KR20160099187A

KR20160099187A - 구근작물의 줄기 절단장치

Info

Publication number: KR20160099187A
Application number: KR1020150021194A
Authority: KR
Inventors: 이승윤; 민영봉; 김동권
Original assignee: 경상남도
Priority date: 2015-02-11
Filing date: 2015-02-11
Publication date: 2016-08-22
Also published as: KR101686391B1

Abstract

본 발명은 구근작물의 줄기 절단장치를 개시한다. 본 발명에 따른 줄기 절단장치는, 주행할 때 토양과 멀칭비닐의 사이로 진입하는 분리용 가이드; 상기 분리용 가이드의 하부에 설치되어 구근작물의 줄기를 절단하는 절단수단; 토양으로부터 분리되어 상기 분리용 가이드의 상부로 이동하는 멀칭비닐을 후방으로 배출하는 배출수단을 포함한다.
본 발명에 따르면 구근작물의 줄기 절단작업과 멀칭비닐을 토양으로부터 분리하는 작업을 동시에 수행함으로써 수확작업의 생산성을 높일 수 있다. 또한 멀칭비닐의 손상으로 인한 토양오염이나 추가 노동의 필요를 줄일 수 있다.

Description

구근작물의 줄기 절단장치{Apparatus for cutting the stem of the bulbous plant}

본 발명은 양파 등과 같은 구근작물의 줄기를 절단하는 장치에 관한 것으로서, 구체적으로는 구근을 덮고 있는 멀칭비닐을 토양으로부터 분리하는 작업과 줄기절단 작업을 동시에 수행할 수 있는 장치에 관한 것이다.

일반적으로 양파는 외떡잎식물 백합목 백합과에 속하는 작물로서 가장 널리 식용되는 채소 중의 하나이고, 농가 입장에서는 겨울 휴경기를 이용하여 소득을 증대시킬 수 있는 중요한 작물이다.

이와 같이 국민식생활과 농가 소득에 중요한 비중을 차지하는 양파를 안정적으로 생산 및 보급하기 위해서는 기계화 기반조성과 생산비절감 등이 해결되어야 하지만, 아직까지 양파재배의 기계화는 매우 미흡한 실정이다.

예를 들어 국내의 양파재배 작업별 노동투하시간은 기계화가 미흡한 파종, 정식 및 수확작업의 비중이 가장 높은 것으로 나타나 있으며, 특히 수확작업은 대부분 인력에 의존하는 데다 농촌 인구의 노령화로 인하여 도시의 미숙련 인력이 수확작업을 하는 경우가 많기 때문에 노동생산성이 크게 낮은 실정이다.

특히, 양파는 멀칭(mulching) 비닐로 토양을 포장한 상태에서 재배되기 때문에 양파가 성장한 이후에는 도 1의 사진에 나타낸 바와 같이 멀칭비닐의 상부가 양파 줄기로 뒤덮이게 된다.

따라서 양파를 수확하기 위해서는, 멀칭비닐 상부의 양파 줄기를 수작업으로 절단하는 작업, 도 2 및 도 3의 사진에 나타낸 바와 같이 멀칭비닐을 걷어 내는 작업, 드러난 양파를 굴취 및 수집하는 작업을 거쳐야 한다.

그런데 굴취 및 수집 작업은 어느 정도 기계화가 진행되고 있으나, 아직까지 줄기 절단 작업의 기계화는 제대로 이루어지지 않고 있다.

특허문헌 1과 같이 구근작물의 줄기를 절단하는 장치가 소개되기도 하였으나. 이 장치는 다음과 같은 몇 가지 문제점을 안고 있어 현장에 적용하는데 어려움이 있다.

첫째, 양파 등의 줄기가 멀칭비닐과 뒤엉켜 있기 때문에 특허문헌 1의 장치를 사용하면 멀칭비닐의 손상없이 작물의 줄기만을 절단하는 것이 불가능한 문제가 있다. 또한 멀칭비닐은 토양오염을 방지하기 위해 수확할 때 완전히 제거되는 것이 바람직한데, 줄기절단 과정에서 찢기거나 조각나면 이를 제거하는데 상당한 노력이 소요되는 문제가 있다.

둘째, 멀칭비닐의 손상없이 양파 등의 줄기만을 절단할 수 있다고 하더라도, 절단 후 남은 양파줄기는 여전히 멀칭비닐과 뒤엉켜 있는 상태이므로 굴취 및 수집을 위해서는 멀칭비닐을 토양으로부터 분리하는 작업을 별도로 수행해야 하는 단점이 있다.

공개실용신안공보 제20-2011-0011528호(공개일; 2011.12.14)

본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위한 것으로서, 구근을 덮고 있는 멀칭비닐을 토양으로부터 분리시키는 작업과 구근의 줄기를 절단하는 작업을 동시에 수행할 수 있는 구근작물의 줄기 절단장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한 구근과 멀칭비닐의 손상을 최소화할 수 있는 줄기 절단장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 양상은, 주행할 때 토양과 멀칭비닐의 사이로 진입하는 분리용 가이드; 상기 분리용 가이드의 하부에 설치되어 구근작물의 줄기를 절단하는 절단수단; 토양으로부터 분리되어 상기 분리용 가이드의 상부로 이동하는 멀칭비닐을 후방으로 배출하는 배출수단을 포함하는 구근작물의 줄기 절단장치를 제공한다.

본 발명의 일 양상에 따른 구근작물의 줄기 절단장치에서, 상기 절단수단은, 구동수단에 의해 회전하는 구동축; 크랭크암에 의해 상기 구동축의 단부에 연결되고, 상기 구동축과 축심이 이격된 크랭크축; 주행방향과 직교하는 방향을 따라 수평으로 배치된 상부날과 하부날을 포함하는 트리머; 상기 상부날 또는 하부날의 일측에 형성된 크랭크축 삽입홀을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한 본 발명의 일 양상에 따른 구근작물의 줄기 절단장치는 상기 트리머와 토양 사이의 거리를 조절하는 높이조절수단을 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한 본 발명의 일 양상에 따른 구근작물의 줄기 절단장치에서, 상기 배출수단은, 주행방향과 직교하는 방향을 따라 수평으로 배치된 배출롤러; 상기 배출롤러를 회전시키는 롤러구동수단; 상기 멀칭비닐을 사이에 두고 상기 배출롤러에 일정한 압력을 가하도록 설치된 텐션롤러를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다. 이때 상기 롤러구동수단은, 구동축; 상기 배출롤러와 나란하게 배치되고, 제1동력전달수단을 통해 상기 구동축의 회전력을 전달받는 종동축; 상기 종동축의 회전력을 상기 배출롤러로 전달하는 제2동력전달수단을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한 상기 구동축은 유니버셜조인트에 의해 견인차량에 구비된 동력원에 연결되는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한 본 발명의 일 양상에 따른 구근작물의 줄기 절단장치에서, 상기 배출수단은 상기 배출롤러의 전방에 상기 배출롤러와 나란하게 배치된 인입롤러를 포함하고, 상기 롤러구동수단은 상기 인입롤러를 상기 배출롤러와 같은 방향 및 속도로 회전시키는 동력전달수단을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한 본 발명의 일 양상에 따른 구근작물의 줄기 절단장치는, 표면에 다수의 돌기를 구비하고 상기 분리용 가이드의 전방에서 주행방향과 직교하는 방향으로 배치되는 줄기정리용 롤러; 상기 줄기정리용 롤러를 회전시키는 회전구동수단을 더 포함하며, 상기 줄기정리용 롤러는 상기 분리용 가이드의 전방에서 회전하면서 멀칭비닐의 상부에 엉켜있는 줄기를 정리하는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한 발명의 일 양상에 따른 구근작물의 줄기 절단장치는 견인차량과 연결되는 견인수단을 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다. 이때 상기 견인수단은, 상기 견인차량에 연결된 연결링크의 일단이 회전 가능하게 결합되는 연결부; 상기 견인차량에 구비된 유압실린더의 로드가 결합되는 유압실린더 연결부를 포함하며, 상기 유압실린더의 로드를 신장 또는 단축시킴으로써 상기 절단수단의 높이를 조절하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명에 따르면 구근작물의 줄기 절단작업과 멀칭비닐을 토양으로부터 분리하는 작업을 동시에 수행함으로써 수확작업의 생산성을 높일 수 있다. 또한 멀칭비닐의 손상으로 인한 토양오염이나 추가 노동의 필요를 줄일 수 있다.

도 1은 수확시기의 양파밭을 나타낸 사진.
도 2는 멀칭비닐을 토양으로부터 분리하는 과정을 나타낸 사진
도 3은 양파 줄기를 절단한 후 멀칭비닐을 제거한 상태를 나타낸 사진.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 구근작물 줄기 절단장치의 사시도
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 구근잘물 줄기 절단장치의 정면도
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 구근작물 줄기 절단장치의 측면도
도 7은 예취날과 크랭크의 연결구조를 나타낸 도면
도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 구근작물 줄기 절단장치와 트랙터의 연결구조를 나타낸 도면
도 9는 본 발명의 제1 실시예에 따른 구근작물 줄기 절단장치의 동작을 개략적으로 나타낸 도면
도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 구근작물 줄기 절단장치의 정면도
도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 구근작물 줄기 절단장치의 측면도
도 12는 본 발명의 제2 실시예에 따른 구근작물 줄기 절단장치의 동작을 개략적으로 나타낸 도면

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 구근작물용 줄기 절단장치를 상세히 설명한다. 한편 본 발명은 양파 줄기를 절단하는 장치를 개발하는 데서 출발하였지만, 본 발명이 반드시 양파줄기 절단장치에만 국한되는 것은 아니며 다른 종류의 구근작물의 줄기를 절단하는 장치에도 적용될 수 있음을 미리 밝혀 둔다.

제 1 실시예

도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 구근작물 줄기 절단장치(이하, 편의상 '줄기절단장치'라고 한다)(100)의 사시도이고, 도 5 및 도 6은 각각 정면도와 측면도이다. 본 명세서에서는 설명의 편의를 위하여 줄기절단장치(100)의 진행방향을 기준으로 앞쪽을 선단 또는 전방이라 하고 반대쪽을 후단 또는 후방이라 하기로 한다.

도면에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 줄기절단장치(100)는, 메인프레임(110), 메인프레임(110)의 양측에 각각 형성된 제1 측면프레임(121)과 제2측면프레임(122), 줄기절단장치(100)의 진행방향과 직교하는 방향으로 배치되며 양단이 제1 및 제2 측면프레임(121,122)에 회전 가능하게 결합되는 종동축(141)을 포함한다.

본 발명의 실시예에서는 종동축(141)의 중앙에 구동기어박스(130)를 설치한다. 구동기어박스(130)의 선단에는 구동축(도 5의 132)이 돌출 형성되고, 구동기어박스(130)의 내부에는 구동축(132)의 회전력을 종동축(141)으로 전달하는 다수의 기어(도면에는 나타내지 않았음)가 설치된다.

종동축(141)의 하부에는 양단이 제1 및 제2 측면프레임(121,122)의 하단 부근에 회전 가능하게 결합되는 배출롤러(142)가 설치되며, 따라서 배출롤러(142)는 줄기절단장치(100)의 진행방향과 직교하는 방향으로 배치된다.

제1측면프레임(121)의 일측에는 종동축(141)의 회전력을 배출롤러(142)로 전달하는 체인(143)이 설치되며, 종동축(141)과 배출롤러(142)의 일단에는 체인(143)을 감을 수 있는 스프라켓이 설치된다. 다만 동력전달수단이 체인(143)으로 국한되는 것은 아니며, 체인(143)을 대신하여 벨트, 와이어, 기어 등과 같은 다른 동력전달수단이 사용될 수도 있다.

안전을 위하여 제1측면프레임(121)의 일측에는 종동축(141) 및 배출롤러(142)의 각 단부와 체인(143)을 둘러싸는 보호커버(도 6의 144)를 설치하는 것이 바람직하다. 또한 종동축(141)은 외부로 노출되지 않도록 축하우징(145)의 내부에 설치하는 것이 바람직하다.

배출롤러(142)의 전방에는 인입롤러(146)가 배출롤러(142)와 나란하게 배치되며, 인입롤러(146)의 양단은 제1 및 제2측면프레임(121,122)에 회전 가능하게 결합된다.

배출롤러(142)와 인입롤러(146)는 줄기절단장치(100)가 진행할 때 후방으로 멀칭비닐(도 9의 30)을 배출시키는 역할을 하며, 배출롤러(142)와 인입롤러(146) 의 간격이 너무 큰 경우에는 배출롤러(142)와 인입롤러(146)의 사이에 중간롤러(147)를 설치할 수도 있다.

전술한 바와 같이, 배출롤러(142)의 회전축은 체인(143)을 통해 종동축(141)의 회전력을 전달받는다. 인입롤러(146)와 중간롤러(147)도 별도의 체인을 통해 종동축(141)의 회전력을 전달받을 수 있으나, 본 발명의 실시예에서는 인입롤러(146) 및 중간롤러(147)의 각 회전축이 롤러용 기어박스(도 5의 149)에 의해 배출롤러(142)의 회전축과 연동하도록 하였다.

본 발명의 실시예에서는 롤러용 기어박스(149)를 제2측면프레임(122)의 바깥쪽에 설치하였으나, 설치위치가 이에 한정되지 않음은 물론이다. 또한 어떠한 방식으로 동력이 전달되더라도 배출롤러(142), 인입롤러(146) 및 중간롤러(147)는 모두 동일한 방향과 속도로 회전하면서 멀칭비닐(30)을 후방으로 배출시키는 것이 바람직하다.

배출롤러(142) 등을 회전시키기 위해서는 구동기어박스(130)에 구비된 구동축(132)을 회전시켜야 한다. 본 발명의 실시예에서는 도 8에 나타낸 바와 같이, 구동축(132)을 회전시키기 위하여 유니버셜조인트(230)를 이용하여 트랙터(200)에 구비된 동력원과 구동축(132)을 연결하였다.

멀칭비닐(30)의 안정적인 배출을 위하여, 배출롤러(142)의 상부에는 다수의 제1텐션롤러(151)를 설치하고, 인입롤러(146)의 상부에는 다수의 제2텐션롤러(152)를 설치하는 것이 바람직하다.

제1 및 제2텐션롤러(151,152)는 각각 텐션롤러지지프레임(160)에 의해 지지되며, 각각 탄성수단(164)을 이용하여 배출롤러(142) 및 인입롤러(146)의 표면에 대해 일정한 압력을 가하도록 설치된다.

예를 들어 텐션롤러 지지프레임(160)은 메인프레임(110)에 결합된 수직프레임(161), 수직프레임(161)에 결합된 수평프레임(162), 일단은 수평프레임(162)에 연결되고 타단은 텐션롤러(151,152)의 축을 지지하는 롤러축지지부(163)를 포함할 수 있다. 탄성수단(164)은 롤러축지지부(163)의 일단에 연결되어 배출롤러(142) 및 인입롤러(146)에 대해 일정한 압력을 가하도록 설치된다.

각 텐션롤러(151,152)가 배출롤러(142) 및 인입롤러(146)에 대해 일정한 압력을 가하도록 설치되면, 배출롤러(142) 및 인입롤러(146)가 회전할 때 각 텐션롤러(151,152)가 반대 방향으로 회전하면서 그 사이에 위치하는 멀칭비닐(30)을 일정한 힘으로 후방으로 배출할 수 있게 된다.

한편 제1텐션롤러(151)와 배출롤러(142)의 사이, 및 제2텐션롤러(152)와 인입롤러(146)의 사이에 멀칭비닐을 끼우기 위해서는, 제1 및 제2 텐션롤러(151,152)를 각각 배출롤러(142) 및 인입롤러(146)로부터 이격시킬 수 있어야 한다.

이를 위해서는 메인프레임(110)에 대한 수직프레임(161)의 결합 위치를 조절할 수 있는 높이조절수단을 설치할 수 있다. 이와 달리 수직프레임(161)에 대한 수평프레임(162)의 결합 위치, 또는 수평프레임(162)에 대한 롤러축지지부(163)의 결합 위치를 조절하는 높이조절수단을 설치할 수도 있다.

한편 본 발명의 제1실시예에 따른 줄기절단장치(100)는 선단쪽으로 돌출된 다수의 분리용 가이드(180)를 포함한다. 분리용 가이드(180)는 메인프레임(110)의 하단 부근에서 전방으로 돌출되며, 도 5 및 도 6에 나타낸 바와 같이 선단으로 갈수록 높이가 낮아지는 형상을 가지며, 따라서 선단으로 갈수록 지면에 가까워지게 된다.

이러한 형상의 분리용 가이드(180)는 줄기절단장치(100)가 진행할 때 토양과 멀칭비닐(30)의 사이로 진입하여 멀칭비닐(30)을 토양으로부터 분리시키는 역할을 한다.

분리용 가이드(180)는 선단부가 지면에 매우 근접한 상태에서 이동하게 되므로 구근작물의 구근을 손상시키지 않도록 구근작물의 재배간격을 고려하여 적당한 개수가 설치되어야 한다.

분리용 가이드(180)가 멀칭비닐(30)을 들어 올리면 분리용 가이드(180)의 하부에는 구근과 줄기가 드러나게 되며, 이렇게 드러난 줄기는 후술하는 트리머(175)에 의해 절단될 수 있다.

또한 분리용 가이드(180)에 의해 토양으로부터 분리된 멀칭비닐(30)은 인입롤러(146)와 제2텐션롤러(152)의 사이에 끼워진 상태에서 인입롤러(146)의 회전력에 의해 후단쪽으로 이동하며, 또한 배출롤러(142)와 제1텐션롤러(151)의 사이에 끼워진 상태에서 배출롤러(142)의 회전력에 의해 줄기절단장치(100)의 후방으로 배출된다.

분리용 가이드(180)의 하부에서 구근작물의 줄기를 절단하는 절단수단은 특별히 제한되지 않지만, 본 발명의 실시예에서는 상대적으로 깨끗한 절단면을 얻을 수 있는 트리머(175)를 사용하였다.

트리머(175)는 도 7에 나타낸 바와 같이 하부날(176)과 상부날(177)을 포함하며, 본 발명의 실시예에서는 상부날(177)이 유압모터(171)에 의해 수평 운동하면서 줄기를 절단한다.

보다 구체적으로 살펴보면, 유압모터(171)는 제1측면프레임(121)의 바깥측에 장착되고, 유압모터(171)에서 아래쪽으로 연장된 모터회전축(172)은 제1측면프레임(121)의 바깥측에 설치된 부싱(173)에 의해 회전 가능하게 지지된다.

모터회전축(172)의 하단에는 크랭크(174)가 형성된다. 크랭크(174)는 일단이 모터회전축(172)에 연결된 크랭크암(174a)과 크랭크암(174a)의 타단에서 아래쪽으로 연장되며 모터회전축(172)과 축심이 이격되어 있는 크랭크축(174b)을 포함한다. 크랭크축(174b)은 상부날(177)의 후단 일측에 형성된 크랭크축 삽입홀(178)에 삽입된다.

따라서 모터회전축(172)이 회전하면 크랭크(174)에 의해 트리머(175)의 상부날(177)이 하부날(176)의 상부에서 수평 왕복운동을 하며, 이를 통해 하부날(175)과 상부날(177) 사이로 진입한 구근작물의 줄기를 절단할 수 있게 된다.

본 발명의 실시예에서는 상부날(177)에 크랭크(174)를 연결하였으나, 하부날(175)의 일측에 크랭크축 삽입홀을 형성하여 크랭크(174)를 연결할 수도 있음은 물론이다.

본 발명의 실시예에 따른 줄기절단장치(100)는 트랙터에 의해 견인되는 상태에서 줄기를 절단할 수 있다.

이를 위해 줄기절단장치(100)의 메인프레임(110)에는 전방으로 돌출된 트랙터연결부(도 5의 191, 192)가 돌출 형성되며, 트랙터연결부(191)는 도 8에 나타낸 바와 같이 연결링크(220)에 의해 트랙터(200)에 연결된다.

줄기절단장치(100)는 구근작물의 줄기를 일정한 길이로 잘라야 하므로 트리머(175)가 지면에서부터 일정한 높이에 위치해야 하며, 줄기의 절단길이를 조절하기 위해서는 트리머(175)의 높이를 조절할 수 있어야 한다.

본 발명의 실시예에서는 도 8에 나타낸 바와 같이 트랙터(220)에 구비된 유압실린더(210)의 로드를 줄기절단장치(100)의 상단에 구비된 유압실린더연결부(194)에 연결하는 한편, 트랙터연결부(191)를 연결링크(220)에 회전 가능하게 결합함으로써 트리머(175)의 높이 조절이 가능하도록 하였다.

즉, 줄기절단장치(100)의 선단이 지면으로부터 소정 높이로 들어올려진 상태에서 트랙터 연결부(191,192)를 연결링크(220)에 회전 가능하게 결합하고, 유압실린더(210)의 로드를 신장시키면 줄기절단장치(100)의 하단에 구비된 트리머(175)가 트랙터연결부(191)를 중심으로 반시계 방향으로 회전하면서 지면으로부터 멀어지게 된다. 반대로 유압실린더(210)의 로드를 단축시키면 트리머(175)가 시계방향으로 회전하여 지면에 보다 가까워지게 된다.

도면에는 나타내지 않았으나 줄기절단장치(100)의 하부에는 보조바퀴 등이 설치될 수도 있다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 제1실시예에 따른 줄기절단장치(100)의 동작을 설명한다.

줄기절단작업을 위해서는 줄기절단장치(100)의 트랙터연결부(191)를 연결링크(220)를 이용하여 트랙터(200)에 연결하는 한편, 유압실린더연결부(194)에 트랙터(200)에 구비된 유압실린더(230)의 로드를 연결한다. 이때 줄기 절단장치(100)는 전체가 지면으로부터 이격된 상태에서 트랙터(200)를 따라 진행할 수도 있고, 선단부근에 보조바퀴 등이 구비된 경우에는 보조바퀴가 지면에 접한 상태에서 진행할 수도 있다.

또한 트랙터에 구비된 동력원과 줄기절단장치(100)의 구동축(132)을 유니버셜조인트(230)로 연결한다.

그리고 제1 및 제2텐션롤러(151,152)를 각각 배출롤러(142)와 인입롤러(146)의 표면으로부터 이격시킨 상태에서, 토양을 덮고 있는 멀칭비닐(30)의 끝단을 토양으로부터 분리한 후 분리용 가이드(180)의 상부를 거쳐 인장하여 인입롤러(146) 및 배출롤러(142)의 상부에 위치시킨다.

이어서 제1 및 제2텐션롤러(151,152)를 하강시키면, 탄성수단(164)의 작용에 의해 제1 및 제2텐션롤러(151,152)가 멀칭비닐(30)을 각각 배출롤러(142)와 인입롤러(146)에 대해 일정한 압력으로 누르게 된다.

이 상태에서 유압실린더(230)의 로드를 신장 또는 단축시켜 트리머(175)의 높이를 조절하고, 이어서 줄기절단장치(100)의 유압모터(171)를 구동시키면 트리머(175)가 작동을 시작한다.

이어서 트랙터(200)에 구비된 동력원을 동작시키면 유니버셜조인트(230)에 연결된 구동축(132)이 회전하고, 구동축(132)이 회전하면 구동기어박스(130), 종동축(141), 체인(143) 등의 동력전달수단에 의해 배출롤러(142)가 회전한다. 배출롤러(142)가 회전하면 롤러용 기어박스(149)에 의해 인입롤러(146) 및 중간롤러(147)가 회전한다.

이와 같이 배출롤러(142), 인입롤러(146) 및 중간롤러(147)가 회전하기 시작할 때 트랙터(200)를 전진시키면, 도 9에 나타낸 바와 같이 토양(10)과 멀칭비닐(30)의 사이로 분리용 가이드(180)가 진입하면서 멀칭비닐(30)이 토양(10)으로부터 분리되기 시작한다.

멀칭비닐(30)이 토양(10)으로부터 분리되면 멀칭비닐(30)의 하부에는 토양(10)에 심어진 구근(20)과 줄기(22)가 드러나며, 이어서 분리용 가이드(180)의 하부에서 동작하는 트리머(175)에 의해 줄기(22)가 절단된다. 이때 필요에 따라 트리머(175)의 높이를 조절하여 줄기(22)의 절단 길이를 조절할 수 있다. 예를 들어 단기 저장용 양파의 경우에는 약 4cm 정도의 길이로 절단하는 것이 바람직하고, 장기저장용 양파의 경우에는 약 7cm 이상의 길이로 절단하는 것이 바람직하다.

트리머(175)가 줄기(22)를 절단하는 중에도 트랙터(200)가 전진함에 따라 줄기 절단장치(100)에 구비된 분리용 가이드(180)는 계속하여 멀칭비닐(30)의 하부로 진입하여 멀칭비닐(30)을 토양(10)으로부터 분리시키며, 분리된 멀칭비닐(30)은 회전하는 배출롤러(142), 인입롤러(146) 및 중간롤러(147)에 의해 줄기절단장치(100)의 후방으로 배출된다.

후방으로 배출되는 멀칭비닐(30)은 여전히 밭을 덮고 있는 상태이지만, 이미 토양(10)으로부터 분리되었기 때문에 작업자는 별다른 힘을 들이지 않고도 멀칭비닐을 쉽게 제거할 수 있으며, 이 과정에서 멀칭비닐(30)의 상부에 놓여진 절단된 줄기(22)도 쉽게 제거될 수 있다.

멀칭비닐(30)을 제거한 후에는 종래와 마찬가지로 양파 등의 구근을 굴취하고 수집함으로써 수확을 마치게 된다.

제 2 실시예

본 발명의 제1실시예에 따른 줄기절단장치(100)를 사용할 때, 멀칭비닐(30)의 상부에 구근작물의 줄기(22)가 서로 엉켜 있는 경우에는 분리용 가이드(180)가 멀칭비닐(30)의 하부로 진입하여 멀칭비닐(30)을 들어올리는 과정에서 멀칭비닐(30)이 찢어지거나 엉킨 줄기 때문에 구근이 뽑혀져 올라오는 경우가 발생할 수 있다.

본 발명의 제2실시예는 이러한 문제를 해결하기 위한 것으로서, 분리용 가이드(180)가 멀칭비닐(30)을 들어올리기 전에 사전 정리작업의 일환으로 멀칭비닐(30) 상부에 엉켜 있는 줄기를 정리하는 수단을 포함하는 줄기절단장치에 관한 것이다.

구체적으로 살펴보면, 도 10의 정면도 및 도 11의 측면도에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 줄기절단장치(100a)는 제1실시예에 따른 줄기절단장치(100)에 줄기정리용 롤러(196)가 추가된 점에 특징이 있다.

줄기정리용 롤러(196)는 분리용 가이드(180)의 전방에서 줄기절단장치(100a)의 진행방향과 직교하는 방향으로 배치되며, 양단에 연결된 한 쌍의 롤러지지부(198)에 의해 메인프레임(110) 또는 측면프레임(121,122)에 연결된다.

줄기정리용 롤러(196)의 표면에는 다수의 돌기(197)가 형성되며, 다수의 돌기(197)는 줄기정리용 롤러(196)가 회전할 때 멀칭비닐(30)의 상부에 서로 엉켜있는 구근작물의 줄기들을 줄기절단장치(100a)의 진행방향과 나란한 방향으로 쓸어서 엉킴을 풀어주는 역할을 한다.

이러한 다수의 돌기(197)는 구근작물의 재배간격 등을 고려하여 적절한 간격으로 배치되어야 하며, 본 발명의 실시예에서는 전방에서 보았을 때 다수의 분리용 가이드(180)와 서로 어긋나는 위치에 형성하였으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

다수의 돌기(197)는 줄기정리용 롤러(196)의 길이를 따라 다수의 그룹으로 구분되고, 각 그룹에 속하는 돌기는 줄기정리용 롤러(196)의 원주방향을 따라 등간격으로 배치되는 것이 바람직하다. 이렇게 배치하면 줄기정리용 롤러(196)가 회전할 때 각 그룹에 속하는 다수의 돌기(197)가 하부의 줄기를 연속적으로 쓸게 되므로 정리작업이 보다 효과적으로 수행될 수 있기 때문이다.

줄기 엉킴을 푸는 과정에서 멀칭비닐(30)이나 구근(20) 등이 손상되어서는 아니 되므로 돌기(197)는 고무, 실리콘 등과 같은 부드러운 재질인 것이 바람직하다.

한편 줄기정리용 롤러(196)의 높이가 지나치게 낮으면 돌기(197)에 의해 멀칭비닐(30) 등이 손상될 수 있고, 지나치게 높으면 줄기정리가 제대로 이루어지지 않으므로 줄기정리용 롤러(196)를 위한 높이조절수단이 설치될 수 있다.

이러한 높이조절수단은 다양한 방식으로 구현될 수 있다. 일 예로 롤러지지부(198)를 메인프레임(110) 또는 측면프레임(121,122)에 회전 가능하게 장착하고, 롤러지지부(198)의 회전각을 조절하는 수단을 높이조절수단으로 활용할 수 있다. 또한 줄기정리용 롤러(196)의 축이 롤러지지부(198)에 결합되는 위치를 조절하는 수단을 높이조절수단으로 활용할 수도 있다.

또한 도면에는 나타내지 않았으나, 본 발명의 제2실시예에 따른 줄기절단장치(100a)에는 줄기정리용 롤러(196)를 회전시키는 회전구동수단이 설치될 수 있다. 상기 회전구동수단은 롤러지지부(198)의 일측에 설치될 수도 있고, 메인프레임(110) 또는 측면프레임(121,122)에 장착될 수도 있다. 또한 벨트, 체인, 와이어, 기어 등의 동력전달수단을 통해 줄기정리용 롤러(196)를 회전시킬 수도 있다.

회전구동수단은 줄기정리용 롤러(196)의 하단이 줄기절단장치(100a)의 후방을 향해 이동하도록 줄기정리용 롤러(196)를 회전시키는 것이 바람직하다.

즉, 도 12에 나타낸 바와 같이, 줄기정리용 롤러(196)를 시계방향으로 회전시키면 멀칭비닐(30)의 상부에서 회전하는 다수의 돌기(197)가 줄기(22)를 연속적으로 후방으로 쓸게 되고, 이로 인해 줄기(22)의 엉킨 부분이 풀리게 된다. 다만 줄기정리용 롤러(196)가 반드시 이 방향으로 회전해야 하는 것은 아니므로 필요에 따라서는 반대방향으로 회전할 수도 있다.

이와 같은 과정을 거쳐 줄기(22)가 정리된 상태에서는 멀칭비닐(30)의 하부로 분리용 가이드(180)가 진입하여 토양(10)으로부터 멀칭비닐(30)을 들어 올리더라도 줄기(22)가 멀칭비닐(30)의 상승을 방해하지 않게 되며, 따라서 멀칭비닐(30)의 손상이나 구근(20)이 뽑히는 현상이 방지될 수 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 설명하였으나 본 발명은 전술한 실시예에 한정되지 않고 다양한 형태로 변형 또는 수정되어 실시될 수 있다.

일 예로서, 이상에서는 본 발명의 실시예에 따른 줄기절단장치(100)의 구동축(132)이 유니버셜조인트(230)에 의해 트랙터(200)에 구비된 동력원에 연결되어 배출롤러(142) 등이 회전하는 것으로 설명하였다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니므로 배출롤러(142) 등을 회전시키는 롤러구동수단을 줄기절단장치(100)에 직접 장착할 수도 있다.

다른 예로서, 이상에서는 줄기절단장치(100)가 배출롤러(142)와 인입롤러(146) 등을 포함하는 것으로 설명하였으나, 필요에 따라서는 배출롤러(142) 또는 인입롤러(146)만 설치될 수도 있다. 그러나 명칭이야 어떻든지 간에 배출롤러(142)와 인입롤러(146)는 모두 멀칭비닐(30)을 후방으로 이동시키는 역할을 하는 것이므로 그 기능은 서로 동일하다고 할 수 있다.

또 다른 예로서, 이상에서는 줄기절단장치(100)가 트랙터(200)에 구비된 유압실린더(210)에 의해 들어 올려진 상태에서 줄기절단 작업을 하는 것으로 설명하였다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니므로 줄기절단장치(100)에 바퀴를 설치한 상태에서 트랙터(200)가 줄기절단장치(100)를 단순히 견인하도록 구성할 수도 있다. 다만 이 경우에는 줄기절단장치(100)에 트리머(175)의 높이를 조절할 수 있는 수단을 설치하는 것이 바람직하다.

또 다른 예로서, 이상에서는 줄기절단장치(100)가 트랙터(200)에 의해 견인되는 것으로 설명하였으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니므로 경운기 등 다른 유형의 견인차량에 연결될 수도 있다.

또 다른 예로서, 본 발명의 실시예에 따른 줄기절단장치(100)가 반드시 견인차량에 연결되어야 하는 것은 아니므로 줄기절단장치(100)에 독립적인 주행동력을 장착하여 자주식 줄기 절단장치로 변형할 수도 있다.

또한 배출롤러(142), 인입롤러(146), 중간롤러(1477) 등을 회전시키기 위한 동력전달수단의 종류도 특별히 제한되지 않으며, 따라서 체인, 기어, 와이어, 벨트 등의 공지된 동력전달수단을 적절히 선택 또는 조합하여 동력전달수단을 구현할 수 있다.

절단수단도 반드시 트리머(175)에 한정되는 것은 아니므로 원형톱 등 다른 유형의 절단수단으로 대체될 수도 있다.

이와 같이 본 발명은 다양한 형태로 변형 또는 수정되어 실시될 수 있으며, 변형 또는 수정된 실시예라 하더라도 후술하는 특허청구범위에 개시된 본 발명의 기술적 사상을 포함한다면 본 발명의 권리범위에 속하는 것은 당연하다.

100: 구근작물의 줄기절단장치 110: 메인프레임
121: 제1 측면프레임 122: 제2측면프레임
130: 구동기어박스 132: 구동축
141: 종동축 142: 배출롤러
143: 체인 144: 보호커버
145: 축하우징 146: 인입롤러
147: 중간롤러 149: 롤러용 기어박스
151: 제1텐션롤러 152: 제2텐션롤러
160: 텐션롤러지지프레임 161: 수직프레임
162: 수평프레임 163: 롤러축지지부
164: 탄성수단 171: 유압모터
172: 모터회전축 173: 부싱
174: 크랭크 174a: 크랭크암
174b: 크랭크축 175: 트리머
176: 하부날 177: 상부날
178: 크랭크축 삽입홀 180: 분리용 가이드
191, 192: 트랙터연결부 194: 유압실린더 연결부
196: 줄기정리용 롤러 197: 돌기
198: 롤러지지부 200: 트랙터
210: 유압실린더 220: 연결링크
230: 유니버셜조인트

Claims

주행할 때 토양과 멀칭비닐의 사이로 진입하는 분리용 가이드;
상기 분리용 가이드의 하부에 설치되어 구근작물의 줄기를 절단하는 절단수단;
토양으로부터 분리되어 상기 분리용 가이드의 상부로 이동하는 멀칭비닐을 후방으로 배출하는 배출수단
을 포함하는 구근작물의 줄기 절단장치
제1항에 있어서, 상기 절단수단은,
구동수단에 의해 회전하는 구동축;
크랭크암에 의해 상기 구동축의 단부에 연결되고, 상기 구동축과 축심이 이격된 크랭크축;
주행방향과 직교하는 방향을 따라 수평으로 배치된 상부날과 하부날을 포함하는 트리머;
상기 상부날 또는 하부날의 일측에 형성된 크랭크축 삽입홀
을 포함하는 것을 특징으로 하는 구근작물의 줄기 절단장치
제1항에 있어서,
상기 절단수단과 토양 사이의 거리를 조절하는 높이조절수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 구근작물의 줄기 절단장치
제1항에 있어서, 상기 배출수단은,
주행방향과 직교하는 방향을 따라 수평으로 배치된 배출롤러;
상기 배출롤러를 회전시키는 롤러구동수단;
상기 멀칭비닐을 사이에 두고 상기 배출롤러에 일정한 압력을 가하도록 설치된 텐션롤러
를 포함하는 것을 특징으로 하는 구근작물의 줄기 절단장치
제4항에 있어서, 상기 롤러구동수단은,
구동축;
상기 배출롤러와 나란하게 배치되고, 제1동력전달수단을 통해 상기 구동축의 회전력을 전달받는 종동축;
상기 종동축의 회전력을 상기 배출롤러로 전달하는 제2동력전달수단
을 포함하는 것을 특징으로 하는 구근작물의 줄기 절단장치
제5항에 있어서,
상기 구동축은 유니버셜조인트에 의해 견인차량에 구비된 동력원에 연결되는 것을 특징으로 하는 구근작물의 줄기 절단장치
제4항에 있어서,
상기 배출수단은 상기 배출롤러의 전방에 상기 배출롤러와 나란하게 배치되는 인입롤러를 포함하고,
상기 롤러구동수단은 상기 인입롤러를 상기 배출롤러와 같은 방향 및 속도로 회전시키는 동력전달수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 구근작물의 줄기 절단장치
제1항에 있어서,
표면에 다수의 돌기를 구비하고 상기 분리용 가이드의 전방에서 주행방향과 직교하는 방향으로 배치되는 줄기정리용 롤러;
상기 줄기정리용 롤러를 회전시키는 회전구동수단
을 더 포함하며, 상기 줄기정리용 롤러는 상기 분리용 가이드의 전방에서 회전하면서 멀칭비닐의 상부에 엉켜있는 줄기를 정리하는 것을 특징으로 하는 구근작물의 줄기 절단장치
제1항에 있어서,
견인차량과 연결되는 견인수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 구근작물의 줄기 절단장치
제9항에 있어서, 상기 견인수단은,
상기 견인차량에 연결된 연결링크의 일단이 회전 가능하게 결합되는 연결부;
상기 견인차량에 구비된 유압실린더의 로드가 결합되는 유압실린더 연결부
를 포함하며, 상기 유압실린더의 로드를 신장 또는 단축시킴으로써 상기 절단수단의 높이를 조절하는 것을 특징으로 하는 구근작물의 줄기 절단장치