KR101669615B1 - 지중 작물 수확장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 지중 작물의 수확함에 있어 작물로부터 흙 내지 돌 등의 이물을 용이하게 분리할 수 있는 지중 작물 수확장치에 관한 것으로 상세하게는, 이송 공간이 마련되도록 상호 나란히 이격되는 한 쌍의 측판과 상기 측판과 직교하는 방향으로 상기 한 쌍의 측판 간을 연결하는 하나 이상의 지지대를 포함하는 본체; 상기 이송 공간의 전방 하부에서 경사지게 장착되며 상기 본체의 이동에 따라 지중 작물을 채굴하고 이를 이송 공간으로 전달하는 채굴판; 상기 이송 공간에서 상기 채굴판의 후단과 연계되도록 장착되어 채굴판으로부터 채굴된 지중 작물을 이송 공간의 후방으로 이송하되, 이송 중 상기 지중 작물과 이물을 분리하며 분리된 이물이 낙하되도록 하는 이송 컨베이어; 상기 이송 컨베이어와 연결되도록 상기 본체에 장착되며 이송 컨베이어의 구동 시 이송 컨베이어에 진동을 부여하는 진동수단; 및 상기 본체에 장착되며 상기 이송 컨베이어와 진동수단에 동력을 부여하기 위한 구동수단;을 포함하는 것이 특징이다.

Description

지중 작물 수확장치{UNDERGROUND CROP HARVESTING APPARATUS}

본 발명은 지중 작물의 수확함에 있어 작물로부터 흙 내지 돌 등의 이물을 용이하게 분리할 수 있는 지중 작물 수확장치에 관한 것이다.

일반적으로, 지중 작물은 뿌리가 땅속에서 덩어리로 생성되어 영양분을 저장하는 괴근작물과 줄기가 덩어리로 땅속에서 생성되는 괴경작물을 포함한다. 괴근작물에는 고구마가 있고, 괴경작물에는 감자가 있다.

지중 작물은 지면을 호미와 같은 농기구로 지면을 파내어 수확할 수 있다. 작물의 재배면적이 소규모일 경우에는 적은 노동력으로 쉽게 수확할 수 있지만, 대규모 재배에 있어서는 많은 노동력을 필요로 하므로 생산단가를 낮추기 위해 기계적인 동력을 이용한 수확장치를 사용한다.

이러한 지중 작물 수확장치는 구근의 채굴을 위해 지중에 소정 깊이로 삽입되는 삽날부 및 삽날부의 후방영역에 삽날부에 의해 채굴된 흙 및 구근을 후방의 지상으로 이송하는 이송 컨베이어를 구비한다. 여기서, 이송 컨베이어는 삽날부에 의해 제공된 구근을 흙으로부터 분리하여 이송할 수 있도록 상호 나란하게 배치된 복수의 로드부를 가지는 무한궤도 타입으로 형성되어 있으며, 이동방향을 따라 삽날부에 인접된 영역이 하측에 배치될 수 있도록 후방을 향해 상향 경사지게 배치되어 있다.

이때, 지중 작물 수확장치는 트랙터 등의 견인차량의 후방영역에 결합되고, 견인차량이 전진함에 따라 삽날부가 지중으로 소정 깊이로 경사지게 삽입된 상태로 이동함으로써 흙 및 구근이 삽날부에 의해 후방영역으로 상향 이동하게 된다. 그리고, 이송된 흙 및 구근은 시계방향을 따라 회전하는 이송 컨베이어 상에 재치되고 상대적으로 입자가 작은 흙이나 작은 돌 등의 이물은 로드부 사이의 공간을 통해 지상으로 낙하하여 분리된다. 여기서, 구근은 후방 영역으로 이송되어 장치의 양측으로 낙하하여 진행방향을 따라 정렬된다.

정리하면, 지중 작물 수확장치는 채굴된 흙 및 구근이 이송 컨베이어에 의해 이동하면서 흙이나 돌 등은 지면으로 낙하하여 분리되고, 구근은 후방영역으로 이동되어 장치의 주행방향을 따라 양 측의 밭고랑 등에 정렬되게 구성되어 있다.

최근 들어, 재배농가에서는 이송 컨베이어의 하부로 이물의 분리 및 구근의 표면에 달라붙어 이송 컨베이어를 이동하는 이물의 분리를 보다 원활하게 수행함으로써 수확상태에서 작물의 훼손을 방지하고, 수확 후에 이물을 제거하기 위한 후처리 과정을 줄이며, 수확된 상태에서 상품성이 보다 향상되어 포장 출하가 바로 이루어질 수 있는 지중 작물 수확장치를 요구하고 있다.

특히 흙 속에서 작업해야하는 열악한 지중작물 수확 환경에서도 구동 계통에 대한 잦은 고장이나 오작동 등이 발생하지 않는 지중 작물 수확장치를 요구하고 있다.

대한민국 등록특허 제0364387호(2002.12.12.)

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 지중 작물과 함께 채굴되는 흙, 돌 등의 이물을 이송 컨베이어에서 보다 원활하게 분리시킬 수 있으며 열약한 지중작물 수확 환경에서도 장치의 수명을 향상시킬 수 있는 지중 작물 수확장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상술한 문제점들을 해결하기 위한 수단으로 본 발명의 지중 작물 수확장치는, 이송 공간이 마련되도록 상호 나란히 이격되는 한 쌍의 측판과 상기 측판과 직교하는 방향으로 상기 한 쌍의 측판 간을 연결하는 하나 이상의 지지대를 포함하는 본체; 상기 이송 공간의 전방 하부에서 경사지게 장착되며 상기 본체의 이동에 따라 지중 작물을 채굴하고 이를 이송 공간으로 전달하는 채굴판; 상기 이송 공간에서 상기 채굴판의 후단과 연계되도록 장착되어 채굴판으로부터 채굴된 지중 작물을 이송 공간의 후방으로 이송하되, 이송 중 상기 지중 작물과 이물을 분리하며 분리된 이물이 낙하되도록 하는 이송 컨베이어; 상기 이송 컨베이어와 연결되도록 상기 본체에 장착되며 이송 컨베이어의 구동 시 이송 컨베이어에 진동을 부여하는 진동수단; 및 상기 본체에 장착되며 상기 이송 컨베이어와 진동수단에 동력을 부여하기 위한 구동수단;을 포함하는 것이 특징이다.

하나의 예로써, 상기 이송 컨베이어는, 상기 이송 공간의 전방에서 상기 지지대와 평행하게 장착되며 양단에는 각각 제1스프라켓이 구비되는 제1회전축; 상기 이송 공간의 후방에서 상기 지지대와 평행하게 장착되며 상기 제1회전축보다 상대적으로 높은 위치에 구성되고 양단에는 각각 제2스프라켓이 구비되는 제2회전축; 상기 구동수단의 동력을 상기 제1회전축 또는 제2회전축으로 전달하는 동력전달부; 상기 제1스프라켓과 제2스프라켓 간에 연결되어 일 방향으로 회전하는 한 쌍의 체인; 및 상기 한 쌍의 체인 간에 일정 간격으로 이격되도록 연결되는 복수의 환봉;을 포함하되, 상기 복수의 환봉 중 선택된 하나의 환봉은 절개부위를 구성하며, 상기 선택된 환봉과 인접한 다른 하나의 환봉에는 상기 절개부위를 덮는 개방플레이트가 힌지 결합되어 환봉의 위치에 따라 선택적으로 상기 절개부위가 밀폐 또는 개방되는 것이 특징이다.

하나의 예로써, 상기 이송 컨베이어는, 상기 측판의 내측면에 결합되며 상기 제1스프라켓의 후단에서 제2스프라켓으로부터 제1스프라켓을 향하여 내측 방향으로 경사지도록 구성되는 제1가이드 플레이트;를 더 포함할 수 있다.

하나의 예로써, 상기 이송 컨베이어는, 상기 측판의 내측면에 결합되며 상기 제2스프라켓의 상단에서 제1스프라켓으로부터 제2스프라켓을 향하여 내측 방향으로 경사지도록 구성되는 제2가이드 플레이트;를 더 포함할 수 있다.

하나의 예로써, 상기 진동 수단은, 상기 구동수단으로부터 동력을 전달받으며 상기 측판에 회전 중심이 편심되게 설치되어 편심 회전하는 편심부; 상기 편심부에 일단부가 회전 가능하게 연결되어 상기 편심부의 편심 회전에 의해 일정 구간의 회전을 반복하는 왕복로드; 및 상기 이송 컨베이어의 하부에서 상기 측판에 회전 가능하게 결합되는 주축과, 상기 주축의 양측에서 상기 주축에 교차하게 고정되는 회전 암 및 상기 회전 암의 양측에 회전 가능하게 결합되어 상기 이송 컨베이어를 지지하는 가압롤러 및 상기 왕복로드의 타단부에 상기 주축을 회전 가능하게 핀 결합되는 연결링크를 포함하여 상기 왕복로드로부터 일정 구간의 반복되는 회전력을 전달받아 상기 이송 컨베이어에 진동을 부여하는 진동부;를 포함할 수 있다.

하나의 예로써, 상기 연결링크는, 상기 핀의 위치가 이동 가능하게 일정 구간이 절개된 선형홈이 구성되거나, 일정 간격을 갖는 복수 개의 체결홀이 구성되며 선택된 하나의 체결홀에 상기 왕복로드의 타단부가 핀 결합될 수 있다.

하나의 예로써, 상기 왕복로드는, 일단 및 타단에 길이조절볼트가 구성되어 상기 일정 구간의 회전 범위를 선택적으로 조정할 수 있다.

하나의 예로써, 상기 진동부의 주축은, 사각 또는 육각 단면을 갖도록 구성되며, 상기 진동부는, 상기 한 쌍의 측판 내측에서 상기 주축의 양단이 각각 관통되는 베어링과, 상기 베어링을 관통한 각 주축의 어느 일 측면을 상기 베어링에 체결 및 고정하기 위한 체결키를 더 포함할 수 있다.

상술한 해결 수단에 의해 본 발명의 지중 작물 수확장치는 복수의 환봉을 구성되는 이송컨베이어와 상기 이송컨베이어에 진동을 부여하는 진동수단이 구비되어 지중 작물과 함께 채굴되는 흙, 돌 등의 이물이 이송 컨베이어의 이송 과정에서 보다 원활하게 분리될 수 있다.

특히 본 발명의 지중 작물 수확장치는 이송 컨베이어의 구동계통을 보호하기 위한 개방플레이트 등이 구비됨으로써 장치의 오작동 내지 파손을 방지할 수 있으며 결과적으로 내구성을 향상시켜 장치의 수명을 연장할 수 있는 이점이 있다.

도 1은 본 발명의 지중 작물 수확장치를 나타내는 사시도.
도 2는 본 발명의 지중 작물 수확장치를 나타내는 측면도.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 이송 컨베이어를 나타내는 요부 사시도.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 개방플레이트를 나타내는 요부 사시도.
도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 일 실시 예에 따른 개방플레이트의 작동상태를 설명하기 위한 도면.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 제1 및 제2가이드 플레이트를 나타내는 요부 사시도.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 편심부를 나타내는 측면도.
도 8은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 편심부를 나타내는 측면도.

이하, 본 발명의 구성 및 작용을 첨부된 도면에 의거하여 좀 더 구체적으로 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

도 1은 본 발명의 지중 작물 수확장치를 나타내는 사시도이며, 도 2는 본 발명의 지중 작물 수확장치를 나타내는 측면도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 이송 컨베이어를 나타내는 요부 사시도이다. 그리고 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 개방플레이트를 나타내는 요부 사시도이며, 도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 일 실시 예에 따른 개방플레이트의 작동상태를 설명하기 위한 도면이다.

또한, 도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 제1 및 제2가이드 플레이트를 나타내는 요부 사시도이며, 도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 편심부를 나타내는 측면도이고, 도 8은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 편심부를 나타내는 측면도이다.

본 발명의 지중 작물 수확장치(이하 '수확장치'라 칭함)는 도 1에 도시된 바와 같이 이송 공간(100)이 마련되도록 상호 나란히 이격되는 한 쌍의 측판(110)과 상기 측판(110)과 직교하는 방향으로 상기 한 쌍의 측판(110) 간을 연결하는 하나 이상의 지지대(120)를 포함하는 본체(10)와, 상기 이송 공간(100)의 전방 하부에서 경사지게 장착되며 상기 본체(10)의 이동에 따라 지중 작물을 채굴하고 이를 이송 공간(100)으로 전달하는 채굴판(20)과, 상기 이송 공간(100)에서 상기 채굴판(20)의 후단과 연계되도록 장착되어 채굴판(20)으로부터 채굴된 지중 작물을 이송 공간의 후방으로 이송하되, 이송 중 상기 지중 작물과 이물을 분리하며 분리된 이물이 낙하되도록 하는 이송 컨베이어(30)를 포함하여 구성된다.

그리고 본 발명의 수확장치는 상기 이송 컨베어어(30)를 통해 지중 작물과 이물 또는 지중 작물에 고착된 이물을 보다 효과적으로 분리시킬 수 있도록 상기 이송 컨베이어(30)와 연결되게 상기 본체(10)에 장착되며 이송 컨베이어(30)의 구동 시 이송 컨베이어(30)에 진동을 부여하는 진동수단과, 상기 본체(10)에 장착되며 상기 이송 컨베이어(30)와 진동수단에 동력을 부여하기 위한 구동수단(50)을 포함하여 구성될 수 있다.

이러한 수확장치는 트랙터의 후방에 연결되어 트랙터의 이동에 따라 지중 작물을 수확하는 것으로, 이를 위해 상기 수확장치는 본체(10)의 전방 상단에 적어도 하나 이상의 견인 링크(130)가 결합될 수 있다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 본체(10)는 하나 이상의 지지대(120)에 의해 한 쌍의 측판(110)이 이격되어 이송 공간(100)을 형성하게 되며, 각 측판(110)의 전방 하부에는 채굴되는 지중 작물을 상기 이송 공간(100)으로 유도하기 위한 측판 가이드(140)가 결합되어 있다.

또한 상기 본체(10)는 측판(110)의 후방 하부에 기울기의 조정이 가능한 경사대(150)가 체결되어 본체(10)의 전체적인 기울기를 조절할 수 있게 되며, 이러한 기울기 조정에 따라 채굴 깊이를 달리할 수 있는 바, 수확 대상 작물의 종류를 고려하여 선택적으로 상기 경사대(150)의 기울기를 조정함이 바람직하다.

한편 상기 채굴판(20)은 상기 본체(10)의 전방 하부에 결합되어 흙과 돌 그리고 지중 작물을 함께 채굴하게 되며 이를 상기 이송 공간(100)으로 전달한다.

그리고 상기 채굴판(20)은 앞서 설명한 경사대(150)에 의해 그 기울기가 결정될 수 있으며, 그 전단에는 복수의 채굴 포크(200)가 구비되어 원활한 채굴이 가능하도록 한다.

상기 이송 컨베이어(30)는 상기 채굴판(20)으로부터 채굴되어 전달되는 흙 내지 돌 등을 포함한 이물과 지중 작물을 분리하도록 하며, 작물은 본체(10) 후방에 위치하는 버켓(60)으로 이송함과 더불어 작물로부터 분리된 이물은 하부 즉 본체가 지나간 재배지로 낙하되도록 한다.

여기서 상기 버켓(60)은 본체의 후방에 핀 결합되며 상기 이송컨베이어(30)로부터 유입된 지중 작물 또는 크기가 큰 돌 등을 수용하되 상기 지지대(120)에 구비된 유압 실린더(600)와 결합되어 유압 실린더(600)의 인장 또는 압축 구동에 따라 회전 구동되어 수용된 작물 또는 크기가 큰 돌들을 선택적으로 배출할 수 있도록 한다.

상기 이송 컨베어어(30)는 도 3에 도시된 바와 같이 상기 이송 공간(100)의 전방에서 상기 지지대(120)와 평행하게 장착되며 양단에는 각각 제1스프라켓(301)이 구비되는 제1회전축(300)과, 상기 이송 공간(100)의 후방에서 상기 지지대(120)와 평행하게 장착되며 상기 제1회전축(300)보다 상대적으로 높은 위치에 구성되고 양단에는 각각 제2스프라켓(311)이 구비되는 제2회전축(310)과, 상기 제1스프라켓(301)과 제2스프라켓(311) 간에 연결되어 일 방향으로 회전하는 한 쌍의 체인(320) 및 상기 한 쌍의 체인(320) 간에 일정 간격으로 이격되도록 연결되는 복수의 환봉(330)을 포함하여 구성될 수 있다.

또한 상기 이송 컨베이어(30)는 상기 구동수단(50)의 동력을 상기 제1회전축(300) 또는 제2회전축(310)으로 전달하는 동력전달부(340)를 더 포함할 수 있다.

상기 동력전달부(340)는 공지 기술에 의한 다양한 동력 전달 구조 중 하나를 적용할 수 있다.

일 예로 본 발명의 동력전달부(340)는 도 1에 도시된 바와 같이 상기 구동수단(50)으로부터 회전력을 부여받으며 상기 한 쌍의 측판(110) 중 선택된 하나의 측판을 관통하는 주회전축(341)과, 상기 측판(110)의 외측에서 상기 주회전축(341)에 결합되어 연동하는 주동폴리(342)와, 상기 제1회전축(300) 또는 제2회전축(310) 중 선택된 하나의 회전축과 상기 측판(110)의 외측에서 결합되어 연동하는 피동폴리(343) 및 상기 주동폴리(342)와 피동폴리(343)를 연결하는 벨트(344)를 포함하여 구동수단(50)의 동력에 의한 회전력을 상기 제1회전축(300) 또는 제2회전축(310)으로 전달하여 상기 체인(320)이 회전할 수 있도록 한다.

이때 상기 동력전달부(340)의 주동폴리(342), 피동폴리(343) 및 벨트(344)는 사용자에 대한 위험 요소로 작용할 수 있는 바, 이를 고려하여 상기 동력전달부(340)가 구축된 해당 측판(110)에는 상기 주동폴리(342), 피동폴리(343) 및 벨트(344) 등을 덮는 보호커버를 장착하여 인명사고의 방지는 물론 장비를 외부 충격으로부터 보호할 수 있도록 함이 바람직하다.

그리고 본 발명의 일 실시 예에 따른 이송 컨베이어(30)는 상기 체인(320)의 회전 중 일정 구간에서 환봉(330)의 간격을 확장함으로써 체인(320) 사이에서 정체된 돌 등의 이물이 확장된 구간에서 낙하될 수 있도록 한다.

구체적으로, 상기 이송 컨베이어(30)는 앞서 설명한 바와 같이 복수의 환봉(330)이 체인(320)에 일정 간격을 따라 연결되어 있는데, 이중 선택된 하나의 환봉(330)은 도 4 및 도 5c에 도시된 바와 같이 절개부위(331)를 구성할 수 있다.

또한 절개부위(331)가 선택된 환봉(330)과 인접한 다른 하나의 환봉(330)에는 상기 절개부위(331)를 덮는 개방플레이트(350)가 힌지 결합되어 환봉(330)의 위치에 따라 선택적으로 상기 절개부위(331)가 밀폐 또는 개방되도록 한다.

도 5a 내지 도 5c를 참조하여 상기 개방플레이트(350)의 작동 상태를 간략히 설명하자면, 상기 이송 컨베이어(30)는 상기 동력전달부(340)로부터 전달되는 회전력에 의해 일방향 즉 도면 상 시계 방향으로 회전 구동하게 되고 환봉(330)에 안착된 작물을 상기 버켓(60) 방향으로 이송시키게 된다.

그리고 복수의 환봉(330)은 상호 일정한 간격으로 이격됨으로써 환봉(330) 사이의 공간을 초과하는 작물의 경우 상기 환봉(330) 사이를 통과하지 못하고 정상적으로 이송될 수 있으며, 환봉(330) 사이의 공간보다 좁은 덩어리진 흙이나 돌 같은 이물은 이송 컨베이어(30)의 구동 시 하부로 낙하될 수 있는 것이다.

이때 돌의 경우 그 형상에 있어 가로, 세로 및 폭이 균일하지 않기 때문에 이송 컨베이어(30)의 상부측에 위치하는 환봉(330) 간을 통과하더라도 하부측에서는 통과되지 못하고 정체될 수 있다. 이러한 요인으로 인해 정체된 돌들은 상기 진동수단의 진동 부여 시 제1회전축(300)의 제1스프라켓(301) 방향으로 집결되어 제1스프라켓(301)과 체인(320) 사이에 유입되어 장비의 오작동 내지 파손을 초래하게 되는 것이다.

본 실시 예에 따른 상기 개방플레이트(350)는 이송 컨베이어(30)의 상부측에 위치할 경우에 상기 절개부위(331)를 밀폐하고 있지만, 도 5b에 도시된 바와 같이 제2스프라켓(311)을 선회함과 동시에 자중에 의해 회동하여 상기 절개부위(331)는 노출되는 바, 이렇게 절개부위(331)가 노출됨으로써 해당 구간에서는 환봉(330) 간 간격이 두 배로 확장하게 되고, 도 5c에 도시된 바와 같이 확장 공간이 형성된 환봉(330)이 제1회전축(300)에 근접할 때 정체된 돌들은 일괄적으로 상기 확장 공간으로 통해 낙하될 수 있는 것이다.

이와 같이 체인(320)의 상부측을 통과한 돌들은 체인(320)의 하부측에서 정체되기 이전에 절개부위(331)에 의해 형성된 확장 공간으로 유출될 수 있기 때문에 체인(320)과 제1스프라켓(301) 사이에 유입되지 않아 장비의 오작동이나 파손을 미연에 방지할 수 있게 되는 것이다.

이에 더하여 본 실시 예에 따른 상기 이송 컨베이어(30)는 덩어리진 흙, 돌을 포함한 이물은 물론 이송 중인 작물이 제1스프라켓(301) 또는 제2스프라켓측(311)으로 향하지 않게 하며 측판(110)의 내측 방향으로 유도할 수 있는 가이드 수단을 더 포함하여 구성될 수 있다.

즉, 도 6에 도시된 바와 같이 상기 이송 컨베이어(30)는 상기 측판(110)의 내측면에 결합되며 상기 제1스프라켓(301)의 후단에서 제2스프라켓(311)으로부터 제1스프라켓(301)을 향하여 내측 방향으로 경사지도록 구성되는 제1가이드 플레이트(360)를 포함할 수 있다.

이러한 상기 제1가이드 플레이트(360)는 상기 개방플레이트(350)와는 별개로 이송 컨베이어(30)의 상부측으로부터 낙하되는 흙이나 입자가 작은 돌 등이 이송 컨베이어(30)의 하부측에서 상기 제1스프라켓(301)으로 유입되지 않도록 내측 방향으로 유도하기 위함이다.

또한, 상기 이송 컨베이어(30)는 상기 측판(110)의 내측면에 결합되며 상기 제2스프라켓(311)의 상단에서 제1스프라켓(301)으로부터 제2스프라켓(311)을 향하여 내측 방향으로 경사지도록 구성되는 제2가이드 플레이트(370)를 포함할 수 있다.

상기 제2가이드 플레이트(370)의 경우 상기 제1가이드 플레이트(360)와는 달리 이송 컨베이어(30)의 상부측에서 이송 중인 작물이 측판(110)의 외측으로 유출되는 것을 방지하고 안정적으로 상기 버켓(60)으로 유입될 수 있도록 한다.

한편, 상기 진동수단은 상기 이송 컨베이어(30)에 진동을 부여하여 상기 채굴판(20)으로부터 채굴된 덩어리진 흙이나 돌과 같은 이물이 환봉(330) 사이에서 원활하게 낙하되도록 하거나, 이송 컨베이어(30)의 상부측으로 이송 중인 작물에 고착된 이물들이 분리될 수 있도록 한다.

상기 진동수단은 상기 구동수단(50)으로부터 동력을 전달받으며 상기 측판(110)에 회전 중심이 편심되게 설치되어 편심 회전하는 편심부(400)와, 상기 편심부(400)에 일단부가 회전 가능하게 연결되어 상기 편심부(400)의 편심 회전에 의해 일정 구간의 회전을 반복하게 하는 왕복로드(410)를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 편심부(400)는 회전 가능하도록 장착되는 회전플레이트(401)와 상기 회전플레이트(401)에 회전 중심이 편심되게 설치되며 상기 왕복로드(410)의 일단부와 연결되는 편심축(402)으로 구성되는 것으로, 예를 들면 회전 중심에서 편심된 외주부가 형성된 캠과 같은 형상일 수 있다.

여기서 상기 편심부(400)의 경우 상기 구동수단(50)으로부터 회전력을 전달받는 구조에 있어 본 발명에서는 두 가지 실시 예를 제시하고 있다.

일 예로서, 상기 편심부(400)의 회전플레이트(401)는 도 7에 도시된 바와 같이 상기 구동수단(50)으로부터 회전력을 부여받으며 한 쌍의 측판(110) 중 선택된 어느 하나의 측판(110)을 관통하여 회전하는 주회전축(341-1)과 직접 연결되어 편심 회전할 수 있다.

그리고 다른 예로서 상기 편심부(400)는 상기 이송 컨베이어(30)의 동력전달부(340)와 동일한 동력 전달 구조를 가질 수 있는 바, 도 8에 도시된 바와 같이 상기 구동수단(50)으로부터 회전력을 부여받으며 상기 한 쌍의 측판(110) 중 선택된 어느 하나의 측판(110)을 관통하여 회전하는 주회전축(341-1)과, 상기 측판(110)의 외측에서 상기 주회전축(341-1)에 결합되어 연동하는 주동폴리(342-1)와, 상기 편심부(400)의 회전플레이트(401)에 결합되어 연동하는 피동폴리(343-1) 및 상기 주동폴리(342-1)와 피동폴리(343-1)를 연결하는 벨트(344-1)를 포함하여 구동수단(50)의 동력에 의한 회전력을 상기 편심부(400)로 전달할 수 있게 된다.

이때 본 실시 예의 편심부(400)는 앞서 설명한 동력전달부(340)와 동력을 공유할 수 있는 바, 편심부(400)의 전달 구조에 적용되는 주회전축(341-1) 및 주동폴리(342-1)는 동력전달부(340)의 주회전축(341) 및 주동폴리(342)와 동일한 구성일 수 있으며 피동폴리(343-1)와 벨트(344-1)에 있어 차이가 있을 수 있다.

그리고 상기 진동수단은 상기 왕복로드(410)와 연결되어 왕복로드(410)로부터 일정 구간의 반복되는 회전력을 상기 이송 컨베이어로 전달하는 진동부(420)를 더 포함할 수 있다.

상기 진동부(420)는 상기 이송 컨베이어(30)의 하부에서 상기 측판(110)에 회전 가능하게 결합되는 주축(421)과, 상기 주축(421)의 양측에서 상기 주축(421)에 교차하게 고정되는 회전암(422) 및 상기 회전암(422)의 양측에 회전 가능하게 결합되어 상기 체인(320)를 지지하는 가압롤러(423) 및 상기 왕복로드(410)의 타단부에 상기 주축(421)이 회전 가능하게 핀 결합되는 연결링크(424)를 포함할 수 있다.

상기 진동부(420)의 구조에 따르면 상기 왕복로드(410)로부터 일정 구간의 반복되는 회전력은 상기 연결링크(424)를 통해 주축(421)으로 전달되며, 주축(421)과 연결되는 회전암(422)과 회전암(422)의 양측에 연결된 가압롤러(423)에 동일하게 적용됨으로써, 가압롤러(423)에 지지되는 상기 이송 컨베이어(30)는 진동을 부여받을 수 있게 되는 것이다.

여기서 상기 연결링크(424)는 도면에 도시된 바 없으나 상기 핀의 위치가 이동 가능하게 일정 구간이 절개된 선형홈이 구성되거나, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이 일정 간격을 갖는 복수 개의 체결홀(425)이 구성되며 선택한 하나의 체결홀(425)에 상기 왕복로드(410)의 타단부가 핀 결합될 수 있다.

이에 더하여 상기 왕복로드(410)는 일단 및 타단에 길이조절볼트(411)가 구성되어 상기 일정 구간의 회전 범위를 선택적으로 조정할 수 있게 된다.

이렇게 연결링크(424)에 왕복로드(410)의 결합 위치를 달리하거나 왕복로드(410) 자체의 길이를 가변하게 함으로써, 연결링크(424)는 그 회전각이 선택적으로 결정될 수 있게 되는 것이며, 결과적으로 연결링크(424)와 연결된 진동부(420)의 주축(421)과 가압롤러(423)의 진동 정도가 결정될 수 있는 것이다.

예를 들면, 지중 작물에 있어 인삼, 더덕, 황기, 당귀 등 약초 작물의 수확시에는 진동을 크게 부여하여 약초 작물에 고착된 흙 등이 최대한 많이 분리될 수 있도록 하며, 감자나 고구마와 같은 일반적인 작물의 굴취 수확시에는 진동을 약하게 부여할 필요가 있는 바, 수확 대상 작물의 종류를 고려하여 진동의 정도를 선택적으로 조절함에 바람직하다.

뿐만 아니라, 토질의 종류 역시 작물의 수확에 있어서 영향을 줄 수 있는데, 이처럼 점질토나 황토질 등 토질의 종류에 따라 수확을 보다 순조롭게 하기 위해서는 흙털림의 속도를 자유 자재로 조절할 수 있어야 함으로, 회전각에 따른 진동 조절은 물론 진동수단으로 부여되는 회전력의 정도를 선택적으로 조절해야함이 바람직하다.

이러한 진동수단의 작용 기작에 의하여 이송 컨베이어(30)를 통해 이송되는 지중 작물과 이물은 상호 분리될 수 있고, 분리된 이물 내지 덩어리 형태의 흙은 상기 이송 컨베이어(30)의 환봉(330) 사이를 통과하여 하방으로 낙하될 수 있으며, 환봉(330) 사이의 간격보다 상대적으로 큰 돌이나 수확 대상 작물은 이물이 제거된 깨끗한 상태로 재배지 상으로 이송되거나 수확장치 후단에 버켓(60)이 구비되는 경우에는 버켓(60) 안으로 이송될 수 있게 되는 것이다.

또한 본 발명의 일 실시 예에 따른 상기 진동부(420)의 주축(421)은 도 3의 확대 도면에 도시된 바와 같이 사각 또는 육각 단면을 갖도록 구성될 수 있다.

그리고 상기 진동부(420)는 상기 한 쌍의 측판(110) 내측에서 상기 주축(421)의 양단이 각각 관통되는 베어링(426)과, 상기 베어링(426)을 관통한 각 주축(421)의 어느 일 측면을 상기 베어링(426)에 체결 및 고정하기 위한 체결키(427)를 더 포함할 수 있다.

이는 과거 일정 구간의 회전을 반복하는 주축이 원형으로 구성되는 경우의 문제점을 개선하기 위한 것으로, 진동을 부여하는 주축은 일방향의 회전이 아닌 일정 구간의 회전을 반복함에 따라 주축을 베어링에 잡고 있는 키가 피로 누적에 의해 마모되어 주축이 헛돌게 됨으로써 원래의 기능을 발휘할 수 없게 된다.

본 실시 예에서는 상기 문제점을 해결할 수 있도록 체결키(427)와 주축(421)이 접하는 부위가 면이 될 수 있도록 하여 주축(421)의 반복적인 작동에 의한 피로 누적에도 체결키(427)가 안정적으로 주축(421)을 베어링(426)에 고정될 수 있도록 하여 장비의 수명이 연장될 수 있도록 한다.

한편 상기 구동수단(50)은 외부로부터 입력되는 회전력을 상기 이송 컨베이어(30) 내지 진동수단으로 전달할 수 있도록 한다.

일 예로서 상기 구동수단(50)은 도 1에 도시된 바와 같이 상기 본체(10)의 지지대(120) 중앙에 결합되며, 상기 동력전달부(340)의 주회전축(341)이나 편심부(400)의 주회전축(341-1)과 연결되어 외부로부터 입력되는 회전력을 상기 주회전축(341, 341-1)으로 전달하는 감속기를 포함할 수 있다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정해져야만 할 것이다.

10 : 본체 20 : 채굴판
30 : 이송 컨베이어 50 : 구동수단
110 : 측판 120 : 지지대
140 : 측판가이드 150 : 경사대
300 : 제1회전축 301 : 제1스프라켓
310 : 제2회전축 311 : 제2스프라켓
320 : 체인 330 : 환봉
331 : 절개부위 340 : 동력전달부
350 : 개방플레이트 360 : 제1가이드 플레이트
370 : 제2가이드 플레이트 400 : 편심부
410 : 왕복로드 420 : 진동부
421 : 주축 422 : 회전암
423 : 가압롤러 424 : 연결링크

Claims (8)

1. 이송 공간이 마련되도록 상호 나란히 이격되는 한 쌍의 측판과 상기 측판과 직교하는 방향으로 상기 한 쌍의 측판 간을 연결하는 하나 이상의 지지대를 포함하는 본체;
   상기 이송 공간의 전방 하부에서 경사지게 장착되며 상기 본체의 이동에 따라 지중 작물을 채굴하고 이를 이송 공간으로 전달하는 채굴판;
   상기 이송 공간에서 상기 채굴판의 후단과 연계되도록 장착되어 채굴판으로부터 채굴된 지중 작물을 이송 공간의 후방으로 이송하되, 이송 중 상기 지중 작물과 이물을 분리하며 분리된 이물이 낙하되도록 하는 이송 컨베이어;
   상기 이송 컨베이어와 연결되도록 상기 본체에 장착되며 이송 컨베이어의 구동 시 이송 컨베이어에 진동을 부여하는 진동수단; 및
   상기 본체에 장착되며 상기 이송 컨베이어와 진동수단에 동력을 부여하기 위한 구동수단;을 포함하며,
   상기 이송 컨베이어는,
   상기 이송 공간의 전방에서 상기 지지대와 평행하게 장착되며 양단에는 각각 제1스프라켓이 구비되는 제1회전축;
   상기 이송 공간의 후방에서 상기 지지대와 평행하게 장착되며 상기 제1회전축보다 상대적으로 높은 위치에 구성되고 양단에는 각각 제2스프라켓이 구비되는 제2회전축;
   상기 구동수단의 동력을 상기 제1회전축 또는 제2회전축으로 전달하는 동력전달부;
   상기 제1스프라켓과 제2스프라켓 간에 연결되어 일 방향으로 회전하는 한 쌍의 체인; 및
   상기 한 쌍의 체인 간에 일정 간격으로 이격되도록 연결되는 복수의 환봉;을 포함하되,
   상기 복수의 환봉 중 선택된 하나의 환봉은 절개부위를 구성하며, 상기 선택된 환봉과 인접한 다른 하나의 환봉에는 상기 절개부위를 덮는 개방플레이트가 힌지 결합되어 환봉의 위치에 따라 선택적으로 상기 절개부위가 밀폐 또는 개방되는 것을 특징으로 하는 지중 작물 수확장치.
   
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서,
   상기 이송 컨베이어는,
   상기 측판의 내측면에 결합되며 상기 제1스프라켓의 후단에서 제2스프라켓으로부터 제1스프라켓을 향하여 내측 방향으로 경사지도록 구성되는 제1가이드 플레이트;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지중 작물 수확장치.
   
4. 제 1항 또는 제 3항에 있어서,
   상기 이송 컨베이어는,
   상기 측판의 내측면에 결합되며 상기 제2스프라켓의 상단에서 제1스프라켓으로부터 제2스프라켓을 향하여 내측 방향으로 경사지도록 구성되는 제2가이드 플레이트;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지중 작물 수확장치.
   
5. 제 1항에 있어서,
   상기 진동 수단은,
   상기 구동수단으로부터 동력을 전달받으며 상기 측판에 회전 중심이 편심되게 설치되어 편심 회전하는 편심부;
   상기 편심부에 일단부가 회전 가능하게 연결되어 상기 편심부의 편심 회전에 의해 일정 구간의 회전을 반복하는 왕복로드; 및
   상기 이송 컨베이어의 하부에서 상기 측판에 회전 가능하게 결합되는 주축과, 상기 주축의 양측에서 상기 주축에 교차하게 고정되는 회전 암 및 상기 회전 암의 양측에 회전 가능하게 결합되어 상기 이송 컨베이어를 지지하는 가압롤러 및 상기 왕복로드의 타단부에 상기 주축을 회전 가능하게 핀 결합되는 연결링크를 포함하여 상기 왕복로드로부터 일정 구간의 반복되는 회전력을 전달받아 상기 이송 컨베이어에 진동을 부여하는 진동부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 지중 작물 수확장치.
   
6. 제 5항에 있어서,
   상기 연결링크는,
   상기 핀의 위치가 이동 가능하게 일정 구간이 절개된 선형홈이 구성되거나, 일정 간격을 갖는 복수 개의 체결홀이 구성되며 선택된 하나의 체결홀에 상기 왕복로드의 타단부가 핀 결합되는 것을 특징으로 하는 지중 작물 수확장치.
   
7. 제 5항에 있어서,
   상기 왕복로드는,
   일단 및 타단에 길이조절볼트가 구성되어 상기 일정 구간의 회전 범위를 선택적으로 조정하는 것을 특징으로 하는 지중 작물 수확장치.
   
8. 제 5항에 있어서,
   상기 진동부의 주축은,
   사각 또는 육각 단면을 갖도록 구성되며,
   상기 진동부는,
   상기 한 쌍의 측판 내측에서 상기 주축의 양단이 각각 관통되는 베어링과, 상기 베어링을 관통한 각 주축의 어느 일 측면을 상기 베어링에 체결 및 고정하기 위한 체결키를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지중 작물 수확장치.

Images