KR20100002083U

KR20100002083U - 역회전이 가능한 땅속 작물 수확기

Info

Publication number: KR20100002083U
Application number: KR2020080010998U
Authority: KR
Inventors: 최용; 전현종; 이충근; 이채식; 조영목; 이성우; 김재동
Original assignee: 대한민국(관리부서:농촌진흥청); 김재동
Priority date: 2008-08-19
Filing date: 2008-08-19
Publication date: 2010-03-02
Also published as: KR200448622Y1

Abstract

본 고안은 역회전이 가능한 땅속 작물 수확기에 관한 것으로, 돌이 많은 밭에서 땅속 작물을 수확할 때 돌이 체인 컨베이어와 구동축 및 피동축 사이에 끼여 원활한 작동이 이루어지지 않을 경우 수작업에 의한 돌멩이의 제거작업을 트랙터 운전석에 앉아서 간편하게 할 수 있도록 한 것인 바, 트랙터의 동력인출장치에 접속되어지는 기어박스(1)와, 이 기어박스(1)에 의해 회전되고 프레임(2)의 외측으로 풀리(3)가 부착된 기어축(4)과, 상기 프레임(2)의 후방 상부에 설치되며 상기 풀리(3)에 벨트(5)로 연결되어 구동되는 구동축(6)과, 상기 프레임(2)의 전방 하부에 설치되는 피동축(7)과, 상기 구동축(6)과 피동축(7) 사이에 설치되는 체인 컨베이어(8)가 설치된 땅속 작물 수확기에 있어서; 상기 기어축(4)에는 역회전용 기어(11)가 축결합되고, 상기 기어축(4) 근처의 프레임(2)에는 유압실린더(12)에 의해 상기 역회전용 기어(11)에 맞물리거나 이격되는 역회전용 구동기어(13)가 부착된 역회전용 유압모터(14)가 설치된다.

땅속, 작물, 인삼, 수확, 돌, 컨베이어, 역회전, 유압모터, 유압실린더

Description

역회전이 가능한 땅속 작물 수확기 {A root crop harvester capable of reverse rotating}

본 고안은 역회전이 가능한 땅속 작물 수확기에 관한 것으로, 특히 돌멩이가 많은 밭에 심겨진 농작물 특히, 인삼이나 더덕 등의 수확시 농작물과 함께 돌멩이가 굴취되어 체인 컨베이어와 구동축 및 피동축 사이에 끼여 작동이 원활히 이루어지지 않을 경우, 기존에는 트랙터 운전자가 내려서 지렛대 등을 사용하여 수작업으로 구동축을 역회전시켜 끼인 돌을 제거해야 함으로써 작업이 번거롭고 힘들어 수확작업이 순조롭게 진행되지 못했었는바, 본 고안은 수확기의 기어축에 역회전용 기어를 부착하고 기어축 근처의 프레임에는 유압실린더에 의해 상기 역회전용 기어에 맞물리거나 이격되는 역회전용 구동기어가 부착된 역회전용 유압모터를 설치하여 돌이 끼인 경우 트랙터에서 내리지 않고 운전석에서 조작레버를 사용하여 동력인출장치(PTO)의 동력을 끊고 상기 유압실린더에 유압을 공급하여 역회전용 구동기어가 기어축의 역회전용 기어에 맞물리도록 한 상태에서 역회전용 유압모터를 구동시켜 체인 컨베이어를 역회전시킴으로써 끼인 돌을 신속 간편하게 제거할 수 있도록 한 것이다.

트랙터에 의해 견인되면서 고구마나 감자 또는 인삼 등의 각종 땅속 작물을 수확하는 견인식 수확기는 트랙터의 견인력에 의해 굴취날이 흙과 함께 땅속 작물을 캐내고, 굴취된 흙과 작물은 체인 컨베이어를 통해 후방으로 이송되면서 흙은 체인 컨베이어 밑으로 떨어지고 남은 작물은 수확기 후방으로 떨어지거나 별도의 작물 받이에 수거되는 구조로 이루어져 있다.

한편, 흙 속에 돌멩이가 많은 돌밭에서의 수확작업시에는 크고 작은 돌이 체인 컨베이어를 따라 이송되면서 체인 컨베이어와 구동축 및 체인 컨베이어와 피동축 사이에 자주 끼이게 되는 현상이 발생하고 있는데, 이럴 경우에는 통상 트랙터를 세우고 수확작업을 일시 중단한 상태에서, 운전자가 트랙터에서 내려서 수작업으로 돌을 빼는 작업 즉, 구동축 근처의 체인봉 사이에 지렛대 등을 끼워 체인 컨베이어가 역회전하도록 함으로써 끼인 돌이 빠지도록 하는 작업을 일일이 수작업으로 해주어야 했었으므로 원활하고 순조로운 수확작업이 이루어지지 않아 작업능률이 저하되는 문제점이 있었으며, 이러한 수작업에 의한 돌빼기 작업은 밭에서의 수확작업 도중 안전사고가 발생하게 되는 주요한 원인이 되었음은 물론 작업자가 쉽게 피로를 느끼고 스트레스를 받게 되는 문제점이 있었다.

또, 돌이 체인 컨베이어를 이루는 체인봉 사이의 틈을 통해 체인 컨베이어 내부로 들어가서 저절로 빠지지 않고 체인 컨베이어의 이완부 끝부분 즉, 프레임 전방 하부의 피동축 부근으로 몰리게 되면서 돌이 피동축과 체인 컨베이어 사이에 끼여 피동축의 파손 또는 변형을 초래하거나 체인봉의 파손을 초래하였으며, 이로 인해 수확기의 원활한 작동이 이루어지지 않는 등의 문제가 자주 발생했었다.

본 고안은 상기한 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로, 본 고안의 목적은 돌멩이가 많은 밭에 심겨진 인삼이나 더덕 등 각종 농작물의 수확시 농작물과 함께 돌멩이가 굴취되어 체인 컨베이어와 구동축 및 피동축 사이에 끼일 경우 이를 신속하게 제거할 수 있는 역회전이 가능한 땅속 작물 수확기를 제공하는데 있다.

본 고안은 또, 체인 컨베이어의 내측에 돌이 들어 간 경우 자연적으로 돌멩이의 배출이 이루어질 수 있도록 함으로써 굴취날의 후부에 위치한 피동축으로 돌이 모이게 되면서 피동축과 체인 컨베이어를 파손 또는 변형시키게 되는 것을 방지할 수 있는 땅속 작물 수확기를 제공하는데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 고안은 수확기의 구동축에 역회전용 기어를 부착하고 기어축 근처의 프레임에는 유압실린더에 의해 상기 역회전용 기어에 맞물리거나 이격되는 역회전용 구동기어가 부착된 역회전용 유압모터를 설치하여 돌이 끼인 경우 트랙터의 운전석에서 조작레버를 사용하여 동력인출장치(PTO)의 동력을 끊고 상기 유압실린더에 유압을 공급하여 역회전용 구동기어가 기어축의 역회전용 기어에 맞물리도록 한 상태에서 역회전용 유압모터를 구동시켜 체인 컨베이어를 역회전시킴으로써 끼인 돌을 신속 간편하게 제거할 수 있도록 한 땅속 작물 수확기를 제공한다.

본 고안은 또, 상기 체인 컨베이어에는 자중에 의해 회동가능하게 설치된 개 폐구가 부착되어 상부의 긴장부에서는 상기 개폐구가 닫힌 상태를 유지하고 하부의 이완부에서는 개폐구가 열려 체인 컨베이어 내측에 들어간 돌이 외부로 배출될 수 있도록 한 땅속 작물 수확기를 제공한다.

본 고안은 돌이 많은 밭에서의 땅속 작물 수확작업시 수확기에 돌이 끼이거나 체인 컨베이어 내측으로 돌이 들어가 원활한 작동이 이루어지지 않을 경우, 트랙터의 운전석에서 내리지 않고 조작레버만을 사용하여 체인 컨베이어를 역회전시킴으로써 끼인 돌을 간편하게 제거할 수 있어 수확작업을 순조롭게 진행할 수 있으며, 체인 컨베이어의 내측에 들어간 돌은 이완부에서 개폐구가 열려 자중에 의해 돌이 외부로 빠져나오게 되므로 피동축 부근에 돌이 몰려 피동축을 파손시키는 등의 문제발생을 예방할 수 있는 등의 유용한 효과를 갖는다.

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

도 1은 본 고안에 의한 땅속 작물 수확기의 사시도이고, 도 2 및 도 3은 본 고안에 의한 땅속 작물 수확기의 내부 구조를 도시한 정면도와 배면도이며, 도 4는 역회전 구동부의 확대사시도이고, 도 5는 체인 컨베이어의 개폐구를 도시한 사시도이다.

도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이 본 고안에 의한 땅속 작물 수확기는 도시안된 트랙터의 동력인출장치(PTO)에 접속되어지는 기어박스(1)와, 이 기어박 스(1)에 의해 회전되고 프레임(2)의 외측으로 풀리(3)가 부착된 기어축(4)과, 상기 프레임(2)의 후방 상부에 설치되며 상기 풀리(3)에 벨트(5)로 연결되어 구동되는 구동축(6)과, 상기 프레임(2)의 전방 하부에 설치되는 피동축(7)과, 상기 구동축(6)과 피동축(7) 사이에 설치되는 체인 컨베이어(8)가 설치된 땅속 작물 수확기에 있어서; 상기 수확기의 기어축(4)에는 역회전용 기어(11)가 축결합되고, 상기 기어축(4) 근처의 프레임(2)에는 유압실린더(12)에 의해 상기 역회전용 기어(11)에 맞물리거나 이격되는 역회전용 구동기어(13)가 부착된 역회전용 유압모터(14)가 설치되어 돌이 끼인 경우 트랙터의 운전석에서 조작레버를 사용하여 동력인출장치(PTO)의 동력을 끊고 상기 유압실린더(12)에 유압을 공급하여 역회전용 구동기어(13)가 기어축(4)의 역회전용 기어(11)에 맞물리도록 한 상태에서 역회전용 유압모터(14)를 구동시켜 체인 컨베이어(8)를 역회전시킴으로써 끼인 돌을 신속 간편하게 제거할 수 있도록 되어 있다.

상기 체인 컨베이어(8)에는 자중에 의해 회동가능하게 설치된 개폐구(20)가 부착되어 있는데, 이 개폐구(20)는 체인봉(21)의 양단이 회동편(22)의 끝에 부착되고, 이 회동편(22)은 체인(23)에 회동가능하게 핀결합되며, 상기 체인(23)에는 상기 체인봉(21)이 안착되는 안착받이(24)가 형성되고, 상기 체인봉(21)의 외측에는 차단판(25)이 부착된 것으로, 체인 컨베이어(8) 상부의 긴장부(A)에서는 상기 개폐구(20)가 다른 체인봉과 동일한 간격으로 닫힌 상태를 유지하여 수확된 작물의 정상적인 이송이 이루어지고, 하부의 이완부(B)에서는 개폐구(20)가 자중에 의해 열리게 되면서 체인봉 사이의 틈새가 커지게 되어 체인 컨베이어(8) 내측에 들어간 돌멩이(S)가 외부로 배출될 수 있도록 되어 있다.

본 고안에서 상기 차단판(25)은 체인 컨베이어(8)의 이완부(B)에 위치한 체인봉(21)이 땅바닥(밭)에 끌리면서 회전할 때 밭 위의 돌멩이가 체인봉(21) 사이의 틈사에 끼이는 것을 차단하는 역할을 한다.

본 고안에서 상기 역회전용 유압모터(14)와 유압실린더(12)는 트랙터에 유압라인(도시생략됨)으로 연결되어 트랙터의 운전석에서 조작레버를 사용하여 유압을 공급하거나 차단하여 동작을 제어하게 되는데, 조작레버와 유압라인 및 액추에이터인 유압모터와 유압실린더간의 유압배관에 관한 내용은 본 고안이 속한 기술분야에서 통상의 당업자에 의해 자명한 기술이므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략하며, 다만, 이들의 조작방법은 후술하기로 한다.

상기 역회전용 유압모터(14)는 프레임(2)의 측부에 회동가능하게 부착된 힌지브라켓(10)의 일측에 고정되어 있으며, 상기 힌지브라켓(10)의 타측에는 프레임(2)에 몸체가 고정된 유압실린더(12)의 피스톤 말단이 핀결합되어 있어 유압실린더(12)가 수축된 상태에서는 역회전용 유압모터(14)가 기어축(4)에서 이격된 상태를 유지하게 되고, 유압실린더(12)가 신장되게 되면 역회전용 유압모터(14)가 기어축(4) 쪽으로 이동하면서 역회전용 유압모터(14)의 축에 결합된 역회전용 구동기어(13)가 기어축(4)에 축결합된 역회전용 기어(11)에 맞물리게 되면서 역회전용 유압모터(14)에 유압이 공급되면 기어축(4)이 평상시와는 반대의 방향으로 역회전하도록 되어 있다.

한편, 상기 역회전용 유압모터(14)에 축결합된 역회전용 구동기어(13)와 기 어축(4)에 축결합된 역회전용 기어(11)는 과도한 물림을 방지할 수 있도록 프레임(2)과 힌지브라켓(10) 사이에는 볼트와 너트로 이루어져 간격 조절이 가능한 스톱퍼(15)가 설치되어 있다.

본 고안에서 상기 역회전용 유압모터(14)는 기어축(4)을 약간만 역회전시키게 되므로 비교적 소형의 유압모터를 사용하여도 무방하며, 돌멩이가 끼인 상태에서 구동부를 역회전시켜주어야 하므로 구동토오크는 강해지도록 상기 역회전용 구동기어(13)보다 기어축(4)에 축결합된 역회전용 기어(11)가 직경이 더 크고 기어 잇수가 많은 것을 사용하여 회전속도는 줄어들면서 토오크의 세기는 증가될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 본 고안에서 상기 역회전용 유압모터(14)와 기어축(4)은 상호 평행하게 이격되는 형태에만 한정되지 않으며, 역회전용 유압모터의 축과 기어축이 동축선상에 배치되어 축방향으로 이격되거나 근접되어 기어가 맞물리는 클러치 형태로 제작할 수도 있음은 물론이며, 이러한 역회전구동부의 단순한 배치나 위치의 변경은 본 고안의 권리범위에 속함이 자명하다.

이하에서는 상기한 구성을 갖는 본 고안의 사용(조작)방법 및 구동과정에 대하여 설명하기로 한다.

먼저, 땅속 작물을 수확하기 위해서는 본 고안의 수확기가 트랙터에 3점 링크로 연결되고 트랙터의 동력인출장치(PTO)가 기어박스(1)에 연결되어 트랙터의 운전석에서 조작레버를 사용하여 기어박스로 동력을 공급하거나 차단하게 되는데, 수확작업시에는 트랙터의 동력인출장치에서 공급된 동력이 기어박스(1)에 공급되어 기어축(4)을 회전시키면 벨트(5)로 연결된 구동축(6)이 구동되어 체인 컨베이어(8)가 무한궤도 방식으로 정회전하게 되므로 수확기의 프레임 전방 하부에 설치된 굴취날에 의해 굴취된 작물과 흙은 체인 컨베이어를 타고 후방 상부로 이송되면서 흙과 작물이 분리되어 정상적인 수확작업이 이루어진다.

한편, 돌멩이가 많은 밭에서 수확작업을 하게 될 경우에는 돌멩이가 체인 컨베이어를 타고 후방으로 이송되다가 체인 컨베이어와 구동축 또는 체인 컨베이어와 피동축 사이에 끼이게 되는데, 이때에는 무리하게 작업을 진행하지 말고 운전석에어 조작레버를 조작하여 동력인출장치에서 기어박스로 전달되는 동력을 차단시킨 상태에서 또 다른 조작레버를 조작하여 역회전용 유압실린더(12)에 유압을 공급하면 도 6에 도시된 바와 같이 힌지브라켓(10)에 부착된 역회전용 유압모터(14)가 기어축(4) 쪽으로 접근하면서 역회전용 유압모터(14)의 축에 부착된 역회전용 구동기어(13)가 기어축(4)에 축결합된 역회전용 기어(11)에 맞물리게 되며, 이와 같은 상태에서 또 다른 조작레버를 조작하여 역회전용 유압모터(14)에 유압을 공급하면 역회전용 유압모터(14)가 회전하면서 기어축(4)을 평상시와는 반대의 방향으로 회전시키게 된다.

기어축(4)이 역방향으로 회전하게 되면 기어축(4)에 벨트(5)로 연결된 구동축(6)도 역방향으로 회전하게 되므로 구동축(6)과 체인 컨베이어(8) 사이에 끼였던 돌이 빠져 다시 정상적인 작업이 가능한 상태가 되는데, 이를 확인한 후에는 역회전용 유압모터(14)로 공급되는 유압을 차단하고 역회전용 유압실린더(12)를 수축시켜 역회전용 유압모터(14)가 기어축(4)에서 이격되도록 하면 맞물려 있던 역회전용 구동기어(13)와 역회전용 기어(11)가 떨어지게 된다.

그 후로는 다시 트랙터의 동력인출장치에서 기어축(4)으로 동력을 공급하면 기어축이 정회전하면서 정상적인 수확작업을 진행할 수 있게 되는 것이며, 돌멩이가 끼는 상황이 재발하면 위에서 설명한 일련의 역회전조작을 반복해주면 된다.

한편, 납작한 돌멩이는 체인 컨베이어(8)의 체인 봉 사이로 삽입되어 체인 컨베이어 내부에 머무르게 되는데, 체인 컨베이어(8)는 무한궤도 상태로 회전하게 되므로 결국 체인 컨베이어(8) 내부의 돌멩이는 프레임(2)의 전방 하부에 위치한 피동축(7) 쪽으로 몰리게 되며, 이를 빼주지 않으면 피동축이 파손되거나 변형되는 등 정상적인 작동이 이루어지지 않을 수 있으나, 본 고안에서는 체인 컨베이어(8)의 일부가 개폐구(20)로 이루어져 있고, 이 개폐구(20)는 상부의 긴장부(A)에서는 자중에 의해 닫힌 상태를 유지하게 되므로 작물의 정상적인 이송이 이루어지게 되고, 하부의 이완부(B)에서는 도 7에 도시된 바와 같이 자중에 의해 열리게 되므로 체인 컨베이어(8) 내측의 돌멩이(S)가 열린 개폐구(20)를 통해 밑으로 빠지게 되므로 피동축(7)에 영향을 미치지 않아 체인 컨베이어(8) 내부로 들어간 돌멩이에 대하여는 별도의 조치를 취하지 않아도 수확기의 정상적인 작동에 지장을 초래하지 않게 된다.

도 1은 본 고안에 의한 땅속 작물 수확기의 사시도,

도 2는 본 고안에 의한 땅속 작물 수확기의 내부 구조를 도시한 정면도,

도 3은 본 고안에 의한 땅속 작물 수확기의 내부 구조를 도시한 배면도,

도 4는 역회전 구동부의 확대사시도,

도 5는 체인 컨베이어의 개폐구를 도시한 사시도,

도 6은 역회전 구동부의 전환상태를 도시한 정면도,

도 7은 체인 컨베이어 개폐구가 열린 상태를 도시한 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 기어박스 2 : 프레임

3 : 풀리 4 : 기어축

5 : 벨트 6 : 구동축

7 : 피동축 8 : 체인 컨베이어

10 : 힌지브라켓 11 : 역회전용 기어

12 : 유압실린더 13 : 역회전용 구동기어

14 : 역회전용 유압모터 15 : 스톱퍼

20 : 개폐구 21 : 체인봉

22 : 회동편 23 : 체인

24 : 안착받이 25 : 차단판

Claims

트랙터의 동력인출장치에 접속되어지는 기어박스(1)와, 이 기어박스(1)에 의해 회전되고 프레임(2)의 외측으로 풀리(3)가 부착된 기어축(4)과, 상기 프레임(2)의 후방 상부에 설치되며 상기 풀리(3)에 벨트(5)로 연결되어 구동되는 구동축(6)과, 상기 프레임(2)의 전방 하부에 설치되는 피동축(7)과, 상기 구동축(6)과 피동축(7) 사이에 설치되는 체인 컨베이어(8)가 설치된 땅속 작물 수확기에 있어서;

상기 기어축(4)에는 역회전용 기어(11)가 축결합되고, 상기 기어축(4) 근처의 프레임(2)에는 유압실린더(12)에 의해 상기 역회전용 기어(11)에 맞물리거나 이격되는 역회전용 구동기어(13)가 부착된 역회전용 유압모터(14)가 설치되어 돌이 끼인 경우 트랙터의 운전석에서 조작레버를 사용하여 동력인출장치(PTO)의 동력을 끊고 상기 유압실린더(12)에 유압을 공급하여 역회전용 구동기어(13)가 기어축(4)의 역회전용 기어(11)에 맞물리도록 한 상태에서 역회전용 유압모터(14)를 구동시켜 체인 컨베이어(8)를 역회전시킴으로써 끼인 돌을 신속 간편하게 제거할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 역회전이 가능한 땅속 작물 수확기.
청구항 1에 있어서,

상기 체인 컨베이어(8)에는 자중에 의해 회동가능하게 설치된 개폐구(20)가 부착되어 상부의 긴장부(A)에서는 상기 개폐구(20)가 닫힌 상태를 유지하고 하부의 이완부(B)에서는 개폐구(20)가 열려 체인 컨베이어(80) 내측에 들어간 돌(S)이 외 부로 배출될 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 역회전이 가능한 땅속 작물 수확기.
청구항 2에 있어서,

상기 개폐구(20)는 체인봉(21)의 양단이 회동편(22)의 끝에 부착되고, 이 회동편(22)은 체인(23) 회동가능하게 핀결합되며, 상기 체인(23)에는 상기 체인봉(21)이 안착되는 안착받이(24)가 형성되고, 상기 체인봉(21)의 외측에는 돌멩이가 끼이는 것을 방지하는 차단판(25)이 부착된 것을 특징으로 하는 역회전이 가능한 땅속 작물 수확기.
청구항 1에 있어서,

상기 역회전용 유압모터(14)는 프레임(2)의 측부에 회동가능하게 부착된 힌지브라켓(10)의 일측에 고정되고, 상기 힌지브라켓(10)의 타측에는 프레임(2)에 몸체가 고정된 유압실린더(12)의 피스톤 말단이 핀결합된 것을 특징으로 하는 역회전이 가능한 땅속 작물 수확기.
청구항 4에 있어서,

상기 프레임(2)과 힌지브라켓(10) 사이에는 볼트와 너트로 이루어져 간격 조절이 가능한 스톱퍼(15)가 설치되어 상기 역회전용 유압모터(14)에 축결합된 역회전용 구동기어(13)와 기어축(4)에 축결합된 역회전용 기어(11) 간의 과도한 물림을 방지할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 역회전이 가능한 땅속 작물 수확기.