KR101228886B1 - 마늘 수확기 - Google Patents

Abstract

본 발명의 마늘 수확기(100)는, 농기계(2)와 탈부착할 수 있는 탈부착구(4)와, 땅에 수용된 마늘(32) 구근을 퍼올려주는 쟁기날(14)과, 회전드럼(24)의 회전운동을 크랭크 아암(30)이 함께 하되 크랭크 아암(30)이 고정축원반(26)의 캠홈(28)에 따르며 직선 푸쉬풀운동으로 변환하여서 쟁기날(14)에 의해 퍼올려지는 마늘(32)의 줄기를 클램핑 타이밍과 언클램핑 타이밍에 맞게 회전드럼(24) 외주면상의 집게부(34)가 잡아쥐고 놓아주게 하는 클램프지그(22)와, 클램프지그(22)에서 줄기 놓여진 마늘(32)의 구근이 상방을 향한채 벨트이송시키는 마늘이송부(36)와, 상방으로 향한 채 이송되는 마늘(32)의 구근에 묻은 흙을 털어주는 브러쉬롤부(40)와, 브러쉬롤부(40)로부터 배출되는 마늘(32)의 줄기를 회전날(42a)로 커팅하여 배출하는 커터부(42)로 구성한 것으로서, 농기계(2)에 장착하여 땅속에 심겨진 마늘(32)의 굴취에서부터 흙털기 및 최종 수거과정까지를 거의 전자동으로 이루어지게 하므로 마늘 수확하는 작업능률을 획기적으로 높여준다.

Description

마늘 수확기{GARLIC HARVESTER}

본 발명은 마늘 수확기에 관한 것으로, 특히 재배된 마늘을 굴취하여 수거하는 작업을 기계화 함에 있어 작업성과 성능의 향상을 도모케 하는 마늘 수확기의 개량에 관한 것이다.

마늘을 수확하는 일반적인 방법으로 예전에는 호미나 삽 등의 수작업 도구를 주로 이용하였지만, 기계화가 이루어지면서 경운기나 트랙터 등과 같은 농기계의 동력을 이용한 수확기가 점차 이용되고 있는 실정이다.

농기계를 이용한 마늘 수확기의 수확방식을 주로 심겨진 밭의 땅속을 뒤집어서 마늘을 수확하는 방식이 있고, 먼저 수확할 마늘의 줄기를 짜른 후 마늘 구근부를 굴취하는 방식이 있다.

이와 관련된 종래 기술로서 국내 등록실용신안 제145492호의 "땅속작물 수확기"와 국내 등록실용신안 제353996호 "마늘 수확기"는 마늘밭의 땅속을 뒤집어서 마늘을 수확하는 방식의 일 예이고, 국내 등록실용신안 제439955호 "마늘 수확기용 검불 제거기"는 마늘 구근부를 굴취하기 이전 마늘줄기나 잡초줄기와 같은 검불류를 미리 걷어내기 위한 수단의 일예이다.

국내 등록실용신안 제145492호의 "땅속작물 수확기"와 같은 종래기술은 굴취작업시 전방의 굴취날이 땅속으로 진행하게 되며 굴취날 후방의 요동바도 땅속으로 박힌 상태로 진행하면서 굴취날에 의해 굴취된 흙이 요동바의 위로 올려지므로 견인에 소요되는 부하가 크게 걸리게 된다.

또한, 흙과 함께 굴취된 작물의 후방이송이 원활하게 이루어지지 않아 요동바의 위에 많은 양의 흙이 적체되는 현상이 발생되었으며, 작물에 붙어있는 흙을 털기 위한 요동바가 땅속에서 상/하로 진동하므로 이에 대한 부하도 크게 걸리게 되어 수확기 전체가 상호로 진동하게 되고, 이 진동은 그대로 전방의 트랙터로 전달되어 트랙터와 운전자의 몸이 크게 떨리게 되는 문제점이 있었다.

그리고, 상기한 요동바를 좌/우 교차적으로 진동되도록 한 타입의 경우에 있어서는 상/하 진동이 어느정도 서로 상쇄되기는 하나, 흙에 의한 부하를 이겨내지 못하여 견인작업시 기계에 무리가 가게 되고 정숙한 굴취작업을 하기가 어려운 문제점이 있었다.

또한, 종래 땅속작물 수확기는 체대의 전방에서 굴취된 마늘 등의 작물이 후방으로 이송되면서 흙을 털기 위한 메카니즘이 단순히 요동바의 상/하 진동만에 의하거나 또는 체인 콘베이어의 불규칙한 진동중의 하나에만 의존하였으므로 물기를 많이 흡수한 상태의 작물이나 토질이 점성토인 경우에는 뿌리에 달라붙은 흙이 잘 털리지 않게되는 어려움이 있을뿐 아니라, 전방에서 굴취된 작물은 수확기의 후부에 수확기의 폭과 동일하게 넓은 면적으로 분포되면서 떨어지게 됨으로써 이의 수거시 작업자가 넓은 면적을 커버하여야 했었음은 물론 다음 열의 작물을 굴취하는 작업을 할때 트랙터의 바퀴가 굴취된 작물을 밟아 작물을 손상시킬 우려가 있었으므로 굴취된 작물을 수거한 후에야만 다음 열의 작업이 가능하여 작업속도가 더디게 되는 등 작업성을 크게 저하시켰다.

이러한 종래기술의 대부분 마늘 수확기는 마늘만 굴취만 한 후 땅위에 너부러져 있게 되어 사람이 직접 수거해야 하는 불편함과마늘줄기를 짤라내야 하는 등과 같은 마늘의 최종 수확을 위한 추가적인 작업을 행해야 하는 단점이 있었다.

따라서 본 발명의 목적은 기존의 마늘 수확기와는 차원이 다르게 마늘의 굴취에서부터 최종 수거과정까지 거의 전자동으로 이루어질 수 있도록 하는 마늘 수확기를 제공함에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 마늘 수확기에 있어서, 농기계와 탈부착할 수 있는 탈부착구와, 땅에 수용된 마늘 구근을 퍼올려주는 쟁기날과, 회전드럼의 회전운동을 크랭크 아암이 함께 하되 크랭크 아암이 고정축원반의 캠홈에 따르며 직선 푸쉬풀운동으로 변환하여서 쟁기날에 의해 퍼올려지는 마늘의 줄기를 클램핑 타이밍과 언클램핑 타이밍에 맞게 회전드럼 외주면상의 집게부가 잡아쥐고 놓아주게 하는 클램프지그와, 클램프지그에서 줄기 놓여진 마늘의 구근이 상방을 향한채 벨트이송시키는 마늘이송부와, 상방으로 향한 채 이송되는 마늘 구근에 묻은 흙을 털어주는 브러쉬롤부와, 브러쉬롤부로부터 배출되는 마늘의 줄기를 회전날로 커팅하여 배출하는 커터부로 구성함을 특징으로 한다.

상기에서 클램프 지그는, 본체프레임의 축봉에 회전가능케 회전드럼을 축설치하고 상기 회전드럼내 상기 축봉에 크랭크 고정축원반을 축고정하며, 크랭크 고정축원반의 캠홈에는 크랭크아암의 일단이 베어링 접촉되며 미끄럼운동하며 크랭크아암의 타단이 레버축 연결된 집게부의 후미와 링크연결하여서 구성함을 특징으로 한다.

본 발명에서는, 다수열로 배열된 집게부 열들과 대응된 다수 마늘이송부들을 통해 병렬 이송되는 마늘들을 걸림날개를 갖는 풀리벨트로 일렬로 전환 이송하여 브러쉬롤로 공급하는 일렬 이송부를 더 구비함을 특징으로 한다.

또한 본 발명은, 클램프 지그의 회전드럼, 마늘이송부 커터부, 및 일렬이송부는 농기계의 동력원에 연결되어서 구동됨을 특징으로 하며,

또 본 발명은, 본체프레임의 선두부에 높이조절이 가능한 지지봉이 장착되고 지지봉의 하단에는 지면에 닿는 안내바퀴가 축설되게 구성함을 특징으로 한다.

본 발명은 기존의 마늘수확기와는 차원이 다른 개선된 수확기를 구현한 것으로서 땅속에 심겨진 마늘의 굴취에서부터 흙털기 및 최종 수거과정까지를 거의 전자동으로 이루어질 수 있도록 하여 마늘수확의 작업능률이 획기적으로 개선시킨 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 마늘 수확기를 농기계에 장착한 상태도,
도 2는 도 1의 마늘 수확기의 평면도,
도 3은 본 발명에서 농기계에 장착된 마늘 수확기의 진행방향에서 바라 본 구성도,
도 4는 클램프 지그의 평단면도,
도 5는 클램프 지그의 측단면도,
도 6은 본 발명의 마늘 수확기의 작동상태 단면도,
도 7은 클램프 지그의 회전드럼과 쟁기날에 관련된 전방상태의 단면 구성도,
도 8 및 도 9는 브러쉬롤부 및 커터부를 설명하기 위한 정면 및 측단면 구성도.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 마늘 수확기(100)를 농기계(2)에 장착한 상태도로서, 마늘 수확기(100)의 탈부착구(4)를 이용하여 경운기나 트랙터와 같은 농기계(2)에 장착되며, 마늘 수확기(100)는 농기계(2)와 풀리벨트(16)로 연결되어 동력을 전달받아 각 부를 구동한다.

도 2는 도 1의 마늘 수확기(100)의 평면도이고, 도 3은 농기계(2)에 장착된 마늘 수확기(100)의 진행방향에서 바라본 구성도이다.

마늘 수확기(100)는 본체프레임(6)의 선두부에 높이조절이 가능한 한쌍의 지지봉(8)이 장착되고 한 쌍의 지지봉(8)의 하단에는 지면에 닿는 한쌍의 안내바퀴(10)가 축설되게 구성하며, 각 지지봉(8)은 스크류잭(12)에 의해서 작업자가 원하는 높이 조절이 이루어지고 위치고정된다.

본체프레임(6)의 후미 하방에는 땅에 수용된 마늘(32)의 구근을 퍼올려주는 다수의 쟁기날(14)이 장착되고, 쟁기날(14)의 전방 상부에는 프레임본체(6)에 설치된 크램프 지그(22)가 위치된다.

크램프 지그(22)는 축고정된 고정축원반(26)의 캠홈(28)에 따르며 회전드럼(24)과 함께 하는 회전운동을 크랭크 아암(30)이 직선 푸쉬풀운동으로 변환하여 쟁기날(14)에 의해 퍼올려지는 마늘(32)의 줄기를 클램핑 타이밍과 언클램핑 타이밍에 맞게 회전드림(24)에 탑재된 집게부(34)가 잡아쥐거나 놓아주도록 하는 것이다.

보다 구체적으로 설명하면, 클램프 지그(22)는 본체프레임(6) 내부중 쟁기날(14) 위치의 전방 상부에 축봉을 가로로 축설하며, 상기 축봉은 회전축관(20)과 그 회전축관(20) 안에 고정축봉(21)이 끼워진 구조이다.

회전축관(20)은 마늘수확기(100)의 동력전달부(18)에서 전달된 동력에 의거하여 축회전한다. 또 회전축관(20)은 본체프레임(6)의 축베어링을 갖는 좌우축대에 회전 가능케 축설되며 좌우 축대 사이에 있는 회전드럼(24)과 체결고정된다.

축봉중 회전축관(20)내에 있는 고정축봉(21)은 회전드럼(24)의 중심축을 가로 지르며 연장되고 본체프레임(6)의 타측 축대에 고정 설치된다.

회전드럼(24)의 원주외면에는 마늘(32)의 줄기를 잡기 위한 집게부(34)가 레버축 작동가능케 탑재된다. 집게부(34)는 규격화된 마늘 파종용 비닐의 구멍간격에 맞춰져서 회전드럼(24) 상에 배치된다.

도 5에 도시된 일예와 같이, 집게부(34)는 180°간격으로 원주외면에 방사상 형태로 두개가 장착되고, 가로로는 마늘(32)이 심겨진 재배비닐의 구멍간격에 맞게 예컨대 4열 구성될 수 있는 것이다.

원주외면에 다수의 집게부(34)가 장착된 회전드럼(24)내 고정축봉(21)에는 다수의 고정축원반(26)과 스페이서(27)가 차례로 끼워지고 각 고정축원반(26)의 보스를 고정축봉(21)애 키(key)와 무두볼트로 축고정함으로써 고정축봉(21)에는 집게부(34)열에 상응하는 다수 고정축원반(26)들이 일정 간격으로 배치된다.

고정축원반(26)의 평면부에는 캠홈(28)이 형성되어서 크랭크 아암(30)의 일단 롤베어링(30a)이 삽입되어 캠홈(28)을 따라 슬라이딩 가능케 해주며 크랭크 아암(30)의 타단 링크부(30b)는 회전드럼(24)을 관통하여 회전드럼(24)의 외주면에 탑재된 집게부(34)의 후미와 링크연결되게 한다.

고정축원반(26)의 캠홈(28)에는 도 5에 도시된 바와 같이 크랭크아암(30)을 당겨주는 클램핑구간과 크랭크아암(30)을 밀어주는 언클램핑구간이 있으며, 클램핑구간의 동심로 직경은 언클램핑구간의 동심로 직경보다 적다. 캠홈(28)의 클램핑구간에서 당겨진 크랭크아암(30)의 타단 링크부(30b)는 집게부(34)의 레버 후미를 당겨서 회전드럼(24) 상의 집게부(34)의 집게가 오므라지게하여 집게부(34)가 마늘(32)의 줄기를 잡아쥐도록 하며, 캠홈(28)의 언클램핑구간에서 밀려진 크랭크아암(30)의 타단 링크부(30b)가 회전드럼(24) 상의 집게부(34)의 집게를 벌어지도록 하여 집게부(34)가 마늘(32)의 줄기를 놓아주게 한다.

클램프지그(22)의 집게부(34)는 도 6에 도시된 일 예와 같이, 반시계방향으로 회전하는 회전드럼(24)과 함께 회전하면서 캠홈(28)의 시침 5시 회전각인 "A"지점까지는 벌어져 있다가 시침 4시의 "B"지점에서는 쟁기날(14)에 의해 퍼올려지는 마늘(32)의 줄기를 잡게 되며, 시침 12시의 "C"지점에서 11시의 "D"지점 사이에서 마늘(32)의 줄기를 놓아주게 된다.

클램프지그(22)의 집게부(34)가 마늘(32)의 줄기를 놓아주게 될 즈음에는 도 6에 도시된 것처럼, 마늘(32)의 구근이 상방을 향한채 벨트이송시키는 마늘이송부(36)로 공급된다.

마늘이송부(36)는 다수열로 배열된 집게부(32) 열에 상응하는 개수로 형성되며, 각기 전후로 연장된 한쌍의 풀리벨트(36a) 구조로 구성된다. 양측 풀리벨트(36a) 사이에 마늘(32)의 구근이 턱걸림되고 마늘(32)의 줄기는 바닥을 향한 채 마늘(32)은 뒤로 이송된다. 마늘이송부(36)들의 각 풀리는 동력전달부(18)로부터 직접 동력전달받은 메인 구동풀리에 연동되어서 구동한다.

각 마늘이송부(36)로부터 병렬 이송되어 배출되는 마늘(32)들은 일렬 이송부(38)로 공급된다.

일렬 이송부(38)는 도 2 및 도 6에 도시된 바와 같이, 걸림날개(38a)를 갖는 풀리벨트(38b)와 각 마늘이송부(36)의 말미에 마늘이송로(36)과 직교되게 형성된 횡방 이송로(38c)로 구성하며, 횡방 이송로(38c)로 모이는 마늘(32)들을 풀리벨트(38b)의 걸림날개(38a)로 외곽으로 밀어주므로 마늘(32)들이 일렬로 횡방 이송된다.

일렬 이송부(38)의 말미에는 상방으로 향한 채 이송되는 마늘(32)의 구근에 묻은 흙을 털어주는 브러쉬롤부(40)가 구비되며, 브러쉬롤부(40)의 말미에는 브러쉬롤부(40)로부터 배출되는 마늘(32)의 줄기를 회전날(42a)로 커팅하여 배출하는 커터부(42)를 구비한다.

브러쉬롤부(40)의 안내로(40a)는 양측 걸림턱부 사이에 마늘(32)의 구근이 턱걸림되는 일렬 안내로로서 전방의 마늘(32)은 후방 마늘(32)에 밀려서 전진한다. 상기 안내로(40a)의 상방에 위치한 회전브러쉬롤(40a)은 마늘 수확기(100)의 동력전달부(18)와 풀리벨트로 연결되어서 축회전하는 구조이다. 그리고 커터부(42)의 회전날(42a)은 농기계(2)의 DC전원을 공급받아서 구동하는 구동모터(42b)에 축고정되어서 고속 회전을 하게 된다.

브리쉬롤부(40)를 통과하는 동안 구근이 상방으로 향한 채 일렬 이송되는 마늘(32)은 회전하는 회전브러쉬롤(40a)에 의해서 구근에 묻은 흙이 털리게 되고, 그 후 커터부(42)의 회전날(42a)에 의해서 마늘(32)의 줄기가 짤린 후 외부로 배출된다.

커터부(42)의 배출 지점에는 배출호퍼를 설치하고, 배출호퍼에는 수납통이나 수납자루를 달아서 줄기 정리된 마늘(32)을 받을 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

상기한 클램프 지그(22)의 회전드럼(24), 마늘이송부(36)의 구동풀리, 일렬이송부(38)의 구동풀리, 및 커터부(42)의 회전날(42a)은 농기계(2)의 동력원을 제공받는 동력전달부(18)를 통해서 동력을 전달받거나 농기계(2)로부터 직접 공급전원을 받아서 구동되는 것임을 이해하여야 한다.

상술한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 여러 가지 변형이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 실시할 수 있다. 따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위 및 그 특허청구범위와 균등한 것에 의해 정해 져야 한다.

본 발명은 마늘을 수확하는데 이용할 수 있다.

(2)-- 농기계 (4)-- 탈부착구
(6)-- 본체 프레임 (8)-- 지지봉
(10)-- 안내바퀴 (12)-- 스크류 잭
(14)-- 쟁기날 (16)(36a)(38b)-- 풀리벨트
(18)-- 동력전달부 (20)-- 회전축관
(21)-- 고정축봉 (22)-- 클램프 지그
(24)-- 회전드럼 (26)-- 고정축원반
(28)-- 캠홈 (30)-- 크랭크 아암
(32)-- 마늘 (34)-- 집게부
(36)-- 마늘이송부 (38)-- 일렬 이송부
(38a)-- 걸림날개 (38c)-- 횡방 이송로
(40)-- 브러쉬롤부 (40a)-- 안내로
(40b)-- 회전브러쉬롤 (42)-- 커터부
(42a)-- 회전날 (42b)-- 구동모터
(100)-- 마늘 수확기

Claims (5)

1. 마늘 수확기에 있어서,
   농기계와 탈부착할 수 있는 탈부착구와,
   땅에 수용된 마늘 구근을 퍼올려주는 쟁기날과,
   회전드럼의 회전운동을 크랭크 아암이 함께 하되 크랭크 아암이 고정축원반의 캠홈에 따르며 직선 푸쉬풀운동으로 변환하여서 쟁기날에 의해 퍼올려지는 마늘의 줄기를 클램핑 타이밍과 언클램핑 타이밍에 맞게 회전드럼 외주면상의 집게부가 잡아쥐고 놓아주게 하는 클램프 지그와,
   클램프지그에서 줄기 놓여진 마늘의 구근이 상방을 향한채 벨트이송시키는 마늘이송부와,
   상방으로 향한 채 이송되는 마늘 구근에 묻은 흙을 털어주는 브러쉬롤부와,
   브러쉬롤부로부터 배출되는 마늘의 줄기를 회전날로 커팅하여 배출하는 커터부로 구성함을 특징으로 하는 마늘 수확기.
   
2. 제1항에 있어서, 클램프 지그는 본체프레임의 축봉에 회전가능케 회전드럼을 축설치하고 상기 회전드럼내 축봉에 크랭크 고정축원반을 축고정하며, 크랭크 고정축원반의 캠홈에는 크랭크아암의 일단이 롤베어링 접촉되며 미끄럼운동하며 크랭크아암의 타단이 레버축 연결된 집게부의 후미와 링크연결하여서 구성함을 특징으로 하는 마늘 수확기.
   
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 다수열로 배열된 집게부 열들에 대응된 다수 마늘이송부들을 통해 병렬 이송되는 마늘들을 걸림편을 갖는 풀리벨트로 일렬로 전환 이송하여 브러쉬롤로 공급하는 일렬 이송부를 더 구비함을 특징으로 하는 마늘 수확기.
   
4. 제3항에 있어서, 클램프 지그의 회전드럼, 마늘이송부 커터부, 및 일렬이송부는 농기계의 동력원에 연결되어서 구동됨을 특징으로 하는 마늘 수확기.
   
5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 본체프레임의 선두부에 높이조절이 가능한 지지봉이 장착되고 지지봉의 하단에는 지면에 닿는 안내바퀴가 축설되게 구성함을 특징으로 하는 마늘 수확기.

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