮬레이터(Accumulator)(미 도시) 등이 설치되어 있다.

또한 본 발명에 따른 트랙터 부착형 타워 집재기(1)는 상기 윈치 부(30)의 로프(W1)(W2)들을 따라서 집재 목 이송을 이루는 반송기부(80)를 포함한다. 상기 반송기부(80)는 도 11에 도시된 바와 같이, 철제 케이싱(82)의 내부에 홀백라인의 와이어로프(W2)들 상에서 회전하는 복수의 도르레(84a)(84b)를 구비하고, 메인라인의 와이어로프(W1)를 지지하는 도르레(84c)를 구비하며, 상기 홀백라인의 와이어로프(W2) 끝단은 상기 케이싱(82)의 일측에 고정되고, 상기 메인라인의 와이어로프(W1)는 집재 목(S)에 고정되어 원목 집재를 이루는 구조로 이루어진다.

이와 같은 반송기부(80)는 일반적인 스카이라인 삭장 방식에 두루 사용되고 있으며 본 타워 집재기(1)에서는 스카이라인 삭장 방식 중 인터록크 기능이 있는 런닝 스카이라인 방식을 이용하므로 이에 적합한 구조를 갖는다. 상기 반송기부(80)는 홀백라인의 와이어로프(W2)에 의하여 상부 2개의 도르레(84a)(84b)가 연결되고, 홀백라인의 와이어로프(W2)는 스카이라인 지주목에 연결된 로프지지부(90)의 도르레(92)를 지나 반송기 우측 하단에 고정되며, 메인라인의 와이어로프(W1)는 반송기부(80)의 좌측 하단을 통하여 하부로 연결되는데, 이 메인라인의 와이어로프(W1)에 집재 목(S)을 고정시킨다.

그러므로 상부에 도르레(84a)(84b) 2개와 하부의 도르레(84c) 1개로 총 3개의 도르레가 사용되었고 우측 하단에 홀백라인의 와이어로프(W2)를 고정시키는 연결고리(88)를 마련하고 있다.

한편 상기 반송기부(80)는 집재 작업 시, 집재 목(S)의 하중과 반송기부(80) 자체의 하중에 의하여 와이어로프(W1)(W2)의 파손이 일어날 수도 있으므로, 반송기부(80)의 도르레(84a)(84b)(84c) 크기는 와이어로프(W1)(W2)의 20배 이상인 것이 바람직하다.

그리고 본 발명에 따른 트랙터 부착형 타워 집재기(1)는 상기 로프(W1)(W2)들이 회전 가능하도록 걸려서 공중에 매달리도록 하고, 상기 반송기부(80)에 매달린 집재 목(S)이 와이어로프(W1)(W2)를 따라서 이동되도록 상기 와이어로프(W1)(W2)를 일정 높이로 지지하는 도르레(92)를 구비한 로프지지부(90)를 포함한다.

상기 로프지지부(90)는 도 12에 도시된 바와 같이 지주목에 일정 높이로 장착되는 도르레(92)를 포함하며, 상기 도르레(92)에는 홀백라인의 와이어로프(W2)가 걸려서 지지된다.

또한 본 발명에 따른 트랙터 부착형 타워 집재기(1)는 상기 트러스 부(15)가 와이어로프(W1)(W2) 설치의 반대방향으로 버팀줄(가이 라인)(110)을 고정하기 위한 버팀줄 장착 부(100)를 다수 개 장착한 구조이다.

상기 버팀줄 장착 부(100)는 도 13에 도시된 바와 같이, 각각 버팀줄(110)이 감겨진 드럼(112)을 구비하고, 상기 드럼(112)의 회전축에는 드럼(112)을 회전시키기 위한 손잡이(114)를 구비하며, 상기 드럼(112)의 회전축에는 상기 드럼(112)의 역회전을 방지하는 일 방향 클러치(116)를 각각 구비한다.

그리고 상기 일 방향 클러치(116)는 상기 드럼(112)의 회전축에 장착되어 함께 회전하는 다수의 톱니를 가진 래쳇 휠(ratchet wheel)(118a)과 상기 래쳇 휠(118a)의 톱니에 걸려서 래쳇 휠(118a)의 역회전을 방지하는 래쳇 부재(118b)를 포함하는 구조이다.

이와 같은 버팀줄 장착 부(100)는 타워 집재기(1)의 안전과 작업의 효율성을 높이기 위해 홀백라인 및 메인라인의 와이어로프(W1)(W2) 설치의 반대방향으로 버팀줄(가이라인)(110)을 고정하기 위해서 트러스 부(15)에 장착되는 3개의 버팀줄(110)용 드럼(112)을 포함하며, 이러한 버팀줄(110)의 길이는 충분한 거리와 안전성을 확보하기 위해 Φ10mm×50m의 와이어를 채택한다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 트랙터 부착형 타워 집재기(1)는 도 12에 도시된 바와 같이, 상하향 집재 작업이 용이하고 가설 및 철거가 쉬우며, 집재 작업이 간단한 런닝 스카이라인 방식(Running skyline system)을 채택하고 있으며, 이와 같은 런닝 스카이라인 삭장 방식에서 채택되는 도 12a)의 하향집재방식과 도 12b)의 상향집재방식을 사용한다.

본 발명에 따른 트랙터 부착형 타워 집재기(1)는 작업장으로 이동한 다음, 상기 트러스 부(15)의 측면에 마련된 4개의 아웃트리거(outrigger)(19)를 이용하여 집재 작업 시, 타워 집재기(1)의 흔들림이나 전복 등의 안전사고를 예방한다.

그리고 타워 실린더(25)를 작동시켜서 상기 트러스 부(15)로부터 타워(20)를 들어올리고 가선(와이어로프) 설치의 반대방향으로 버팀줄(가이 라인)(110)을 고정한다. 이와 같은 경우, 버팀줄 장착 부(100)에 구비된 3개의 래쳇 부재(118b)를 각각 래쳇 휠(118a)로부터 분리하여 래쳇 휠(118a)의 회전을 허용한 상태에서 버팀 줄(110)을 풀어서 주변의 목재에 고정한다. 그 다음 상기 래쳇 부재(118b)를 상기 래쳇 휠(118a)의 톱니에 걸어서 래쳇 휠(118a)의 역회전을 방지하고 고정한다.

또한 이와 같이 타워(20)의 장착이 완료된 다음에는 원목 집재용 가선(와이어로프) 설치를 하게 되며, 이와 같은 가선 설치는 기본적으로 런닝 스카이라인 삭장 방식에 맞추어야 하며, 먼저 지주목(P)이 될 입목을 결정하여 로프지지부(90)의 도르레(92)를 설치하고, 집재시 고정 지주목(P)이 부러지거나 쉽게 휘어지지 않도록 반대편의 입목이나 근주를 이용하여 보강줄(118)을 설치한다.

그리고 상기 가선 설치는 홀백라인의 와이어로프(W2)를 먼저 반송기부(80)에 끼워 지주목까지 끌고 가서 도르레(84a)(84b)에 홀백라인 와이어로프(W2)를 끼우고, 다시 반송기부(80)까지 끌고 와서 고리(88)에 연결한다. 그 다음 메인라인의 와이어로프(W1)를 반송기부(80)에 끼우고 연결하여 가선 설치를 완료한다.

또한 이와 같이 가선 설치가 완료된 다음에는 그 다음으로는 수동조작으로 윈치 부(30)를 작동시켜 반송기부(80)를 적정 높이까지 상승시키고, 적정하게 홀백라인의 와이어로프(W2) 처짐을 유지시킨다. 그 다음으로 반송기부(80)를 이송 시켜 집재 위치에서 반송기부(80)를 하강시킨 다음, 집재 목(S)을 반송기부(80)로부터 나온 메인라인의 와이어로프(W1)에 연결한다.

그 다음 반송기부(80)를 적정 높이까지 상승시키고 적정하게 홀백라인의 와이어로프(W2) 처짐을 유지시킨다. 그리고 반송기부(80)를 이송 시키고, 원하는 집 재장(토장)에서 수동조작으로 반송기부(80)를 하강시켜 집재한 원목을 푼다.

이와 같은 작업과정에서 집재 목(S)의 상향이동에는 도 15a)에 도시된 바와 같이, 인터록크 클러치(45)를 해제시켜 메인라인 와이어로프(W1)만이 작동되도록 한다. 그렇지만 집재 목(S)의 상향이동이 완료된 다음 집재 목(S)을 원하는 장소로 이동시키기 위해서는 인터록크 클러치(45)를 작동시켜 도 15b)에 도시된 바와 같이, 홀백라인 와이어로프(W2)와 메인라인 와이어로프(W1)를 동조시킨다.

이와 같은 경우 더블캡스턴 드럼(32a)(34a)들을 구동시키게 되며, 메인드럼(32)과 홀백드럼(34)은 같은 방향으로 구동하게 된다. 그러므로 메인라인 와이어로프(W1)와 홀백라인 와이어로프(W2)는 도 6에 도시된 바와 같이, 서로 반대 방향으로 장착되어야만 원목을 집재할 경우에 메인라인의 와이어로프(W1)는 감기고 홀백라인의 와이어로프(W2)는 풀리게 되어 집재작업이 가능하게 된다.

또한 반대로 반송기부(80)를 임내로 보낼 경우에는 메인라인의 와이어로프(W1)는 풀리고 홀백라인의 와이어로프(W2)는 감기게 되어 반송기부(80)의 이송이 가능해진다. 이때 메인라인 와이어로프(W1)와 홀백라인 와이어로프(W2)는 서로 동조가 이루어진다. 이와 같이 집재 목(S)의 이송이나 반송기부(80)의 수평 이송 시에만 인터록크 클러치(45)가 작동되며, 그 이외에는 인터록크 클러치(45)가 해지되고 메인라인의 와이어로프(W1)나 홀백라인의 와이어로프(W2) 중 어느 한쪽 라인만이 이용된다.

이와 같이 본 발명에 의하면 런닝 스카이라인 방식(Running skyline system)을 채택하여 급경사 지형에서 임목 집재 작업에 적합하다. 그리고 집재 작업을 완료한 다음에는 가선을 해체하고, 버팀 줄 장착부(100)를 해체한다. 이 과정에서 버팀 줄 장착부(100)는 래쳇 부재(118b)를 래쳇 휠(118a)로부터 분리시킨 다음, 손잡이(114)를 이용하여 버팀 줄 드럼(112)을 회전시키고, 버팀 줄(110)을 감아서 보관한다.

그 다음 타워 실린더(25)를 작동시켜서 타워(20)를 트랙터(5)의 상부에 접어 두고, 아웃트리거(19)를 들어올린 다음, 트랙터(5)를 이용하여 이동하면 된다. 따라서 본 발명은 좁은 임도나 작업도에서 이동과 설치 및 취급이 용이한 것이다.

본 발명에 따른 트랙터 부착형 타워 집재기(1)의 작용 효과를 알아보기 위하여 일련의 조사지에서 집재 작업을 시행하였다. 본 조사지는 전북 진안군 내 리기다소나무 인공림 개벌지역이었다. 조사지의 평균 임지경사 30ㅀ, 평균임령 약 35년, ha당 평균 입목본수 약 1,200본/ha, 평균 흉고직경 16cm, 평균수고 15m, 평균 입목재적 0.15㎥/본, ha당 평균 입목축적 약 180㎥/ha이었다.

본 발명에 따른 트랙터 부착형 타워 집재기(1)가 적용되는 집재 작업의 선행작업인 벌도 작업은 체인 톱에 의한 1인 1조의 하향 벌도 작업을 실시하였다. 본 발명에 따른 트랙터 부착형 타워 집재기(1)를 이용한 집재작업은 하향 집재로 실시 하였으며, 최대 와이어로프(W) 거리는 약 70m이고, 집재 1회 1본씩 집재 작업을 실시하였다.

본 조사에서는 본 발명에 의해 완성된 도 1에 도시된 바와 같은 트랙터 부착형 타워 집재기(1)가 사용되었으며, 조사는 스톱워치(Stop watch)를 이용한 연속작업 시간을 측정하여 집재 작업을 분석하였다. 이를 통해 본 발명에 따른 트랙터 부착형 타워 집재기(1)에 의한 전체 집재 작업의 요소작업 시간 및 작업공정을 분석하였다.

본 발명에 따른 트랙터 부착형 타워 집재기(1)에 의한 개벌 전목 집재작업에서 관측한 총 작업 시간은 28사이클 118분 35초이며, 이중 주체작업 시간으로 판단되는 작업 시간은 73분 16초로서 총 작업 시간의 62%를 차지하였으며, 부대작업 시간으로 판단되는 작업 시간은 45분 19초로서 총 작업 시간의 38%로 나타났다.

본 발명에 따른 트랙터 부착형 타워 집재기(1)에 의한 주체작업에서는 집재 작업 시간이 26.6%로서 가장 많은 비율을 차지하고, 그 다음으로 반송기 보내기 13.9%, 쵸킹작업 10.2%, 짐풀기 8.0%, 가로끌기 6.6% 등의 순으로 나타났다. 여기서 집재 거리가 멀기 때문에 집재 작업 시간과 반송기 보내기 시간이 높은 비율을 차지하였다.

전체적으로 본 발명에 따른 트랙터 부착형 타워 집재기(1)에 의한 개벌 집재작업을 분석해 보면, 벌도 방향과 벌도목의 겹침 정도에 의해 작업의 효율성이 많이 다르므로 효율적인 집재작업을 위한 벌도작업에 좀 더 효율적인 기술이 필요하 겠다. 또한 본 발명에 따른 트랙터 부착형 타워 집재기(1)의 큰 특징이라고 할 수 있는 가설 및 철거작업 시간을 줄이기 위한 숙련도 향상에 많은 교육과 훈련이 필요하겠다.

한편 조사지에서 최대 집재거리 약 70m, 최대 가로 집재거리 약 15m에 대한 타워 집재기의 집재작업 공정을 조사하였다. 본 발명에 따른 트랙터 부착형 타워 집재기(1)에 의한 집재작업 공정을 살펴보면, 2인 1조의 1일당 평균 집재 재적은 12.0㎥/일이고 1일 1인당 평균 집재 재적은 6.0㎥/일·인로 나타났다. 또한 개벌 집재 목(S)의 평균 입목재적이 아직 임령 35년생의 유령목이므로 집재 목(S)의 평균 입목재적이 큰 대경목 임상에 대한 집재작업의 경우, 1일 평균 집재재적은 더 크게 나타날 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 트랙터 부착형 타워 집재기(1)에 의한 집재 작업공정은 집재 목(S)의 크기가 0.158㎥/본으로서 본 조사지와 같은 기존의 연구결과에서 인력에 의한 하향집재 작업공정인 1일 1인 작업추정량 1.03㎥/일·인과 플라스틱수라에 의한 인력집재작업 공정인 1일 1인 작업추정량 1.01㎥/일·인보다 약 6배 높게 나타났다. 따라서 본 발명에 따른 트랙터 부착형 타워 집재기(1)의 성능이 매우 우수하다고 할 수 있겠다.

본 발명은 상기에서 도면을 참조하여 특정 실시 예에 관련하여 상세히 설명하였지만 본 발명은 이와 같은 특정 구조에 한정되는 것은 아니다. 당 업계의 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술 사상 및 권 리범위를 벗어나지 않고서도 본 발명의 실시 예를 다양하게 수정 또는 변경시킬 수 있을 것이다. 그렇지만 그와 같은 단순한 실시 예의 수정 또는 설계변형 구조들은 모두 명백하게 본 발명의 권리범위 내에 속하게 됨을 미리 밝혀 두고자 한다.

상기와 같이 본 발명에 의하면 트랙터에 견인되어 이동되는 타워형의 구조를 갖춤으로써 설치 및 해체 작업이 간단하게 이루어질 수 있고, 급경사지 지형과 간벌 사업 등의 소 경재 임목 생산과 소규모 벌채작업 등에 효율적으로 사용되는 임목수확 작업 시스템을 구현할 수 있다.

또한 본 발명에 의하면 일반 농림업용으로 보급되어 있는 트랙터를 베이스 머신으로 하여 장착됨으로써 급경사 임목 집재 작업에 적합하고, 좁은 임도나 작업도에서 이동과 설치 및 취급이 용이하여 효과적으로 원목을 집재할 수 있는 효과가 얻어진다.

그리고 본 발명에 의하면 농업용으로 기 보급된 트랙터를 임업용기계로 충분히 활용할 수 있어서 보급된 트랙터의 활용도를 높일 수 있고, 산림작업환경의 개선과 산림작업의 전문화, 임업의 기계화를 이룰 수 있다. 따라서 임업의 매력 상승으로 인하여 우수한 기능 인력과 젊은 노동력의 확보 및 고용창출효과를 얻을 수 있는 것이다.

Claims (12)

1. 트랙터에 연결되어 이동 가능하고 원목을 집재할 수 있는 타워 집재기에 있어서,

   상기 트랙터의 후방과 3점 링크 히치를 매개로 연결되고, 하단에는 바퀴가 장착되어 이동이 가능한 트러스 부;

   상기 트러스 부에 메인라인의 와이어로프가 감겨지는 메인라인 와이어로프 저장드럼과 홀백라인의 와이어로프가 감겨지는 홀백라인 와이어로프 저장드럼을 회전시키는 저장드럼용 유압모터를 갖추고, 상기 메인라인 및 홀백라인의 와이어로프의 공급 및 견인력이 발생되도록 상기 메인라인 및 홀백라인 와이어로프 저장드럼에 할당된 메인및 홀백 더블캡스턴 드럼을 회전시키는 더블 캡스턴 드럼용 유압모터를 갖추어 집재 목을 견인하는 윈치 부;

   상기 트랙터의 엔진 회전력을 전달받아 동작할 수 있도록 상기 트랙터의 PTO축과 연결되는 유압 펌프들을 구비하여 상기 저장드럼용 유압모터와 더블 캡스턴 드럼용 유압모터를 유압으로 동작시키는 유압 제어 부;

   상기 홀백라인의 와이어로프들 상에서 회전하는 복수의 도르레와 메인라인의 와이어로프를 지지하는 도르레를 내부에 구비하는 철제 케이싱를 갖추고, 상기 홀백라인의 와이어로프 끝단은 상기 케이싱의 일측에 고정되고, 상기 메인라인의 와이어로프는 집재 목에 고정되어 상기 메인라인의 와이어로프와 홀백라인의 와이어로프를 따라서 집재 목 이송을 이루는 반송기부; 및

   상기 홀백라인의 와이어로프가 걸려서 지지되고, 공중에 매달리도록 지주목에 장착되는 도르레를 갖추어 상기 반송기부에 매달린 집재 목이 상기 메인라인 및 홀백라인의 와이어로프를 따라서 이동되도록 상기 메인라인 및 홀백라인의 와이어로프를 일정 높이로 지지하는 로프지지부; 를 포함하여 급경사 지형에서 임목 집재 작업에 적합하고, 좁은 임도나 작업도에서 이동과 설치 및 취급이 용이하도록 구성된 것을 특징으로 하는 트랙터 부착형 타워 집재기.
2. 제1항에 있어서, 상기 트러스 부는 상단에 타워가 배치되고, 상기 타워는 그 상단에 다수의 도르레들을 장착하며, 상기 타워는 타워 실린더에 의해서 유압식으로 상기 트러스 부에 대해 접혀질 수 있도록 구성됨을 특징으로 하는 트랙터 부착형 타워 집재기.
3. 제2항에 있어서, 상기 트러스 부는 몸체 하부에 유압오일이 채워지는 오일 탱크를 구비하여 무게 중심을 낮춤으로써 견인이동시, 흔들림과 전복을 방지할 수 있도록 구성됨을 특징으로 하는 트랙터 부착형 타워 집재기.
4. 삭제
5. 제2항에 있어서, 상기 트러스 부는 그 하단 사방 모서리에 유압 실린더로 이루어진 아웃트리거(outrigger)를 장착하여 집재 목의 집재 시, 타워 집재기의 흔들림이나 전복을 방지하는 것임을 특징으로 하는 트랙터 부착형 타워 집재기.
6. 삭제
7. 제1항에 있어서, 상기 윈치 부는 메인라인 더블캡스턴 드럼과 홀백라인 더블캡스턴 드럼을 연결하여 동조되게 하여 메인라인과 홀백라인이 서로 당겨주고 풀어주는 것을 일정하게 하여 집재목이 처지지 않게 해주는 기계식 인터록크 클러치를 포함하고, 상기 인터록크 클러치는 메인라인 와이어로프와 홀백라인 와이어로프의 동조가 필요할 때에만 결합하여 작동되고, 메인라인 와이어로프와 홀백라인 와이어로프들이 각각 작동될 경우에는 분리되어 인터록크 기능이 작동되지 않는 것임을 특징으로 하는 트랙터 부착형 타워 집재기.
8. 제2항에 있어서, 상기 트러스 부는 와이어로프 설치의 반대방향으로 버팀줄(가이 라인)을 고정하기 위한 버팀줄 장착 부를 다수 개 장착한 것임을 특징으로 하는 트랙터 부착형 타워 집재기.
9. 제8항에 있어서, 상기 버팀줄 장착 부는 각각 버팀줄이 감겨진 드럼을 구비하고, 상기 드럼의 회전축에는 드럼을 회전시키기 위한 손잡이를 구비하며, 상기 드럼의 회전축에는 상기 드럼의 역회전을 방지하는 일 방향 클러치를 각각 구비한 것을 특징으로 하는 트랙터 부착형 타워 집재기.
10. 제9항에 있어서, 상기 일 방향 클러치는 상기 드럼 회전축에 장착되어 함께 회전하는 다수의 톱니를 가진 래쳇 휠(ratchet wheel)과 상기 래쳇 휠의 톱니에 걸려서 래쳇 휠의 역회전을 방지하는 래쳇 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 트랙터 부착형 타워 집재기.
11. 삭제
12. 제1항에 있어서, 상기 타워집재기의 윈치 부의 조작은 유선 리모트 콘트롤러(Wire remote controller)의 조작방식을 채택하고, 상기 유선 리모트 콘트롤러는 집재 작업이 용이하고 조작이 간편하도록 두 가선 와이어로프를 별도의 조작 레버로 작동시킴과 동시에 드럼의 주행속도는 별도로 제어할 수 있도록 제어스위치 및 비상정지 보턴을 포함하여, 런닝 스카이라인 삭장 방식에서 와이어로프의 처짐을 방지하고 견인력을 강화할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 트랙터 부착형 타워 집재기.

Images