KR101476921B1

KR101476921B1 - 진동식 굴취기

Info

Publication number: KR101476921B1
Application number: KR20130091704A
Authority: KR
Inventors: 정근화
Original assignee: 정근화
Priority date: 2013-08-01
Filing date: 2013-08-01
Publication date: 2014-12-26

Abstract

본 발명은 더덕이나 인삼, 고구마나 감자 등을 비롯한 각종 땅속작물을 수확하는데 사용되는 트랙터 견인식 굴취기에 관한 것으로, 상세히는 굴취기(100)의 프레임(110)에 진동발생장치(160)를 설치하여 밭을 더 깊게 파고들어가서 흙과 작물을 퍼올려 분리시킬 수 있도록 하고, 보습(140) 후방과 이송 컨베이어(150) 사이에 돌이 끼이는 상황이 발생할 경우 이송 컨베이어(150)를 역회전시킬 수 있도록 트랙터 P.T.O와 별개로 유압모터(171)로 구동되는 역회전장치(170)가 구비되어 있으며, 이송 컨베이어(150)는 환봉(153)의 조립과 해체가 용이하도록 체인(151) 내측에 환봉(153)이 안치되는 안치 브래킷(152)이 용접되고 그 위에 덮개(154)가 씌워져 볼트와 너트로 조립되는 구조로 이루어져 있다.

Description

진동식 굴취기 {UNDERGROUND CROPS HARVESTER WITH VIBRATOR}

본 발명은 더덕이나 인삼, 고구마나 감자 등을 비롯한 각종 땅속작물을 수확하는데 사용되는 트랙터 견인식 굴취기에 관한 것으로, 상세히는 굴취기 자체에 진동발생장치를 설치하여 밭을 더 깊게 파고들어가서 흙과 작물을 퍼올려 분리시킬 수 있도록 하고, 보습 후방과 이송 컨베이어 사이에 돌이 끼이는 상황이 발생할 경우 이송 컨베이어를 역회전시킬 수 있도록 트랙터 P.T.O와 별개인 유압모터로 이루어진 역회전장치가 구비되어 있으며, 이송 컨베이어를 구성하는 환봉은 이의 조립과 해체가 용이하도록 체인 내측에 복수의 안치 홈을 갖는 안치 브래킷이 용접되어 덮개가 씌워져 고정되도록 한 것이다.

일반적으로 트랙터 견인식 굴취기(또는 땅속작물 수확기)는 프레임 전방에 견인을 위한 견인 링크가 상부에 부착되고 프레임 전방 하부에는 보습 날이 부착되며, 상기 보습 날 후방으로는 무한궤도식의 이송 컨베이어가 설치되어 트랙터로부터 동력을 전달받아 회전하도록 되어 있어 보습 날에 의해 굴취 된 흙과 작물이 이송 컨베이어를 타고 후방으로 이송되면서 흙은 이송 컨베이어 사이의 틈을 통해 떨어지고, 수확된 작물은 뒤로 밀려서 바닥으로 떨어지도록 되어 있다.

본 발명의 굴취기와 관련된 종래기술로는 실용신안등록 제20-0145492호 '땅속 작물 수확기', 실용신안등록 제20-0353996호 '마늘 수확기', 실용신안등록 제20-0401384호 '구근 채굴기', 특허 제10-0883325호 '땅속 작물 수확기', 특허 제10-1011675호 '진동장치를 구비한 땅속작물 수확기', 특허 제10-0874950호 '땅속 작물 수확 장치', 특허 제10-1195232호 '땅속작물 수확을 위한 진동장치를 설치한 농작물 수확기' 등이 개시되어 있다.

한편, 상술한 종래기술에 의한 수확기나 채굴기는 보습 날에 의해 굴취 된 농작물이 이송 컨베이어를 타고 이송되는 과정에서 흙과 분리되도록 이송 컨베이어를 요동시키는 기능의 진동장치만 구비되어 있는데, 본 발명자는 강원도 횡성군 내의 더덕밭에서 트랙터 견인식 굴취기를 제작하여 사용하면서 굴취기 프레임이 전체적으로 진동하도록 하면 굳어진 땅 또는 돌멩이가 많아 전진시 저항이 많이 걸리는 땅을 더 깊게 팔 수 있고, 이송 컨베이어를 타고 후방으로 이송 중인 흙과 작물의 분리효과도 거둘 수 있다는 것을 경험으로 확인한데서 착안하여 본 발명을 완성하게 되었다.

또, 종래기술에 의한 굴취기는 보습과 이송 컨베이어 사이에 돌이 끼이는 상황이 발생할 경우 강제로 굴취 작업을 진행하게 되면 끼인 돌멩이에 의해 보습 날이 들려지거나 휘어지는 등의 현상이 발생하게 되고, 돌멩이를 빼내는 작업에 상당한 노력과 시간을 낭비하게 되는 것은 물론 이로 인해 굴취 작업의 속행이 쉽지 않고, 특히, 강원도와 같이 돌이 많은 지역에서의 운용이 적합하지 않은 문제점이 있다.

또한, 상술한 종래기술에 의한 굴취기에 있어서는 이송 컨베이어를 구성하는 환봉을 설치하는 것도 체인에 직접 환봉을 용접하거나 체인에 구멍을 천공하고 이 구멍에 환봉을 삽입한 후 고정 키(걸쇠)를 걸어서 고정하는 등 가공 및 조립과정이 복잡할 뿐만 아니라 환봉의 파손이나 변형시 이의 교체도 어려워지게 되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 굳거나 돌멩이가 많은 거친 밭을 더 깊게 팔 수 있고, 흙과 작물을 효과적으로 분리시킬 수 있으며, 굴취기 내부에 돌이 끼이게 되는 경우 이송 컨베이어를 역회전시킬 수 있도록 하여 굴취기의 파손 없이 끼인 돌을 간편하게 제거할 수 있어 밭작물의 굴취 작업을 속행할 수 있고, 이송 컨베이어를 구성하는 환봉의 조립과 해체를 신속·간편하게 할 수 있는 개선된 방식과 구조의 진동식 굴취기를 제공하는 데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시 예에서는 프레임의 전방 상부에는 트랙터 후방에 연결되는 견인 링크와 트랙터의 P.T.O에 연결되는 구동축이 구비되고, 프레임의 전방 하부에는 보습이 부착되며, 상기 보습 후방으로는 상기 구동축의 동력을 전달받아 무한궤도식으로 회전하는 이송 컨베이어가 설치된 굴취기로; 상기 프레임에는 상기 구동축의 동력을 전달받아 회전하여 진동을 발생시키도록 무게추가 부착된 진동축으로 이루어진 진동발생장치가 구비된 진동식 굴취기를 제공한다.

또, 본 발명의 실시 예에서 상기 프레임에는 유압모터와, 상기 유압모터에 의해 회전되는 역회전축과, 상기 역회전축과 구동축 사이에 연결되어 구동축을 역회전시키기 위한 역회전용 스프라켓 및 체인과, 상기 유압모터의 동력을 역회전축에 전달하는 것을 단속하는 클러치를 포함하여 이루어지는 역회전장치가 구비되어 보습과 이송 컨베이어 사이에 돌이 끼인 경우 트랙터의 P.T.O에서 구동축으로 전달되는 동력을 끊고 유압모터를 구동시켜 이송 컨베이어를 역회전시킬 수 있도록 한 진동식 굴취기를 제공한다.

또, 본 발명의 바람직한 실시 예에서 상기 이송 컨베이어는 체인의 내측에 환봉 안치홈을 갖는 안치 브래킷이 용접되고, 상기 안치 브래킷 위에 환봉이 끼워지며, 상기 안치 브래킷의 상부에서 덮개가 씌워져 볼트와 너트에 의해 상기 환봉이 덮개와 안치 브래킷 사이에 고정되는 진동식 굴취기를 제공한다.

상술한 본 발명의 실시 예에 의하면, 굴취기 전체가 진동하게 되면서 굳어진 땅을 깊게 굴취하면서 전진할 때 굳어진 땅이 진동에 의해 깨어지면서 굴취기의 전진이 원활히 이루어짐은 물론 보습이 땅 속으로 깊이 들어가서 더덕과 같이 뿌리가 깊게 내린 작물을 손상 없이 굴취해낼 수 있으며, 굴취 된 흙과 작물은 이송 컨베이어를 타고 후방으로 이송되면서 다시 진동에 의해 흐트러지면서 흙과 작물이 분리되어 작물의 수거작업을 용이하게 할 수 있는 효과가 있다.

또, 상술한 본 발명의 실시 예에 의하면 역회전장치에 의해 이송 컨베이어를 역회전시킬 수 있으므로 보습과 이송 컨베이어 사이에 돌이 끼인 경우 간단하게 끼인 돌을 제거해 낼 수 있으므로 굴취 작업의 속행이 가능하고, 이송 컨베이어를 구성하는 환봉은 체인의 내측에 안치 브래킷과 덮개에 의해 분리가능하게 조립되므로 이의 조립과 유지보수를 간편하게 할 수 있는 등의 유용한 효과를 갖는다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 의한 진동식 굴취기의 사시도,
도 2는 본 발명의 실시 예에 의한 진동식 굴취기의 측면도,
도 3은 본 발명의 실시 예에 의한 진동식 굴취기의 평면도,
도 4는 진동발생장치의 확대도,
도 5는 역회전장치의 확대도,
도 6은 본 발명의 실시 예에 의한 진동식 굴취기의 이송 컨베이어 조립구조를 도시한 일부 분해상태 사시도,
도 7은 보습과 이송 컨베이어 사이에 돌이 끼인 상태에서 돌을 제거하기 위해 이송 컨베이어가 역회전하는 상태를 도시한 측면도이다.

이하, 본 발명을 한정하지 않는 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1 내지 도 3에는 본 발명의 일 실시 예에 의한 진동식 굴취기가 도시되어 있는데, 본 실시 예에 의한 진동식 굴취기(100)는 프레임(110)의 전방 상부에 트랙터(도시 안 됨) 후방에 연결되는 3점 식 견인 링크(120)와 트랙터의 P.T.O(Power Take Off)에 연결되는 구동축(130)이 구비되고, 상기 프레임(110)의 전방 하부에는 보습(140)이 부착되며, 상기 보습(140)의 후방으로는 상기 구동축(130)의 동력을 전달받아 무한궤도식으로 회전하는 이송 컨베이어(150)가 설치된 구조로 이루어져 있으며, 상기 프레임(110)의 상부에는 상기 구동축(130)의 동력을 전달받아 회전하여 진동을 발생시키도록 무게추(162)가 부착된 진동축(164)으로 이루어진 진동발생장치(160)가 구비되어 있다.

본 실시 예에서 상기 프레임(110)은 굴취기의 골격을 이루면서 각 구성부 즉, 견인 링크(120), 구동축(130), 보습(140) 및 이송 컨베이어(150) 등을 지지하는 틀의 역할을 하게 되는데, 이 프레임(110)은 대체로 견인 링크(120) 및 진동발생장치(160)가 장착되는 크로스바(112), 상기 크로스 바(112)의 좌,우측에 각각 분리가능하게 수직으로 부착되는 프론트 사이드 프레임(114), 상기 프론트 사이드 프레임(114)의 후방으로 분리가능하게 부착되며 이송 컨베이어(150)의 지지 및 동력전달을 위한 풀리 등이 설치되는 리어 사이드 프레임(116)으로 이루어져 있다.

한편, 상기 리어 사이드 프레임(116)의 하부에는 굴취 작업시 지면 위에 닿아서 미끄러지는 스키역할을 하거나 굴취기를 트랙터에서 분리하여 보관시 프레임(110)의 지지를 위한 받침다리(117)가 부착되어 있다.

상기 구동축(130)은 유니버설조인트(132)를 거쳐 이송 켄베이어(150)를 구동시키기 위한 좌,우의 엑슬 축(134)으로 동력이 전달되도록 되어 있으며, 상기 엑슬 축(134)에는 다시 동력전달벨트(136)를 거쳐 프레임(110) 즉, 리어 사이드 프레임(116)의 후방에 위치한 체인 구동축(138)으로 연결되어 동력이 전달되도록 되어 있다.

본 실시 예에서는 체인 구동축(138)의 좌,우 양측으로 동시에 동력이 전달되므로 이송 컨베이어(150)의 동작시 어느 한쪽으로의 쏠림이 발생하지 않고 원활한 이송동작이 이루어질 수 있다.

한편, 상기 동력전달벨트(136)는 별도의 벨트 텐셔너에 의해 장력을 조절할 수 있도록 되어 있어 사용도중 벨트의 장력에 변화가 있을 경우 이를 적정하게 조절하면 된다.

또, 본 실시 예에서 상기 프론트 사이드 프레임(114)의 전방으로는 보습(140)에 의해 퍼 올려진 흙과 작물 및 줄기 등이 내측으로 안내될 수 있도록 전방 외측으로 확개된 가이드 플레이트(115)가 부착되어 있다.

도 4의 확대도에 도시된 바와 같이 상기 진동발생장치(160)를 구성하는 진동축(164)은 그 양단이 베어링(166)에 의해 지지 되어 있고, 사용도중 안전사고의 발생을 방지할 수 있도록 커버(168)가 씌워져 있다.

본 실시 예에서 상기 진동발생장치(160)는 무게추(162)가 달린 진동축(164)의 고속회전에 의해 프레임(110) 전체가 규칙적인 진동이 발생하게 되며, 이 진동은 1차적으로 보습(140)의 굴취 성능을 제고시키게 되는바, 땅이 굳어진 상태나 땅 속에 돌이 많아 굴취 작업시 저항이 크게 걸리더라도 프레임(110) 전체의 진동력이 이러한 저항력을 이기고 좀 더 깊게 굴취할 수 있도록 해줌은 물론, 돌 등의 저항체를 땅에서 퍼올리는 효율도 높아지게 됨으로써 굳은 땅이나 돌멩이가 많은 거친 밭에서의 굴취 성능이 제고된다.

또, 상기 프레임(110)의 진동은 2차로 프레임(110)에 설치된 이송 컨베이어(150)를 진동시키게 되어 이송 컨베이어(150)를 타고 후방으로 이송되는 흙과 작물이 서로 잘게 분리될 수 있도록 해주게 됨으로써 작물의 수거작업을 보다 용이하게 할 수 있게 된다.

도면 중 부호 161,163은 구동축(130)과 진동축(164)에 각각 결합되는 풀리이고, 부호 165는 상기 풀리(161,163) 사이에 연결된 동력전달벨트이다.

또, 본 실시 예에서 상기 프레임(110)에는 역회전장치(170)가 더 구비되어 있는데, 이는 도 5의 확대도에 도시된 바와 같이 유압모터(171)와, 상기 유압모터(171)에 의해 회전되는 역회전축(172)과, 상기 역회전축(172)과 구동축(130) 사이에 연결되어 구동축(130)을 역회전시키기 위한 역회전용 스프라켓(173,174) 및 체인(175)과, 상기 유압모터(171)의 동력을 역회전축(172)에 전달하는 것을 단속하는 클러치(176)를 포함하여 이루어져 있어, 도 7에 도시된 바와 같이 보습(140)과 이송 컨베이어(150) 사이에 돌이 끼인 경우 트랙터의 P.T.O에서 구동축(130)으로 전달되는 동력을 끊고(레버를 중립상태로 하고) 유압모터(171)를 구동시켜 이송 컨베이어(150)를 역회전시키도록 되어 있다.

상기 클러치(176)는 클러치 케이블(176a)을 당기는 것에 의해 릴리이스 포오크(176b)가 유압모터(171)의 축(171a)에 스플라인 식으로 결합된 클러치 허브(176c)를 전진시켜 역회전축(172)에 맞물리면서 동력이 전달되도록 되어 있고, 클러치 케이블(176a)을 조작하지 않을 경우에는 스프링(176d)에 의해 후퇴되어 클러치 허브(176c)가 역회전축(172)으로부터 이탈되어 동력이 차단되도록 되어 있는데, 이와 같은 클러치의 조작원리나 조작기구는 본 발명이 속한 기술분야에서 당업자에 의해 자명한 기술이므로 구체적인 설명은 생략한다.

도 6에는 본 실시 예에 의한 굴취기의 이송 컨베이어 구조가 도시되어 있는데, 이송 컨베이어(150)는 체인(151)과 환봉(153)으로 이루어져 있는바, 이의 조립구조는 좌우측 체인(151)의 내측에 환봉 안치홈(152a)을 갖는 안치 브래킷(152)이 용접되고, 상기 안치 브래킷(152) 위에 환봉(153)이 끼워지며, 상기 안치 브래킷(152)의 상부에서 덮개(154)가 씌워져 볼트(155)와 너트(156)에 의해 상기 환봉(153)이 덮개(154)와 안치 브래킷(152) 사이에 고정되는데, 상기 안치 브래킷(152)에는 2개의 환봉 안치홈(152a)이 형성되어 있다.

한편, 본 실시 예에 의한 이송 컨베이어(150)는 무한궤도식으로 설치되므로 작업 도중 이송 컨베이어 내부로 돌멩이가 들어갈 수도 있는데, 이는 이송 컨베이어(150)의 중간 중간에 이송 컨베이어의 상부 측 즉, 상부의 이송부에서는 닫히고 하부 측 즉, 복귀부(이완부)에서는 개방되도록 하여 이송 컨베이어(150) 내측에 돌멩이가 개방된 틈으로 배출될 수 있도록 제작하는 것이 바람직하다.

이와 같은 구조로 이루어진 이송 컨베이어는 환봉(153)의 조립시 단지 체인(151) 내측에 용접된 안치 브래킷(152)의 환봉 안치홈(152a)에 환봉(153)을 거치한 상태에서 상부에 덮개(154)를 씌우고 볼트(155)와 너트(156)를 체결해주는 것에 의해 환봉의 설치를 신속하면서도 용이하게 할 수 있으며, 굴취기의 사용 도중 환봉이 휘어지거나 부러지는 등의 상황이 발생할 경우에는 조립의 역순으로 볼트(155)와 너트(156)를 풀고 덮개(154)를 개방한 후 손상된 환봉(153)을 제거한 후 다시 새 환봉을 넣어서 재조립하면 되므로 이송 컨베이어의 조립 및 유지보수를 전문 기술자가 아닌 농민도 어렵지 않게 할 수 있는 장점이 있다.

이와 같이 구성된 본 실시 예의 진동식 굴취기는 진동발생장치가 필요없는 경우에는 구동축(130)과 진동축(164) 사이의 동력전달벨트(165)를 풀어내고 사용하면 일반 굴취기와 같은 방식으로 진동의 발생 없이 사용할 수 있는데, 이는 돌이 없는 밭이나 기타 깊게 굴취하지 않아도 되는 작물을 수확하는 경우에 적용하면 된다.

또, 땅이 굳어진 밭이나 돌멩이가 많은 밭과 같은 경우에는 진동발생장치(160)를 구동시키면서 굴취 작업을 진행하면 되는데, 이때에는 진동발생장치(160)가 굴취기 전체를 진동시킴으로써 프레임 전방의 보습이 굳어진 땅을 요동시키면서 굴취하므로 더 깊게 팔 수 있고, 흙 속의 돌멩이나 기타 이물에 의해 저항력이 발생하더라도 진동력에 의해 굴취가 쉽게 이루어지게 되며, 굴취 된 흙과 작물은 보습(140) 위를 타고 올라와 무한궤도식으로 회전하는 이송 컨베이어(150)를 타고 후방으로 이송되면서 이송 컨베이어(150)의 진동에 의해 흙과 작물이 분리되어 작물의 수거작업을 보다 효율적으로 할 수 있다.

한편, 굴취 작업 중 땅 위의 돌멩이가 이송 컨베이어(150)의 이완부(하부)에 접촉하면서 보습(140) 저면과 이송 컨베이어(150) 사이에 끼이게 되는 상황이 발생하게 되면, 도 7에 도시된 바와 같이 트랙터의 PTO에서 구동축으로 전달되는 동력을 차단(레버를 중립으로 위치)하고, 유압모터(171)를 구동시켜(트랙터의 유압펌프로부터 유압유가 공급되도록 레버(도시 안 됨)를 조작하고 클러치(176)를 연결하여 유압모터(171)가 역회전축(172)을 회전시키면 역회전축(172)이 다시 구동축(130)을 역회전시키게 되므로 결과적으로 이송 컨베이어(150)가 역회전하게 됨으로써 보습(140)과 이송 컨베이어(150) 사이에 끼인 돌멩이(s)를 빼낼 수 있으며, 돌멩이의 탈거 후 수확작업을 바로 속행하면 되므로 작업시간의 지연이 많지 않아 굴취 작업의 효율을 향상시킬 수 있다.

100 : 진동식 굴취기 110 : 프레임
112 : 크로스바 114 : 프론트 사이드 프레임
116 : 리어 사이드 프레임 117 : 받침다리
120 : 견인 링크 130 : 구동축
132 : 유니버설조인트 134 : 엑슬축
136 : 동력전달벨트 138 : 체인 구동축
140 : 보습 150 : 이송 컨베이어
151; 체인 152 : 안치 브래킷
152a : 환봉 안치홈 153 : 환봉
154 : 덮개 155 : 볼트
156 : 너트 160 : 진동발생장치
162 : 무게추 164 : 진동축
166 : 베어링 168 : 커버
170 : 역회전장치 171 : 유압모터
171a : 축 172 : 역회전축
173,174 : 스프라켓 175 : 체인
176 : 클러치 176a : 클러치 케이블
176b : 릴리이스 포오크 176c : 클러치 허브
176d : 스프링 S : 돌멩이

Claims

프레임(110)의 전방 상부에는 트랙터 후방에 연결되는 견인 링크(120)와 트랙터의 P.T.O에 연결되는 구동축(130)이 구비되고, 프레임(110)의 전방 하부에는 보습(140)이 부착되며, 상기 보습(140) 후방으로는 상기 구동축(130)의 동력을 전달받아 무한궤도식으로 회전하는 이송 컨베이어(150)가 설치된 굴취기(100)로; 상기 프레임(110)에는 상기 구동축(130)의 동력을 전달받아 회전하여 진동을 발생시키도록 무게추(162)가 부착된 진동축(164)으로 이루어진 진동발생장치(160)가 구비되고; 상기 프레임(110)에는 유압모터(171)와, 상기 유압모터(171)에 의해 회전되는 역회전축(172)과, 상기 역회전축(172)과 구동축(130) 사이에 연결되어 구동축(130)을 역회전시키기 위한 역회전용 스프라켓(173,174) 및 체인(175)과, 상기 유압모터(171)의 동력을 역회전축(172)에 전달하는 것을 단속하는 클러치(176)를 포함하여 이루어지는 역회전장치(170)가 구비되어 보습(140)과 이송 컨베이어(150) 사이에 돌이 끼인 경우 트랙터의 P.T.O에서 구동축으로 전달되는 동력을 끊고 유압모터(171)를 구동시켜 이송 컨베이어(150)를 역회전시킬 수 있도록 된 진동식 굴취기에 있어서;
상기 이송 컨베이어(150)는 체인(151)의 내측에 2개의 환봉 안치홈(152a)을 갖는 안치 브래킷(152)이 용접되고, 상기 안치 브래킷(152) 위에 환봉(153)이 끼워지며, 상기 안치 브래킷(152)의 상부에서 덮개(154)가 씌워져 볼트(155)와 너트(156)에 의해 상기 환봉(153)이 덮개(154)와 안치 브래킷(152) 사이에 고정되는 것을 특징으로 하는 진동식 굴취기.
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