KR20220114954A

KR20220114954A - 자주식 수목가지 파쇄장치

Info

Publication number: KR20220114954A
Application number: KR1020210018609A
Authority: KR
Inventors: 김운수
Original assignee: 주식회사 대륙기계
Priority date: 2021-02-09
Filing date: 2021-02-09
Publication date: 2022-08-17
Also published as: KR102526151B1

Abstract

본 발명은 자주식으로 수목가지를 파쇄하는 장치에 있어서: 주행대차(11)와 작업대차(12)를 갖춘 본체(10); 상기 주행대차(11)와 작업대차(12) 사이에 개재되고, 작업대차(12)의 전방향 회전을 유발하는 선회수단(20); 상기 작업대차(12)의 수목가지 경로상에 인입드럼(31)과 파쇄드럼(35)을 구비하는 파쇄수단(30); 및 상기 선회수단(20)과 파쇄수단(30)을 설정된 알고리즘으로 제어하는 제어기(50);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 무한궤도를 기반으로 각종 현장을 이동하면서 작업을 수행함에 다양한 작업 환경에 부응하여 작업자세를 변경하고 부하변동을 감당할 수 있으므로 작업 효율성과 제품 신뢰성을 향상하는 효과가 있다.

Description

자주식 수목가지 파쇄장치 {Self-propelled type apparatus for crushing twig }

본 발명은 자주식 수목가지 파쇄장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로 무한궤도를 기반으로 각종 현장을 이동하면서 작업을 수행할 수 있는 자주식 수목가지 파쇄장치에 관한 것이다.

통상적으로 임야나 과수원은 물론 건설업ㆍ가구업 현장에서 발생하는 폐목재는 재활용 가능한 자원으로 인식되고 있다. 수목의 잔가지처럼 굵기가 일정하지 않은 경우 절단하고 파쇄하는 작업을 위해 엔진톱에서 전용 중장비까지 다양한 장치가 동원되고 있다. 이러한 방식은 많은 인력을 소요하면서 작업 효율성을 높이기 곤란하다. 국내 대다수 작업 현장의 지형을 고려하면 신속하고 안전한 이동성을 기반으로 작업 효율성을 높이는 전용 파쇄장치가 요구된다.

이와 관련되어 참조할 수 있는 선행기술문선으로서 한국 공개특허공보 제2017-0066881호(선행문헌 1), 한국 등록특허공보 제0653612호(선행문헌 2) 등이 알려져 있다.

선행문헌 1은 유압 구동부를 구동시켜 주행하는 주행차체; 잔가지을 파쇄하는 파쇄기; 하우징의 내부에 회동구조로 배치되는 회동 절단부; 투입구에 배치되어 파쇄공간 내로 잔가지를 강제 투입하는 공급롤러; 공급 롤러부가 배치된 하우징의 투입구에 배치되는 투입후드; 등을 구비한다. 이에, 잔가지가 끼여 회동체의 회동을 방해하는 현상이 예방하는 효과를 기대한다.

선행문헌 2는 투입호퍼내에 설치되고 폐기목을 파쇄하는 칼날을 갖는 파쇄디스크; 투입호퍼에서 파쇄된 폐기목이 배출되는 배출관; 유압모터에 의해 작동되어 폐기목을 투입호퍼내로 출입시키는 인피드롤러; 유압모터에 연결되어 유압장치의 유압을 공급하는 절환밸브; 등을 포함하여 구성된다. 이에, 부하 발생에 대해 간편하면서도 신속하게 대처하는 효과를 기대한다.

그러나, 상기한 선행문헌에 의하면 다양한 작업 환경에서 신속하게 대응하기 미흡하다는 측면에서 개선의 여지를 보이고 있다.

한국 공개특허공보 제2017-0066881호 "자주형 잔가지 절단 파쇄장치" (공개일자 : 2017.06.15.) 한국 등록특허공보 제0653612호 "산지 이송형 목재파쇄기" (공개일자 : 2006.12.05.)

상기와 같은 종래의 문제점들을 개선하기 위한 본 발명의 목적은, 무한궤도를 기반으로 각종 현장을 이동하면서 작업을 수행함에 다양한 작업 환경에 부응하여 작업자세를 변경하고 부하변동을 감당할 수 있는 자주식 수목가지 파쇄장치를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 자주식으로 수목가지를 파쇄하는 장치에 있어서: 주행대차와 작업대차를 갖춘 본체; 상기 주행대차와 작업대차 사이에 개재되고, 작업대차의 전방향 회전을 유발하는 선회수단; 상기 작업대차의 수목가지 경로상에 인입드럼과 파쇄드럼을 구비하는 파쇄수단; 및 상기 선회수단과 파쇄수단을 설정된 알고리즘으로 제어하는 제어기;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 세부 구성에 의하면, 상기 선회수단은 주행대차에 회전 가능하게 지지되는 선회축, 선회축에 동심으로 결합되는 환형래크, 환형래크에 맞물리는 피니언, 피니언에 회전력을 인가하는 구동기를 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 세부 구성에 의하면, 상기 파쇄수단은 개폐 가능한 파쇄통의 내부에 파쇄드럼을 회전 가능하게 지지하고, 파쇄드럼은 다수의 날개편에 의해 일정 간격으로 지지되는 다수의 원판에 다수의 커터를 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 세부 구성에 의하면, 상기 파쇄수단은 적어도 하나의 인입드럼의 회동 가능하게 지지하는 완충아암, 엔진의 회전력을 파쇄드럼에 단속적으로 인가하는 전자클러치를 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 세부 구성에 의하면, 상기 제어기는 주행대차의 주행을 유발하는 주행버튼, 작업대차의 선회를 유발하는 선회버튼, 파쇄수단의 가동을 유발하는 파쇄버튼을 구비하는 것을 특징으로 한다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 무한궤도를 기반으로 각종 현장을 이동하면서 작업을 수행함에 다양한 작업 환경에 부응하여 작업자세를 변경하고 부하변동을 감당할 수 있으므로 작업 효율성과 제품 신뢰성을 향상하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 장치를 개략적으로 나타내는 구성도
도 2는 본 발명에 따른 선회수단을 분리하여 나타내는 구성도
도 3은 본 발명에 따른 장치의 주요부를 나타내는 구성도
도 4는 본 발명에 따른 장치를 세부적으로 나타내는 구성도

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 자주식으로 수목가지를 파쇄하는 장치에 관하여 제안한다. 수목가지 파쇄기를 대상으로 하지만 반드시 이에 국한되는 것은 아니다. 수목가지는 잔가지 외에 줄기를 포함하며 대상물로 호칭된다. 대상물은 굵기뿐아니라 굴곡진 상태가 천차만별이므로 파쇄 과정에서 과부하를 유발하기 쉽다. 파쇄된 수목가지는 톱밥 형태이므로 다양한 용도로 재활용하기 적합하다.

본 발명에 따르면 본체(10)가 주행대차(11)와 작업대차(12)를 갖춘 구조를 이루고 있다.

도 1을 참조하면, 본체(10)를 구성하는 주행대차(11)와 작업대차(12)가 나타난다. 주행대차(11)는 무한궤도를 기반으로 주행을 유발하는 부분이고, 작업대차(12)는 주행대차(11)의 상측에서 대상물의 파쇄작업을 유발하는 부분이다. 작업대차(12)는 엔진(13), 투입슈트(15), 배출슈트(16)를 탑재한다. 엔진(13)은 연료의 종류에 무관하게 적용 가능하며 본체(10)의 주행은 물론 파쇄작업을 위한 동력원으로 사용된다. 투입슈트(15)는 수목가지를 전처리 없이 그대로 투입하는 경로이고, 배출슈트(16)는 파쇄를 거쳐 톱밥 형태로 배출하는 경로이다.

한편, 본체(10)는 엔진(13)에 직간접적으로 연결되는 굴삭기의 유압시스템을 탑재할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면 작업대차(12)의 전방향 회전을 유발하는 선회수단(20)이 상기 주행대차(11)와 작업대차(12) 사이에 개재되는 구조를 이루고 있다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 주행대차(11)와 작업대차(12)를 연결하는 선회수단(20)이 나타난다. 임야와 같이 상대적으로 열악한 환경의 경우 본체(10)를 수시로 이동하면서 파쇄하는 상황이 연출된다. 작업대차(12)의 선회 동작은 360˚ 전방향으로 수행되는 것이 바람직하다. 작업대차(12)의 선회 동작은 경사로 이동시 본체(10)의 균형을 유지하는 외에 투입슈트(15) 및 배출슈트(16)의 방향을 전환하는 측면에서 유리하다. 물론 선회수단(20)은 안정성을 보장하기 위해 최소한의 높이로 설치되는 것이 좋다.

본 발명의 세부 구성에 의하면, 상기 선회수단(20)은 주행대차(11)에 회전 가능하게 지지되는 선회축(21), 선회축(21)에 동심으로 결합되는 환형래크(23), 환형래크(23)에 맞물리는 피니언(24), 피니언(24)에 회전력을 인가하는 구동기(26)를 구비하는 것을 특징으로 한다.

도 2를 참조하면, 선회수단(20)을 구성하는 선회축(21), 환형래크(23), 피니언(24), 구동기(26) 등이 나타난다. 선회축(21)은 상단에 작업대차(12)와 결합하기 위한 선회대(22)를 갖춘다. 환형래크(23)는 360˚ 전둘레에 치형을 갖추며 피니언(24)과 맞물린다. 피니언(24)에 연결되는 구동기(26)는 전기모터 또는 유압모터에 웜기어를 연결하여 구성할 수 있다. 후자의 경우 발생 토크가 상대적으로 크기 때문에 웜기어를 배제할 수 있다. 어느 경우에나 구동기(26)를 비롯한 선회수단(20)이 최소한의 높이로 설치되며, 구동기(26)의 가동에 의하여 작업대차(12)의 전방향 선회가 유발된다.

또한, 본 발명에 따르면 파쇄수단(30)이 상기 작업대차(12)의 수목가지 경로상에 인입드럼(31)과 파쇄드럼(35)을 구비하는 구조를 이루고 있다.

도 3을 참조하면, 파쇄수단(30)을 구성하는 인입드럼(31)과 파쇄드럼(35)이 나타난다. 상하로 대향하는 한 쌍의 인입드럼(31)은 대상물을 파지ㆍ인입하기 용이하도록 외주면에 톱니를 구비하며 투입슈트(15)의 하류측에 회전 가능하게 지지된다. 파쇄드럼(35)은 인입드럼(31)의 하류측에 배치된 파쇄통(33) 상에 회전 가능하게 지지된다. 파쇄드럼(35)은 외주면에 다수의 커터(36)를 개별적으로 교체 가능한 구조로 구비한다.

본 발명의 세부 구성에 의하면, 상기 파쇄수단(30)은 개폐 가능한 파쇄통(33)의 내부에 파쇄드럼(35)을 회전 가능하게 지지하고, 파쇄드럼(35)은 다수의 날개편(37)에 의해 일정 간격으로 지지되는 다수의 원판에 다수의 커터(36)를 구비하는 것을 특징으로 한다.

도 4를 참조하면, 파쇄드럼(35)을 구성하는 파쇄통(33), 커터(36), 날개편(37), 절개홈(38) 등이 나타난다. 파쇄통(33)은 파쇄드럼(35)을 긴밀하게 수용하는 원통형이면서 상면이 커버(34)에 의하여 개방되는 구조이다. 커버(34)에는 배출슈트(16)의 하단이 회전 가능하게 연결된다. 파쇄드럼(35)은 다수의 디스크를 일정한 간격으로 배치하여 원통형을 이루는 구조이다. 디스크의 외주면에는 커터(36)가 교체 가능하게 결합되고, 디스크의 사이에는 일정한 길이의 날개편(37)이 방사상으로 연결된다. 디스크의 적어도 일면에는 공기의 유동을 허용하는 다수의 절개홈(38)이 형성된다.

이에 따라, 인입드럼(31)을 거쳐 파쇄드럼(35)에 도달된 대상물은 커터(36)에서 파쇄되는 동시에 파쇄드럼(35)의 날개편(37)과 절개홈(38)에 의한 송풍 작용으로 상측의 배출슈트(16)를 통하여 원하는 장소에 적재된다.

본 발명의 세부 구성에 의하면, 상기 파쇄수단(30)은 적어도 하나의 인입드럼(31)의 회동 가능하게 지지하는 완충아암(43), 엔진(13)의 회전력을 파쇄드럼(35)에 단속적으로 인가하는 전자클러치(45)를 구비하는 것을 특징으로 한다.

도 3에서, 파쇄수단(30)을 구성하는 유압모터(41), 완충아암(43), 전자클러치(45) 등이 나타난다. 유압모터(41)는 한 쌍의 인입드럼(31)을 각각 정방향과 역방향으로 회전 가능하게 구동하도록 연결된다. 완충아암(43)은 요동아암과 완충기로 구성된다. 인입드럼(31) 중의 적어도 일부는 요동아암에 상하운동 및 회전운동 가능하게 지지되는 동시에 완충기에 의하여 상하운동의 충격을 흡수한다. 전자클러치(45)는 파쇄드럼(35)에서 엔진(13)의 동력을 받는 영역에 설치되어 외부의 신호로 동력을 단속한다.

이에 따라, 잔가지와 줄기를 갖춘 대상물이 인입드럼(31)과 파쇄드럼(35)를 거치는 동안 과부하가 발생하면 유압모터(41), 완충아암(43), 전자클러치(45)의 연계적 작동에 의하여 대상물의 투입ㆍ파쇄 속도를 조절하면서 부하변동을 원활하게 처리한다. 특히 유압모터(41)의 일시적이고 수시적인 역방향 회전은 대상물의 끼임 현상을 해소하고, 전자클러치(45)는 엔진(13)의 최대 토크를 발생하는 회전수에서 파쇄드럼(35)에 동력을 전달한다.

또한, 본 발명에 따르면 제어기(50)가 상기 선회수단(20)과 파쇄수단(30)을 설정된 알고리즘으로 제어하는 구조를 이루고 있다.

도시에는 생략하나, 제어기(50)는 마이크로프로세서, 메모리, 입출력인터페이스의 마이컴 회로를 기반으로 한다. 도 3처럼 제어기(50)는 작업대차(12)에서 엔진(13)이 탑재된 후방에서 작업자 탑승대의 상측으로 설치된다. 선회수단(20)과 파쇄수단(30)을 제어하는 알고리즘은 메모리에 저장되고 실행된다.

본 발명의 세부 구성에 의하면, 상기 제어기(50)는 주행대차(11)의 주행을 유발하는 주행버튼(52), 작업대차(12)의 선회를 유발하는 선회버튼(54), 파쇄수단(30)의 가동을 유발하는 파쇄버튼(56)을 구비하는 것을 특징으로 한다.

도 1에서, 제어기(50)에 설치되는 주행버튼(52), 선회버튼(54), 파쇄버튼(56)이 나타난다. 주행버튼(52)은 엔진(13)을 통하여 주행대차(11)의 주행을 유발할 수 있다. 선회버튼(54)은 구동기(26)를 통하여 작업대차(12)의 360˚ 회전을 유발할 수 있다. 파쇄버튼(56)은 인입드럼(31)과 파쇄드럼(35)의 연계적 작동에 의하여 파쇄작업을 유발할 수 있다. 이와 같이 주행버튼(52), 선회버튼(54), 파쇄버튼(56)으로 조작하는 것은 작업자의 편의성을 도모한다.

본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음이 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.

10: 본체 11: 주행대차
12: 작업대차 13: 엔진
15: 투입슈트 16: 배출슈트
20: 선회수단 21: 선회축
22: 선회대 23: 환형래크
24: 피니언 26: 구동기
30: 파쇄수단 31: 인입드럼
33: 파쇄통 34: 커버
35: 파쇄드럼 36: 커터
37: 날개편 38: 절개홈
41: 유압모터 43: 완충아암
45: 전자클러치 50: 제어기
52: 주행버튼 54: 선회버튼
56: 파쇄버튼

Claims

자주식으로 수목가지를 파쇄하는 장치에 있어서:
주행대차(11)와 작업대차(12)를 갖춘 본체(10);
상기 주행대차(11)와 작업대차(12) 사이에 개재되고, 작업대차(12)의 전방향 회전을 유발하는 선회수단(20);
상기 작업대차(12)의 수목가지 경로상에 인입드럼(31)과 파쇄드럼(35)을 구비하는 파쇄수단(30); 및
상기 선회수단(20)과 파쇄수단(30)을 설정된 알고리즘으로 제어하는 제어기(50);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자주식 수목가지 파쇄장치
청구항 1에 있어서,
상기 선회수단(20)은 주행대차(11)에 회전 가능하게 지지되는 선회축(21), 선회축(21)에 동심으로 결합되는 환형래크(23), 환형래크(23)에 맞물리는 피니언(24), 피니언(24)에 회전력을 인가하는 구동기(26)를 구비하는 것을 특징으로 하는 자주식 수목가지 파쇄장치.
청구항 1에 있어서,
상기 파쇄수단(30)은 개폐 가능한 파쇄통(33)의 내부에 파쇄드럼(35)을 회전 가능하게 지지하고, 파쇄드럼(35)은 다수의 날개편(37)에 의해 일정 간격으로 지지되는 다수의 원판에 다수의 커터(36)를 구비하는 것을 특징으로 하는 자주식 수목가지 파쇄장치.
청구항 1에 있어서,
상기 파쇄수단(30)은 적어도 하나의 인입드럼(31)의 회동 가능하게 지지하는 완충아암(43), 엔진(13)의 회전력을 파쇄드럼(35)에 단속적으로 인가하는 전자클러치(45)를 구비하는 것을 특징으로 하는 자주식 수목가지 파쇄장치.
청구항 1에 있어서,
상기 제어기(50)는 주행대차(11)의 주행을 유발하는 주행버튼(52), 작업대차(12)의 선회를 유발하는 선회버튼(54), 파쇄수단(30)의 가동을 유발하는 파쇄버튼(56)을 구비하는 것을 특징으로 하는 자주식 수목가지 파쇄장치.