KR20050043889A - 잔디 수확기를 위한 잔디를 마는 장치 - Google Patents

Abstract

잔디 롤의 가장자리 단부의 각도 위치를 롤 주위에서 자동적으로 제어하기 위한 잔디 롤러가 제공된다. 장치는 롤(roll)이 롤-업 콘베이어 상에서 형성될 때 잔디 스트립의 단부 또는 종단 가장자리를 감지한다. 잔디 롤러는 회전을 계속하면서 롤-업 콘베이어에 잔디 롤을 유지시키며 잔디 스트립의 종단 가장자리의 위치에 응답하는 방식으로 롤-업 콘베이어로부터 롤을 배출시킨다.

Description

잔디 수확기를 위한 잔디를 마는 장치{Roll-up conveyor for sod harvester}

본 발명은 잔디의 수확 기술에 관한 것으로서, 즉, 잔디의 분배와 교체를 위해서 지면으로부터 잔디의 스트립(sod strip)을 잘라서 마는 것에 관한 것이다.

상업적인 적용을 위한 잔디 수확은 통상적으로 트랙터로 구동되는 잔디 수확기를 이용하여 지면으로부터 잔디의 스트립을 절단함으로써 발생된다. 절단된 스트립은 롤(roll)들로 형성되어 집어올려져서 덩어리로 운동되도록 적재된다.

잔디의 스트립을 자동적으로 롤로 만드는 메카니즘은 수년 동안 존재하였다. 잔디 롤은 일반적으로 경사진 이송 콘베이어의 후방, 상부 단부에서 배출된다. 롤들은 작업자가 잔디의 롤들을 집어 올려서, 통상적으로 잔디 수확기에 의해 운반되는 팔레트 위에 그것들을 적층물로 쌓아올리기에 편리한 위치에 배출되는 것이 바람직스럽다.

예를 들면, 미국 특허 제 3,509,944 호 (Brouwer 등)는 그러한 경사진 콘베이어를 구비한 종래 기술의 잔디 수확기를 개시하는데, 여기에서 잔디의 롤들은 콘베이어의 상단부에 근접하여 형성된다.

미국 특허 제 4,832,130 호 (Brouwer 등)는 자체 추진되는 잔디 수확기를 개시한다. 수확기는 경사진 이송기를 구비하며, 이송기는 잔디의 스트립을 분리된 롤 형성 엔클로져(enclosure) 안으로 전달한다. 롤-형성 엔클로져는 롤을 형성하기 위하여 서로에 대하여 전체적으로 직각으로 배치된 한쌍의 콘베이어를 구비한다. 형성된 롤들은 수확기의 단부에서 손수레 상으로 배출되는데, 이것은 형성된 롤을 손수레의 양측으로 이송시켜서 그것의 다음 통과를 위해서 수확기를 비운다.

롤의 가장자리(flap), 또는 롤의 외측 단부의 위치는 통상적으로 적재자(stacker)로 불리우는 작업자에게 중요하게 되는데, 적재자는 잔디의 롤을 들어올려서 운반한다. 도 1 은 롤-업 메카니즘으로부터 플랫포옴(2) 또는 콘베이어(미도시)로 배출된 이후의 잔디 롤(1)의 측면도를 도시한다. 가장자리(3)가 너무 멀리 시계 방향으로 위치된다면, 이것은 떨어질 수 있으며, 부분적으로 잔디의 롤을 말리지 않게 한다. 가장자리가 너무 멀리 반시계 방향으로 위치하면, 적재를 위하여 집어올려지면서 가장자리가 아래로 매달릴 수 있는데, 이것은 적재자에게 불편할 수 있다. 적재자들은 통상적으로 롤의 취급이 보다 예측 가능하도록 가장자리가 일관되게 위치되는 것을 선호한다. 가장자리의 위치는 로봇 잔디 적재기를 이용하는 것과 같이 잔디의 롤이 기계적으로 취급될 때 더욱 중요해지는데, 이것은 본 출원의 출원일에 출원된 "로봇 잔디 적재기" 제하의 관련 출원에 개시된 것과 같다.

잔디의 스트립을 마는 통상적인 하나의 방법은 롤-업 콘베이어(5)를 사용하는 것인데, 이것은 이송 콘베이어(4)의 후방 상단부에 위치한다. 롤-업 콘베이어의 앞에서, 잔디 롤은 통상적으로 개시기 게이트(starter gate)라고 불리우는, 압연 금속(6)의 만곡편상의 선단 가장자리를 잡아서 뒤로 돌림으로써 개시된다. 잔디는 트레이(7) 아래에서 계속 회전하는데, 트레이는 이송 콘베이어(4)가 잔디를 뒤로 (도 1에서 좌측으로) 움직일 때 새롭게 시작된 롤의 상부를 전체적으로 움직이지 않게 유지시키는데 충분한 마찰을 제공한다. 롤이 후방으로 움직여서 성장하게 되면 롤-업 콘베이어(5)를 만나게 되는데, 이것은 이송 콘베이어(4)의 위에 위치된 것이다. 롤-업 콘베이어(5)는 평행한 평면상에서 작동되지만 반대인 방향으로 움직이며 이송 콘베이어(4) 보다 약간 느린 속도로 움직인다. 이러한 것은 잔디 롤(1)이 단지 트레이가 사용되었을 때에 필요한 것보다 작은 꾸러미로 말리는 것을 종료시킬 수 있다.

잔디 롤(1)이 롤-업 콘베이어(5)의 단부에서 완료되면, 롤-업 콘베이어의 단부에 근접하게 위치된 플레이트(8)에 의해서 2 개의 콘베이어(4,5)들 사이에서 배출될 수 있다. 잔디 롤(1)이 플레이트(8)를 만나면, 이것은 롤-업 콘베이어(5)로부터 이탈되게 변위되며, 이송 콘베이어(4)는 잔디 롤(1)을 후방으로 배출시킨다. 가장자리(flap)의 위치는 플레이트(8)의 조절 가능한 위치에 의해서 제어될 수 있다. 플레이트(8)가 전방으로 (도 1에서 우측으로) 더 움직이면 잔디 롤(1)이 곧 배출될 것이며, 플레이트(8)가 후방으로 (좌측으로) 움직이면 잔디 롤(1)은 나중에 배출될 것이다.

가장자리 제어에 대한 이러한 장치와 방법은 대부분의 수동적인 적재 조건들에 대하여 일반적으로 효과적인 것으로 증명되었다. 그러나, 가장자리 제어 플레이트(8)를 정지 상태로 유지시킬지라도, 가장자리의 위치는 잔디 두께, 스트립의 길이, 그리고 잔디와 2 개의 콘베이어들 사이에서의 미끄러짐의 양에 기인하여 여전히 변화할 수 있다. 일부 설계에서는 플레이트를 재위치시킬 것을 필요로 하는 설계 보다 가장자리 위치를 용이하게 제어하도록 하는 것을 시도하였다. 예를 들면, 나닝스 반 룬(Nannings Van Loon)은 전기 액튜에이터와 토글 스위치(toggle switch)를 이용하여 가장자리 조절기 플레이트를 앞뒤로 움직일 수 있는 메카니즘을 발전시켰다. 브루워 터프 장비(Borwer turf Equipment)는 또한 가변적인 속도의 유압으로 구동되는 롤-업 콘베이어를 제공하는데, 이것은 가장자리 위치를 제어하도록 용이하게 조절될 수 있다. 그러나, 이러한 모든 방법들은 가장자리 위치를 수정하도록 수동적인 개입을 필요로 한다. 자동화된 적재는 자동화된 가장자리의 제어를 필요로 한다.

모든 이전의 방법들은 잔디 스트립의 선단 가장자리가 일관된 위치에 있고, 일관된 길이이며, 그리고 일관된 두께라는 점을 가정한 것에 기초하였다. 이것은 잔디 롤이 보내는 시간의 양을 변화시킴으로써, 또는 롤-업 콘베이어의 속도에 의해서 가장자리의 위치를 탁월하게 제어한다.

도 1 은 당해 기술 분야에서 공지된, 종래의 설계에 따른 잔디용 롤러를 도시한다.

도 2 는 본 발명의 원리에 따라서 배치된 잔디용 롤러이다.

도 3 은 본 발명의 잔디용 롤러를 작동시키는 제어 시스템이다.

본 발명은 잔디 롤의 단부 위치에 기초하여 잔디 롤을 배출시키는 롤-업 콘베이어에 관한 것이다.

본 발명의 롤-업 콘베이어는 잔디 스트립의 단부 또는 종단 가장자리(trailing edge)를 감지하기 위한 장치와, 롤-업 콘베이어가 계속 회전할 때 롤-업 콘베이어에서 잔디 롤을 유지하기 위한 장치를 구비한다. 롤-업 콘베이어는 또한 잔디 스트립의 종단 가장자리의 위치에 응답하는 방식으로 롤-업 콘베이어로부터 롤을 배출시키는 장치를 구비한다.

본 발명의 다른 적용 범위는 이후에 제공되는 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 상세한 설명과 특정의 예들은 본 발명의 바람직한 구현예를 표시할지라도 단지 예시의 목적만을 위해서 나타낸 것이며, 본 발명의 범위를 제한하도록 의도된 것이 아니라는 점이 이해되어야 한다.

바람직한 구현예에 대한 다음의 설명은 본질적으로 단지 예시적인 것이며 본 발명, 출원 및, 그것의 사용의 범위를 제한하도록 의도된 것은 전혀 아니다.

도 2 는 본 발명의 원리에 따라서 배치된 롤-업 메카니즘(20)의 측면도를 도시한다. 롤-업 메카니즘(20)은 이송 콘베이어(4), 개시기 게이트(6), 트레이(tray,7) 및, 롤-업 콘베이어(5)를 구비하며, 이것은 도 1 과 연결되어 설명된 바와 같이 작동한다. 본 발명에 따라서, 롤-업 메카니즘(20)은 잔디 스트립의 단부를 감지하기 위한 장치를 더 구비하는데, 특히 주행자(runner, 9)가 잔디 스트립(10)상에서 걸쳐있다. 일단 잔디 스트립(10)의 단부가 주행자(9)를 통과하면, 주행자(9)는 이송 콘베이어의 레벨인 아래로 강하한다. 주행자(9)에 링크된 플랜지(22)는 근접 스위치(11)를 작동시킨다. 비록 근접 스위치(11)가 여기에 도시되었을지라도, 잔디 스트립(10)의 단부를 감지하기 위한 다른 장치들은 기계적인 마이크로-스위치, 다양한 근접 센서들, 또는 광학 센서를 구비할 수 있다는 점을 당업자들은 인식할 것이다.

도 2 에 도시된 구현예에서, 롤-업 콘베이어의 후방 단부에 위치된 제 3 의, 유지용 콘베이어(12)는 잔디 롤(18)을 롤-업 콘베이어 안에 유지한다. 유지용 콘베이어(12)는 전체적으로 수직이며 롤-업 콘베이어(5)와 같은 방향으로 회전하지만, 이송 콘베이어(4)의 표면 속도와 같은 속도로 회전한다. 유지용 콘베이어(12)의 하단부는 롤-업 콘베이어(5)의 후방 단부 보다 약간 낮게 위치된다. 콘베이어들의 상대적인 위치는 2 개의 콘베이어들 사이에 약간의 포켓(pocket)을 형성하여, 그것이 잔디 롤(18)을 유지한다. 당업자들은 롤러가 유지용 콘베이어(12)를 대체할 수 있다는 점을 인식할 것이다.

도 3 은 잔디 스트립(10)의 종단 가장자리(trailing edge)의 위치에 응답하여 롤-업 콘베이어(5)로부터 잔디 롤을 배출시키기 위한 시스템(30)을 도시한다. 시스템(30)은 유지용 콘베이어(12)의 회전을 제어하는 밸브(13)를 구비한다. 유지용 콘베이어(12)가 정지할 때, 이송 콘베이어(4)는 잔디 롤(18)을 후방으로 (도 2에서 좌측으로) 운반하며 잔디 롤(18)을 배출시킨다.

유압 밸브(13)는 전자적으로 제어된다. 잔디 스트립(10)의 종단 가장자리가 감지될 때, 콘트롤러(14)는 신호를 수신한다. 소정의 지연 이후에, 콘트롤러(14)는 신호를 송신하여 유지용 콘베이어(12)를 정지시킨다. 소정의 지연은 타이머 또는 카운터로써 제어될 수 있다. 도시된 바와 같이, 계수기(15)는 전송 콘베이어(4)에 장착된 스프로켓(17)의 치(teeth)의 구동을 감지하는 근접 센서(16)로부터 펄스를 계수한다. 스프로켓(17)의 치들이 근접 센서(16)를 통과하면, 근접 센서(16)는 신호를 콘트롤러(14)로 송신한다.

롤-업 메카니즘(20)은 주행기(9)에 의해 감지된 바로서 잔디 롤(18)의 끝의 위치 또는 가장자리(flap)의 위치에 기초하여 잔디 롤(18)을 롤-업 콘베이어(5)로부터 배출한다. 롤이 롤-업 콘베이어로부터 배출될 때의 순간에 롤 둘레의 소망하는 각도 위치에 가장자리의 단부가 있도록, 스트립의 단부가 감지될 때로부터의 시간 지연이 조절될 수 있다.

본 발명은 가장자리의 위치에서의 가변성을 배제시킨다. 본 발명은 잔디 스트립의 종단 가장자리 부분 또는 가장자리가 배출의 타이밍을 제어하는 것이기 때문에 잔디의 길이에서의 변화에 영향을 덜 받는다. 잔디의 두께와 미끄러짐 양에서의 변화는 제어 신호가 발생된 이후에 잔디가 단지 짧은 시간 동안에 회전을 계속하므로 플랩의 위치에 제한된 효과를 미친다.

본 발명에 대한 설명은 본질적으로 단지 예시적인 것이며, 따라서 본 발명의 요지로부터 이탈되지 않은 변화는 본 발명의 범위 안에 있는 것으로 의도된다. 그러한 변화는 본 발명의 사상과 범위로부터 이탈된 것으로서 간주되지 않는다.

본 발명은 잔디 롤을 적재시키는 작업에 적용될 수 있다.

Claims (17)

1. 잔디 스트립을 변위시키기 위한 이송 콘베이어;

   잔디 스트립이 이송 콘베이어에 의해 변위되었을 때 잔디 스트립의 선단 부분에 근접하여 잔디 스트립의 회전을 개시시키는 개시기;

   잔디 스트립의 회전을 보조하도록 잔디 롤이 통과할 때 잔디 롤의 상부 부분의 변위를 적어도 부분적으로 지연시키기 위한 트레이(tray);

   잔디 스트립이 이송 콘베이어 위에서 변위될 때 잔디 스트립의 종단 가장자리를 검출하기 위한 가장자리 검출기;

   잔디 스트립을 더욱 말게되는(roll up) 롤-업 콘베이어로서, 이송 콘베이어와 반대인 방향으로 작동하는 롤-업 콘베이어; 및,

   이송 콘베이어상에서 잔디 롤을 유지시키는 유지용 콘베이어;를 구비하는 잔디 스트립을 잔디 롤로 마는 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   가장자리 검출기와 협동하여 작동하는 센서를 더 구비하고, 가장자리 검출기가 잔디 스트립의 종단 가장자리 부분을 검출하였을 때 센서가 작동되는 것을 특징으로 하는 장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   유지용 콘베이어는 롤-업 콘베이어에 대하여 전체적으로 비스듬하게 배향되는 것을 특징으로 하는 장치.
4. 제 3 항에 있어서,

   유지용 콘베이어는 이송 콘베이어와 같은 방향으로 작동하는 것을 특징으로 하는 장치.
5. 제 1 항에 있어서,

   가장자리 검출기와 협동하여 작동하는 센서로서, 가장자리 검출기가 잔디 스트립의 종단 가장자리 부분을 검출하였을 때 활성화되는 센서; 및,

   이송 콘베이어에 의해 변위되었던 잔디 스트립의 길이를 결정하는 길이 검출기;를 구비하는 것을 특징으로 하는 장치.
6. 제 5 항에 있어서,

   길이 검출기는 이송 콘베이어를 따른 잔디 스트립의 변위에 따라서 이송 콘베이어에 의해 변위된 잔디 스트립의 길이를 결정하는 것을 특징으로 하는 장치.
7. 제 5 항에 있어서,

   콘트롤러를 더 구비하며, 콘트롤러는 센서와 길이 검출기로부터 입력을 수신하고, 콘트롤러는 센서의 활성화 이후에 소정의 시간 기간 동안 유지용 콘베이어의 작동을 비활성화시키는 것을 특징으로 하는 장치.
8. 이송 콘베이어에 의해서 변위되고 있는 잔디 스트립을 잔디 롤로 마는 장치로서,

   잔디 스트립의 종단 가장자리 부분을 검출하기 위한 종단 가장자리 센서;

   잔디 스트립이 잔디 롤로 말릴 때 잔디 롤을 콘베이어에 유지시키기 위한 유지 장치; 및,

   잔디 스트립의 종단 가장자리 부분의 위치에 따라서 롤을 배출시키기 위한 배출 장치;를 구비하는 장치.
9. 제 8 항에 있어서,

   종단 가장자리 센서는 잔디 스트립에 접촉하는 부재를 구비하고, 부재는 잔디 스트립에 접촉할 때 제 1 의 위치로 변위되고 스트립과 접촉하지 않을 때 제 2 의 위치로 변위되며, 제 1 위치와 제 2 위치 사이의 변위는 잔디 스트립의 가장자리 부분의 존재를 표시하는 것을 특징으로 하는 장치.
10. 제 8 항에 있어서,

    유지 장치는 유지용 콘베이어를 더 구비하고, 유지용 콘베이어는 이송 콘베이어의 단부에 근접하여 위치되고, 유지용 콘베이어의 활성화는 잔디 롤을 이송 콘베이어 상에 유지시키고 유지용 콘베이어의 비활성화는 잔디 롤이 이송 콘베이어로부터 이탈되어 움직일 수 있게 하는 것을 특징으로 하는 장치.
11. 제 8 항에 있어서,

    배출기 장치는 콘트롤러를 더 구비하고, 콘트롤러는 종단 가장자리 센서로부터 입력 신호를 수신하여 홀드업 콘베이어(holdup conveyer)를 비활성화시키기 이전에 소정의 시간 지연을 가능하게 하는 것을 특징으로 하는 장치.
12. 제 8 항에 있어서,

    종단 가장자리 센서로부터 입력 신호를 수신하는 콘트롤러;

    이송 콘베이어의 변위를 측정하는 이송 콘베이어 센서로서, 콘트롤러는 잔디 스트립의 종단 가장자리 부분의 검출 이후에 이송 콘베이어의 변위의 소정 길이에 응답하여 홀드업 콘베이어를 비활성화시키는 것을 특징으로 하는 장치.
13. 이송 콘베이어를 제공하는 단계;

    잔디 스트립의 종단 가장자리 부분을 위치시키는 단계;

    잔디 스트립이 잔디 롤로 회전될 때 이송 콘베이어 안에 잔디 롤을 유지시키는 단계;

    잔디 스트립의 종단 가장자리 부분의 위치에 따라서 롤을 배출시키는 단계;를 구비하는 잔디 스트립을 잔디 롤로 회전시키는 방법.
14. 제 13 항에 있어서,

    종단 가장자리 부분을 검출하는 단계는 잔디 스트립에 접촉할 때 제 1 의 위치를 나타내도록 잔디 스트립에 접촉하는 부재를 제공하는 단계와 잔디 스트립에 접촉하지 않을 때 제 2 위치로 변위되는 단계를 더 구비하고, 제 1 위치와 제 2 위치 사이의 변위는 잔디 스트립의 가장자리 부분의 존재를 나타내는 것을 특징으로 하는 방법.
15. 제 13 항에 있어서,

    유지 단계는 유지용 콘베이어를 제공하는 단계를 더 구비하고, 유지용 콘베이어는 이송 콘베이어의 단부에 근접하여 위치되고, 유지용 콘베이어의 활성화는 잔디 롤을 이송 콘베이어상에 유지시키고 유지용 콘베이어의 비활성화는 잔디 롤이 이송 콘베이어를 이탈하여 움직일 수 있게 하는 것을 특징으로 하는 방법.
16. 제 13 항에 있어서,

    배출 단계는 홀드업 콘베이어를 비활성화시키기 이전에 소정의 시간 지연을 가능하게 하는 단계를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 방법.
17. 제 13 항에 있어서,

    이송 콘베이어의 변위를 측정하는 단계를 더 구비하고, 이송 콘베이어의 변위의 소정 길이에 응답하여 홀드업 콘베이어를 비활성화시키는 것은 잔디 스트립의 종단 가장자리 부분의 검출을 따르는 것을 특징으로 하는 방법.