KR20220057188A - 퇴비살포기 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 이물질 간섭으로 퇴비살포작업이 멈추는 경우 이를 감지하여 회전 동력과 퇴비 이송을 자동으로 정지시킬 수 있고, 퇴비를 넓고 균일하게 살포할 수 있는 퇴비살포기에 관한 것으로서, 상부와 후부가 개구되는 구조를 갖는 적재함; 상기 적재함 바닥면에 구비되는 체인컨베이어, 상기 체인컨베이어에 형성되는 돌출바, 체인컨베이어를 구동시키는 유압모터, 상기 유압모터의 솔레노이드밸브를 제어하는 컨트롤러로 이루어지는 이송부; 상기 적재함의 후방 말단에 구비되는 하우징, 상기 하우징 내부에 구비되며 서로 반대방향으로 회전하는 한 쌍의 회전축, 상기 회전축에 복층구조로 구비되는 복수의 비터를 포함하는 회전부; 구동축인 PTO축과 연결되고 일측에 토크센서가 구비되는 입력축, 상기 입력축과 회전축을 연결하는 기어박스를 포함하는 구동부;로 이루어지며, 상기 토크센서는 입력축의 회전이 멈추게 되면 이를 알리는 신호를 컨트롤러에 전송하며, 컨트롤러는 상기 신호가 수신되면 솔레노이드밸브의 작동유 유입을 차단하여 체인컨베이어를 정지시키는 것을 특징으로 한다.

Description

퇴비살포기{Manure spreader}

본 발명은 퇴비살포기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 이물질 간섭으로 퇴비살포작업이 멈추는 경우 이를 감지하여 회전 동력과 퇴비 이송을 자동으로 정지시킬 수 있고, 퇴비를 넓고 균일하게 살포할 수 있는 퇴비살포기에 관한 것이다.

퇴비는 동식물의 폐기물을 퇴적, 발효시킨 비료로서 중량이 많이 나가 인력으로 넓은 지면을 살포하는 것이 무척 고된 작업이다.

이에 트랙터 등이 제공하는 동력을 이용하여 퇴비를 살포하는 퇴비살포기가 아래의 특허문헌 1 및 2에 소개되어 있다.

상기 종래기술들을 통해 퇴비살포기의 기본 구성을 살펴보면, 먼저 특허문헌 1의 농업용 퇴비살포기는 도 1에 도시되어 있는 바와 같이 퇴비가 적재되는 함체(100)의 바닥에 링크체인(200)이 구비되고, 여기에 형성된 이송횡간(300)이 퇴비를 후방으로 밀어내면, 함체(100) 후방에 설치된 살포회전기구(400)의 회전운동을 통해 퇴비를 분쇄, 살포하는 것을 특징으로 한다.

다만, 살포회전기구(400)의 회전축이 수평으로 배치되는 관계로, 살포폭이 좁아 사용에 제한이 따른다.

일례로, 비닐하우스는 측벽으로 갈수록 천장이 낮아지는 경우가 대부분이며, 이로 인해 비닐하우스 내부에서 퇴비살포기 운전이 제한되어 가장자리 살포가 불가한 문제가 있다.

이에 반해, 상기 특허문헌 2의 퇴비살포기는 도 2에 도시되어 있는 바와 같이, 한 쌍의 비터축(600A, 600B)이 수직으로 설치된 상태에서 서로 반대 방향으로 회전하면, 각 축에 구비된 비터의 회전에 의해 퇴비가 퍼지는 방식으로 살포됨으로써, 위와 같은 문제를 해소할 수 있다.

다만, 이러한 수직형 비터의 경우에도 살포가 중앙에 집중되고 외곽으로 갈수록 살포량이 작아, 균일한 살포가 이루어지지 못하는 문제가 있다.

한편, 퇴비에는 돌이나 금속편과 같은 경한 이물질이 종종 섞여 있는데, 이러한 이물질의 간섭으로 비터의 회전이 멈춰지게 되면, 회전축으로 지속적으로 동력이 인가되는 동시에 유입되는 퇴비가 비터를 압박하여, 비터나 주변 구성을 파손시키는 경우가 종종 발생한다.

기존에는 운전자가 비터의 회전 상태를 모니터링하여 비터가 정지하면, 스위치 조작을 통해 회전 동력을 차단하고 이송을 정지해야 하므로, 운전자의 숙련된 조작이 요구된다.

등록실용신안공보 실0138378호 (1999. 03. 20. 공고) 공개특허공보 제10-2015-0132733호 (2015. 11. 26. 공개)

본 발명에서 해결하고자 하는 과제는, 회전 동력을 이용하여 퇴비를 살포하는 작업을 수행 중에 이물질의 간섭으로 해당 작업이 멈춰지게 되면 이를 감지하여 회전 동력과 퇴비 유입을 자동으로 정지시킬 수 있는 한편, 퇴비를 넓고 균일하게 살포할 수 있는 퇴비살포기를 제공하고자 한다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 퇴비살포기는, 상부와 후부가 개구되는 구조를 갖는 적재함; 상기 적재함 바닥면에 구비되는 체인컨베이어, 상기 체인컨베이어에 형성되는 돌출바, 체인컨베이어를 구동시키는 유압모터, 상기 유압모터의 솔레노이드밸브를 제어하는 컨트롤러로 이루어지는 이송부; 상기 적재함의 후방 말단에 구비되는 하우징, 상기 하우징 내부에 구비되며 서로 반대방향으로 회전하는 한 쌍의 회전축, 상기 회전축에 복층구조로 구비되는 복수의 비터를 포함하는 회전부; 구동축인 PTO축과 연결되고 일측에 토크센서가 구비되는 입력축, 상기 입력축과 회전축을 연결하는 기어박스를 포함하는 구동부;로 이루어지며, 상기 토크센서는 입력축의 회전이 멈추게 되면 이를 알리는 신호를 컨트롤러에 전송하며, 컨트롤러는 상기 신호가 수신되면 체인컨베이어를 정지시키는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 퇴비살포기는, 상기 PTO축과 입력축이 안전핀을 통해 축결합이 유지되며, 상기 입력축에 특정값 이상의 과부하가 가해지면 상기 안전핀이 파절되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 퇴비살포기는, 상기 비터가 원판, 상기 원판의 상하면에 방사상으로 배치되며 절곡구조를 갖는 복수의 수거편, 각 수거편의 단부에 구비되는 비터날로 이루어지며, 상층 비터일수록 회전축과 수거편의 절곡점간 거리가 멀어지는 것을 특징으로 한다.

아울러, 본 발명의 퇴비살포기는, 상기 비터의 후방에 인접하여 배치되는 커버가 더 구비되며, 상층 비터에 구비되는 커버일수록 커버길이가 길어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 퇴비살포기에 의하면, 입력축에 구비되는 토크센서 및 PTO축과 입력축을 연결하는 안전핀을 통해, 이물질 간섭시 회전 동력과 퇴비 유입을 자동으로 정지시킬 수 있으므로, 퇴비살포기의 안전성이 증대된다.

또한, 본 발명의 퇴비살포기에 의하면, 층별로 상이한 구성으로 개시되는 비터와 커버를 통해 퇴비 살포가 넓고 균일하게 이루어지므로, 작업효율이 향상되게 된다.

도 1은 퇴비 살포수단의 회전축이 수평으로 배치되는 종래 퇴비살포기를 도시한 평면도이다.
도 2는 퇴비 살포수단의 회전축이 수직으로 배치되는 종래 퇴비살포기를 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 퇴비살포기를 도시한 개요도이다.
도 4는 본 발명에 따른 퇴비살포기의 비터와 커버를 도시한 평면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 퇴비살포기의 일 실시예로서, 비터가 3층 구조로 개시되는 경우 최상층(a), 중간층(b), 최하층(c)의 비터와 커버를 도시한 평면도이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 더욱 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 퇴비살포기를 도시한 개요도이고, 도 4는 본 발명에 따른 퇴비살포기의 비터와 커버를 도시한 평면도이며, 도 5는 본 발명에 따른 퇴비살포기의 일 실시예로서, 비터가 3층 구조로 개시되는 경우 최상층(a), 중간층(b), 최하층(c)의 비터와 커버를 도시한 평면도이다.

도 3, 도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명은 자체 동력으로 움직이며 퇴비가 적재되는 적재함(10), 상기 적재함(10)의 바닥면에 구비되어 퇴비를 적재함(10) 후방(x)으로 밀어내는 이송부(20), 상기 이송부(20)에 의해 밀려져 유입되는 퇴비를 파쇄, 살포하는 회전부(30), 상기 회전부(30)에 동력을 제공하는 구동부(40)로 이루어지며, 회전부(30)의 파쇄살포작업이 이물질에 의해 정지되는 경우 이송부(20)의 작동과 구동부(40)의 동력 제공이 자동으로 차단되며, 회전부(30)에는 퇴비가 넓고 균일하게 살포되도록 하는 수단이 구비되는 것을 특징으로 한다.

이하, 상기 구성 요소들을 중심으로 본 발명의 구체적인 내용을 설명하면, 먼저 적재함(10)은 외형이 직육면체 형태를 갖되 퇴비 적재 및 살포를 위해 상부와 후부가 개구되는 구조로 제작되며, 바닥면에는 이동을 위한 휠유닛이 구비된다.

이송부(20)는 적재함(10) 바닥면에 구비되는 체인컨베이어(21), 체인컨베이어(21)에 형성되는 돌출바(23), 체인컨베이어(21)를 구동시키는 유압모터(24), 상기 유압모터(24)의 솔레노이드밸브(25)를 제어하는 컨트롤러(26)로 이루어진다.

상기 유압모터(24)의 구동으로 체인컨베이어(21)가 회동하게 되면 돌출바(23)가 퇴비를 적재함(10) 후방(x)으로 밀어내는 방식으로 퇴비를 이송시킨다.

한편, 적재함(10)에 적재되는 퇴비의 하부측은 자체 하중에 의해 굳게 뭉쳐진 상태인데, 돌출바(23)가 이를 1차적으로 파쇄함으로써 이후 회전부(30)의 퇴비 파쇄 작업을 수월하게(부하 경감) 한다.

회전부(30)는 체인컨베이어(21)와 돌출바(23)에 의해 유입되는 퇴비를 파쇄 살포하는 구성으로서, 적재함(10)의 후방(x) 말단에 구비되는 하우징, 상기 하우징 내부에 구비되며 서로 반대방향으로 회전하는 한 쌍의 회전축(31), 상기 회전축(31)에 구비되는 비터(32) 및 비터(32)의 후방(x)에 인접 배치되는 커버(37)로 이루어진다.

퇴비는 적재함(10)의 상부 개구를 통해 적재되거나 후부 개구를 통해 적재되는데, 후부 개구를 통해 적재되는 경우 회전부(30)가 오버헤드 도어식으로 개폐될 수 있도록 하우징의 상부는 힌지부재를 통해 적재함(10)에 고정된다.

비터(32)는 복수개가 회전축(31)에 복층구조로 배열되며, 도 4에 도시되어 있는 바와 같이 세부 구성은 원판(33), 원판(33)의 상하면에 방사상으로 배치되며 절곡구조를 갖는 복수의 수거편(34), 각 수거편(34)의 단부에 구비되어 유입되는 퇴비를 파쇄하는 비터날(36)로 이루어진다.

비터날(36)에 의해 파쇄된 퇴비 분쇄편은 원판(33)에 의해 하부로 떨어지지 않고 수거편(34)의 절곡점(35) 내부로 모여지며, 이후 수거편(34)의 회전력에 의해 살포되게 된다.

여기서, 회전축(31)과 절곡점(35)간 거리가 회전 운동에 있어서 일종의 평균회전반경(r)에 해당되며, 동일한 회전속도에서는 평균회전반경(r)이 길수록 큰 회전력을 갖게 되어 퇴비 분쇄편의 비거리가 증가하게 되고, 함께 투척 높이(h₁, h₂, h₃, h₄)가 높을수록 비거리는 더욱 증가하게 된다.

상기 커버(37)는 평면상에서 원판(33)과 대응되는 원호 형태를 가지며 비터(32)에 밀착 배치되어 퇴비 분쇄편의 비산을 제약한다. 이로 인해 커버(37) 말단(e)에서 살포가 개시되는 바, 커버길이(l)가 길수록 측방으로 살포되게 된다.

따라서, 도 5에 도시되어 있는 바와 같이 비터(32)는 상층으로 갈수록 회전축(31)과 절곡점(35)간 거리가 순차적으로 멀어지는(r₁＞ r₂＞ r₃) 구성으로 개시되고, 더불어 상기 커버(37)도 커버 길이가 순차적으로 길어지는(ℓ₁＞ ℓ₂＞ ℓ₃) 구성으로 개시되면, 최상층 비터(32)에서 살포되는 퇴비 분쇄편은 살포 대상 지면의 최외곽 영역을 도포하게 되고, 최하층 비터(32)에서 살포되는 퇴비 분쇄편은 중앙 영역을, 그리고 중간층의 비터(32)에서 살포되는 퇴비 분쇄편은 나머지 영역을 도포하게 됨으로써, 넓고 균일한 살포가 이루어지게 된다.

구동부(40)는 비터(32) 회전에 필요한 동력을 회전축(31)에 제공하는 구성으로서, 구동축인 PTO축(A)과 연결되고 일측에 토크센서가 구비되는 입력축(41), 입력축(41)과 회전축(31)을 연결하는 기어박스(43)를 포함하여 이루어진다.

상기 PTO축(A)과 입력축(41)은 안전핀(45)을 통해 축결합이 유지되는데, 본 발명에서는 특정값 이상의 과부하가 가해지면 안전핀(45)이 파절되도록 설계되어, 이물질 방해로 회전축(31)의 회전이 멈춘 상태에서 입력축(41)을 통해 동력이 회전축(31)에 지속적으로 유입되는 것을 차단한다.

또한, 이물질 방해로 입력축(41)의 회전이 멈추게 되면 상기 토크센서는 이를 알리는 신호를 컨트롤러(26)에 전송하며, 컨트롤러(26)는 이러한 신호가 수신되면 솔레노이드밸브(25)의 작동유 유입을 차단, 체인컨베이어(21)를 정지시켜, 퇴비가 회전축(31)이나 비터(32)를 압박하는 것을 방지한다.

상기 기어박스(43)는 수평으로 배치되는 입력축(41)과 수직으로 배치되는 회전축(31) 연결을 위한 베벨기어 및 양 회전축(31)의 상호 반대방향 회전 구현과 감속을 위한 평기어 조합으로 이루어진다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 아니하며 본 발명의 실시예와 실질적으로 균등한 범위에 있는 것까지 본 발명의 권리범위가 미치는 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능하다.

10: 적재함
20: 이송부
21: 체인컨베이어 23: 돌출바
24: 유압모터 25: 솔레노이드밸브
26: 컨트롤러
30: 회전부
31: 회전축 32: 비터
33: 원판 34: 수거편
35: 절곡점 36: 비터날
37: 커버
40: 구동부
41: 입력축 43: 기어박스
45: 안전핀

Claims (4)

1. 상부와 후부가 개구되는 구조를 갖는 적재함;
   상기 적재함 바닥면에 구비되는 체인컨베이어, 상기 체인컨베이어에 형성되는 돌출바, 상기 체인컨베이어를 구동시키는 유압모터, 상기 유압모터의 솔레노이드밸브를 제어하는 컨트롤러로 이루어지는 이송부;
   상기 적재함의 후방 말단에 구비되는 하우징, 상기 하우징 내부에 구비되며 서로 반대방향으로 회전하는 한 쌍의 회전축, 상기 회전축에 복층구조로 구비되는 복수의 비터를 포함하는 회전부;
   구동축인 PTO축과 연결되고 일측에 토크센서가 구비되는 입력축, 상기 입력축과 회전축을 연결하는 기어박스를 포함하는 구동부;
   로 이루어지며,
   상기 토크센서는 입력축의 회전이 멈추게 되면 이를 알리는 신호를 컨트롤러에 전송하며, 상기 컨트롤러는 상기 신호가 수신되면 체인컨베이어를 정지시키는 것을 특징으로 하는 퇴비살포기.
2. 제1항에 있어서,
   상기 PTO축과 입력축은 안전핀을 통해 축결합이 유지되며, 상기 입력축에 특정값 이상의 과부하가 가해지면 상기 안전핀이 파절되는 것을 특징으로 하는 퇴비살포기.
3. 제1항에 있어서,
   상기 비터는 원판, 상기 원판의 상하면에 방사상으로 배치되며 절곡구조를 갖는 복수의 수거편, 각 수거편의 단부에 구비되는 비터날로 이루어지며, 상층 비터일수록 회전축과 수거편의 절곡점 간 거리가 멀어지는 것을 특징으로 하는 퇴비살포기.
4. 제1항에 있어서,
   상기 비터의 후방에는 인접하여 배치되는 커버가 더 구비되며, 상층 비터에 구비되는 커버일수록 커버 길이가 길어지는 것을 특징으로 하는 퇴비살포기.
   

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