KR20220061396A - 자주식 밭작물 수집형 수확기 - Google Patents

자주식 밭작물 수집형 수확기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 마늘을 비롯해서 감자, 고구마, 도라지 등의 각종 밭작물을 별도의 트랙터를 사용하지 않고 자체의 구동력에 의해 주행하면서 수확하는데 사용되는 자주식 밭작물 수집형 수확기에 관한 것으로, 밭 두둑 사이의 고랑을 주행하는 무한궤도(110)와 엔진(120) 및 운전석(130)을 구비한 자주식 차체(100)와; 상기 자주식 차체(100)의 전방에 설치되어 밭 두둑 위의 작물을 걷어올리는 체인식 1차 컨베이어(200)와; 상기 1차 컨베이어(200)의 후방에 설치되어 1차 컨베이어(200)로 이송된 작물(G)을 자주식 차체(100)의 상부로 이송하는 2차 컨베이어와(300); 상기 2차 컨베이어(300)를 통해 상부로 이송된 작물(G)을 자주식 차체(100)의 후방으로 이송하면서 이물질을 털어내는 브러시 롤러형 3차 컨베이어(400); 및 상기 3차 컨베이어의 후방에서 작물(G)을 수집하는 컨테이너 백(600)이 안치되는 백 수납대(500);를 포함하여 이루어진다.

Description

자주식 밭작물 수집형 수확기{Self-propelled field crop harvester}
본 발명은 마늘을 비롯해서 감자, 고구마, 도라지 등의 각종 밭작물을 별도의 트랙터를 사용하지 않고 자체의 구동력에 의해 주행하면서 수확하는데 사용되는 자주식 밭작물 수집형 수확기에 관한 것이다.
일반적으로 마늘은 재배장소에 따라서 밭마늘과 논마늘로 구분되는데, 논마늘은 마늘 수확 후 이모작을 통해 벼농사를 한 번 더 할 수 있어 농가소득의 증대가 가능하고, 가물 때에도 밭에 비해 수로가 잘 정리되어 있으므로 필요할 때 물을 댈 수 있다는 장점이 있어서 최근에는 밭마늘에 비해 논마늘의 재배면적이 증가하고 있다.
이러한 마늘은 여타 작물과 마찬가지로 농촌의 인력부족으로 인해 종자(종구)를 기계적으로 파종하고 수확 또한 기계적으로 가능하도록 파종 및 수확기술이 개발되어 있는데, 본 발명은 이러한 마늘을 비롯하여 각종 땅속작물을 트랙터 등의 장비를 사용하여 기계적으로 수확하기 위한 땅속작물 수확기에 관한 것이다.
마늘 수확기에 관련된 종래기술로는 특허문헌 1의 마늘 수확기와, 특허문헌 2의 마늘 수확기 및 특허문헌 3의 땅속작물 수확기, 특허문헌 4의 흙털이 기능을 하는 컨베이어가 장착된 구근 수확기 등을 비롯한 다양한 장비가 개발되어 사용되고 있다.
한편, 마늘 수확시에는 굴취된 흙과 마늘을 후방으로 이송하면서 마늘에 달라붙은 흙을 털어서 분리한 후 이를 지면에 낙하시키거나 컨테이너 등에 수거하게 되는데, 특허문헌 1의 경우에는 흙을 털면서 이송하기 위한 수단으로 체인 컨베이어 방식을 사용하고 있고, 특허문헌 2의 경우에는 굴취날 후방에 교호동작하는 요동축이 배치되어 굴취날에 의해 굴취된 흙과 마늘을 털어서 분리하도록 되어 있으며, 특허문헌 3의 경우에는 굴취날 후방에 드럼형 회전이송부를 복수개 연쇄적으로 설치한 형식으로 이루어져 있고, 특허문헌 4의 경우에도 특허문헌 1과 유사한 체인 컨베이어식으로 이루어져 있다.
또, 밭마늘과 논마늘은 재배되는 흙의 상태가 다르고 수확시의 기후, 특히 강우량에 따라 흙의 수분함량에 의한 점도가 판이하므로 기존의 밭마늘을 수확하기 위하여 개발된 마늘 수확기를 사용할 경우 흙털기가 제대로 이루어지지 않고 그대로 후방으로 이송되는 경우가 허다하여 수확된 마늘의 수거시 흙을 다시 털어주어야 하는 등의 번거로움과 수거작업의 효율성이 떨어지는 문제점이 있었다.
또한, 특허문헌 1 및 4에 개시된 체인 컨베이어식에서는 무한궤도 형태로 회전하는 체인 컨베이어 내측에 흙덩이나 돌이 유입되어 기계적인 고장을 일으킬 우려가 많은 단점이 있고, 특허문헌 2에 개시된 요동축 방식에서는 덩어리진 상태가 제대로 깨지지 않게 되는 문제점이 있었으며, 드럼형 회전이송방식은 이송 과정에서 흙을 털어주기 위한 진동이 크게 발생하지 않아 흙분리가 제대로 이루어지지 않게 되는 등의 문제점이 있었다.
한편, 상술한 종래의 땅속작물 수확기에 있어서는 대부분 트랙터에 의해 견인되는 방식으로 이루어져 있거나, 대형의 자주식 수확기로 이루어져 있어서 트랙터가 없는 장소에서는 사용이 불편하거나 농가에서 보유하고 있는 1톤 트럭으로는 운반이 불가능하고, 밭의 위치가 트랙터나 대형 자주식 수확기가 접근하기 곤란한 장소이거나 경작 규모가 그리 크지 않아 기계식 수확이 오히려 비경제적인 문제점 등이 있었다.
한국등록실용 제20-0353996호(2004.06.09.) 한국등록실용 제20-0458957호(2012.02.22.) 한국등록실용 제20-0468882호(2013.08.30.) 한국공개특허 제10-2017-0045028호(2017.04.26.)
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 국내의 밭작물 재배 환경에 적합하도록 트랙터에 의한 견인 방식이 아닌 소형의 자주식 밭작물 수집형 수확기를 제공하되 마늘을 비롯해서 고구마, 감자, 삼채, 도라지, 더덕 등 각종 밭작물의 수확시 흙을 비롯한 이물질의 효과적인 제거가 가능하고, 밭작물의 효과적인 수거와 수집이 용이하도록 하여 밭작물의 수확 작업능률을 극대화할 수 있도록 하는데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 밭 두둑 사이의 고랑을 주행하는 무한궤도와 엔진 및 운전석을 구비한 자주식 차체와;
상기 자주식 차체의 전방에 설치되어 밭 두둑 위의 작물을 걷어올리는 1차 컨베이어와;
상기 1차 컨베이어의 후방에 설치되어 1차 컨베이어로 이송된 작물을 자주식 차체의 상부로 이송하는 2차 컨베이어와;
상기 2차 컨베이어를 통해 상부로 이송된 작물을 자주식 차체의 후방으로 이송하면서 이물질을 털어내는 3차 컨베이어; 및
상기 3차 컨베이어의 후방에서 컨테이너백에 작물을 수집하도록 컨테이너 백이 안치되는 백 수납대;를 포함하여 이루어지는 자주식 밭작물 수집형 수확기를 제공한다.
본 발명에 의한 밭작물 수집형 수확기는 밭의 위치가 트랙터나 대형 자주식 수확기의 접근이 곤란한 장소에서도 사용이 가능하고, 농가에서 대부분 보유하고 있는 1톤 트럭으로 어느 밭이라도 이동이 가능하며, 두둑 위에 올려진 밭작물을 효과적으로 수거하여 톤백에 담을 수 있도록 함으로써 국내의 밭농사 실정에 적합한 수확기로서 밭작물의 수확시 소요되는 인력을 최소화하면서도 작업능률을 극대화할 수 있는 등의 유용한 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 의한 자주식 밭작물 수집형 수확기의 측면도,
도 2는 도 1에 도시된 수확기의 1차 컨베이어를 접어 올린 상태를 도시한 측면도이다.
이하, 본 발명을 한정하지 않는 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1 및 도 2에는 본 발명의 일 실시 예에 의한 자주식 밭작물 수집형 수확기가 도시되어 있다.
이하에서는 설명의 편의상 밭작물 중 마늘을 대표적으로 수확하는 것에 대하여 설명하기로 한다,
도면에 도시된 바와 같이, 본 실시 예에 의한 자주식 밭작물 수집형 수확기(1)는 밭 두둑 사이의 고랑을 주행하는 무한궤도(110)와 엔진(120) 및 조종석(130)을 구비한 자주식 차체(100)와;
상기 자주식 차체(100)의 전방에 설치되어 밭 두둑 위의 작물(G)을 걷어올리는 1차 컨베이어(200)와;
상기 1차 컨베이어(200)의 후방에 설치되어 1차 컨베이어(200)에 의해 이송된 작물(G)을 자주식 차체(100)의 상부로 이송하는 2차 컨베이어와(300);
상기 2차 컨베이어(300)를 통해 상부로 이송된 작물(G)을 자주식 차체(100)의 후방으로 이송하면서 이물질을 털어내는 3차 컨베이어(400); 및
상기 3차 컨베이어(400)의 후방에서 작물(G)을 수집하도록 컨테이너 백(600)이 안치되는 백 수납대(500);를 포함하여 이루어져 있다.
한편, 기존의 밭작물 수확기는 대형으로 이루어져 있어서 중소규모의 밭이 대부분인 국내의 밭작물 재배환경에 부적합하고, 트랙터에 견인되는 견인식 수확기의 경우에는 트랙터를 사용하여야 했었으므로 트랙터가 없는 농가나 트랙터를 준비하지 못할 경우 수확이 지체되는 상황을 초래했으며, 트랙터 뒤에 수확기를 부착할 경우 길이가 길어서 연속 작업을 위한 회전반경이 커지게 되어 수확작업이 불가능한 부분이 많이 발생하였던바, 본 실시 예에 의한 자주식 밭작물 수집형 수확기는 1톤 트럭의 적재함에 실릴 수 있는 크기와 중량으로 제작되고, 자체에 엔진이 탑재되어 있어 자주식으로 운행이 가능하므로 작은 경작지에서의 신속한 수확이 가능함은 물론 이의 이동도 용이하게 할 수 있다.
상기 자주식 차체(100)는 밭 두둑 사이의 고랑을 주행하는 무한궤도(110)와 엔진(120) 및 운전석(130)을 구비하고 있으며, 상기 엔진(120)은 자주식 차체(100)의 주행을 위한 동력은 물론, 1,2,3차 컨베이어(200,300,400)의 구동을 위한 동력을 발생시키며, 1차 컨베이어(200)의 전개와 접힘동작 및 백 수납대(500)의 리프팅동작을 위한 유압 실린더(230,520)의 동작을 위한 유압펌프(도시 생략됨)를 구동시키게 된다.
본 실시 예에서, 상기 엔진(120)에서 무한궤도(110)로의 동력전달과 1,2,3차 컨베이어(200,300,400)로의 동력전달 메커니즘은 구체적으로 도시되어 있지 않으나, 이와 같은 동력전달 메커니즘은 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 사람에 의해 자명한 사항이므로 이에 대한 구체적인 도시와 설명은 생략하기로 한다.
본 발명의 밭작물 수집형 수확기를 사용하여 밭 두둑 위에 올려진 굴취된 작물 예를 들면, 마늘인 경우 굴취된 후 며칠동안 두둑 위에 방치하여 건조시킨 후 이를 수거하는게 바람직한데, 이는 수분을 너무 많이 함유하고 있는 상태에서 곧바로 수거할 경우 컨테이너 백 내부에서 과도한 수분에 의해 곰팡이가 발생하거나 작물이 썩을 확률이 높기 때문이며, 작물에 달라붙은 흙도 함께 수거되기 때문에 이를 자연 건조하여 수분을 제거하고 흙이 쉽게 떨어질 수 있도록 하기 위함이다.
상기 1차 컨베이어(200)는 체인 컨베이어 방식으로 이루어져 있으며, 체인에 부착된 횡봉(202)이 일정 간격을 유지하여 횡봉(202) 위에 작물(G)이 올려진 상태로 후방으로 이송되는데, 작물(G)이 후방으로 이송되지 않고 제자리에 정체되는 것을 방지할 수 있도록 일정 간격마다 횡봉에 돌출리브(204)를 부착하여 후방으로 원활하게 이송되도록 하는 것이 바람직하다.
상술한 1차 컨베이어(200)를 구성하는 체인 컨베이어 방식은 공지된 땅속작물 수확기에서 일반적인 이송수단으로 흔히 사용되고 있는바, 이에 대한 구체적인 도시와 설명은 생략하기로 하며, 이송과정에서 흙과 이물질은 하방으로 배출되어 밭 두둑 위에 떨어지게 되며, 이송과정에서 흙을 효과적으로 털어내기 위하여 컨베이어 체인을 요동시키기 위한 별도의 수단을 더 구비할 수도 있다.
또한, 상기 1차 컨베이어(200)는 자주식 차체(100)의 전방에 후단이 회동가능하게 부착되어 있으며, 선단부가 밭 두둑 위에 적정 깊이를 유지하도록 하기 위하여 좌우측에 보조 바퀴(210)가 부착되어 있고, 이 보조 바퀴(210)는 높낮이 조절이 가능하도록 되어 있다.
본 실시 예에서 상기 1차 컨베이어(200)의 선단부 피동 스프라켓(206)은 후단의 구동 스프라켓(208)보다 상대적으로 직경이 작게 형성되어 밭 두둑 위에서 작물이 1차 컨베이어(200)의 상부로 올려지기 용이하도록 되어 있다.
또한, 상기 보조 바퀴(210)는 지지프레임(220)에 의해 지지되어 있고, 상기 지지 프레임(220)에 1차 컨베이어(200)의 앞 부분이 매달려 있다.
상기 지지프레임(220)은 유압실린더(230)에 의해 승강동작되어 1차 컨베이어(200)의 선단부 깊이를 조절할 수 있도록 되어 있으며, 이동시에는 수확기의 전후 길이를 최소화하기 위하여 도 2에 도시된 바와 같이 유압실린더(230)를 수축시키면 상부로 들어올려지게 된다.
또, 상기 1차 컨베이어(200)의 선단부 상측에는 밭 두둑 위에 놓여진 작물을 1차 컨베이어(200) 위로 올려주기 위한 회전날개(240)가 부착되어 있으며, 이 회전날개(240)는 유연한 고무 시트 등으로 이루어져 있고, 유압모터(250)에 의해 도면상에서 반시계방향으로 천천히 회전되면서 밭 두둑 위의 작물을 상처없이 쓸어서 1차 컨베이어(200) 위로 올려주게 된다.
상기 2차 컨베이어(300)는 기본적으로 상부와 하부의 구동 및 피동 스프라켓(302,304) 사이를 무한궤도식으로 회전하는 체인 컨베이어식으로 이루어져 있고, 컨베이어 체인에 연결된 횡봉(310)에 복수의 핑거(320)가 좌우로 일정 간격으로 이격 배치된 러그형으로 이루어져 있으며, 이송과정에서 이물질은 하방으로 떨어지게 된다.
상기 2차 컨베이어(300)는 1차 컨베이어(200)에 의해 이송된 작물을 자주식 차체(100)의 후방 상측으로 높게 들어서 올려주기 위한 것이며, 상기 복수의 핑거(320)는 작물을 상부로 이송하는 과정에서 떨어지지 않도록 상방 외측으로 굽어진 형태를 이루고 있다.
상기 3차 컨베이어(400)는 후방 상부를 향하여 약간 상향 경사지게 배치되어 있거나 수평 상태로 배치되는데, 이는 제자리에서 회전하는 복수의 브러시형 롤러(410)가 일렬로 배치되지 않고 상하로 교대를 이루면서 엇갈리게 배치되어 있어 도면상에서 시계방향으로 회전되면서 브러시형 롤러(410)가 작물의 표면에 달라붙은 흙과 이물질을 털어내면서 후방으로 단계별로 넘겨주는 방식으로 이송시켜 백 수납대(500)에 안치된 컨테이너 백(600)에 낙하시키게 된다.
상기 백 수납대(500)는 컨테이너백(600)을 안치하고 상부의 입구가 펼친 상태가 되도록 백 걸이구(510)가 구비되어 있으며, 상기 백 수납대(500)는 컨테이너 백(600)에 작물이 가득 차면 수평상태에서 도 2에 도시된 바와 같이 유압실린더(520)를 신장시켜 후방 하부로 기울여 컨테이너 백(600)을 쉽게 하차시킬 수 있도록 되어 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시 예에 의한 자주식 밭작물 수집형 수확기는 1톤 트럭의 적재함에 실릴 수 있는 크기와 중량으로 제작되고 별도의 트랙터를 이용하지 않고 자체의 동력에 의해 자주식으로 이동하면서 중소형의 밭작물 경작지에서 밭 두둑 위에 올려진 각종 작물을 수거하면서 흙과 이물질을 제거하여 컨테이너 백에 담을 수 있도록 구성되어 있으므로 국내의 밭작물 재배실정에 적합한 기계식 수확기를 제공함으로써 노동력의 절감과 밭작물 수확의 작업능률을 제고할 수 있는 것이다.
1 : 밭작물 수확기
100 : 자주식 차체
110 : 무한궤도
120 : 엔진
130 : 운전석
200 : 체인식 1차 컨베이어
202 : 횡봉
204 : 돌출리브
206 : 피동 스프라켓
208 : 구동 스프라켓
210 : 보조 바퀴
220 : 지지프레임
230 : 유압실린더
240 : 회전날개
300 : 2차 컨베이어
302 : 구동 스프라켓
304 : 피동 스프라켓
310 : 횡봉
320 : 핑거
400 : 브러시 롤러형 3차 컨베이어
500 : 백 수납대
510 : 백 걸이구
520 : 유압실린더
600 : 컨테이너 백
G : 작물

Claims (6)

  1. 밭 두둑 사이의 고랑을 주행하는 무한궤도(110)와 엔진(120) 및 운전석(130)을 구비한 자주식 차체(100)와;
    상기 자주식 차체(100)의 전방에 설치되어 밭 두둑 위의 작물(G)을 걷어올리는 1차 컨베이어(200)와;
    상기 1차 컨베이어(100)의 후방에 설치되어 1차 컨베이어(100)로 이송된 작물(G)을 자주식 차체(100)의 상부로 이송하는 2차 컨베이어와(300);
    상기 2차 컨베이어(300)를 통해 상부로 이송된 작물(G)을 자주식 차체(100)의 후방으로 이송하면서 이물질을 털어내는 3차 컨베이어(400); 및
    상기 3차 컨베이어(400)의 후방에서 작물(G)을 수집하도록 컨테이너 백(600)이 안치되는 백 수납대(500);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자주식 밭작물 수집형 수확기.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 1차 컨베이어(200)는 자주식 차체(100)의 전방에 후단이 회동가능하게 부착되고, 선단부가 밭 두둑 위에 적정 깊이를 유지하도록 하기 위하여 좌우측에 보조 바퀴(210)가 부착되며, 상기 보조 바퀴(210)는 높낮이 조절이 가능한 것을 특징으로 하는 자주식 밭작물 수집형 수확기.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 보조 바퀴(210)는 지지프레임(220)에 의해 지지되고, 상기 지지프레임(220)에 1차 컨베이어(200)의 앞 부분이 매달린 상태로 설치되며, 상기 지지프레임(220)은 유압실린더(230)에 의해 승강동작되어 1차 컨베이어(200)의 선단부 깊이를 조절함과 동시에 유압실린더(230)를 수축시켜 상부로 들어올려 전후 길이를 짧게 하여 트럭 적재함에 실릴 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 자주식 밭작물 수집형 수확기.
  4. 청구항 2 또는 3에 있어서,
    상기 1차 컨베이어(200)의 선단부 상측에는 밭 두둑 위에 놓여진 작물(G)을 1차 컨베이어(200) 위로 올려주기 위한 회전날개(240)가 부착되고, 상기 회전날개(240)는 유연한 고무 시트로 이루어지며, 유압모터(250)에 의해 회전되면서 밭 두둑 위의 작물(G)을 쓸어서 1차 컨베이어(200) 위로 올려주도록 된 것을 특징으로 하는 자주식 밭작물 수집형 수확기.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 3차 컨베이어(400)는 복수의 브러시형 롤러(410)가 상하로 교대를 이루면서 엇갈리게 배치되어 일방향으로 회전하면서 작물(G)의 표면에 달라붙은 흙과 이물질을 털어내면서 작물(G)을 후방으로 이송시켜 백 수납대(500)에 안치된 컨테이너 백(600)에 낙하시키도록 된 것을 특징으로 하는 자주식 밭작물 수집형 수확기.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 백 수납대(500)는 수평상태에서 컨테이너백(600)을 안치하고 상부의 입구가 펼친 상태가 되도록 백 걸이구(510)가 구비되고, 상기 백 수납대(500)는 유압실린더(520)에 의해 후방 하부로 기울여 컨테이너 백(600)을 하차시킬 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 자주식 밭작물 수집형 수확기.
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