KR100370263B1 - 고구마 덩굴 절단장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고구마를 굴취(掘取)함에 있어서, 고구마 굴취장치의 전방에 설치되어 고구마를 굴취하기 이전에 고구마 덩굴을 자르는 고구마 덩굴 절단장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명에 따르면, 재배되는 작물의 덩굴을 절단하는 덩굴 절단장치에 있어서, 작물의 덩굴을 들어올리는 가이드(29)와 지면을 따라 이동할 수 있도록 바퀴(10)가 설치된 다수 개의 프레임(20)과, 각각의 프레임(20)과 연결되어 땅으로부터 들어 올려진 덩굴을 절단하기 위해 회전하는 다수 개의 절단수단(65)과, 다수 개의 프레임(20)과 다수 개의 절단수단(65)을 연결하는 링크(34, 36, 40)들 및, 다수 개의 프레임(20)을 연결하며 다수 개의 프레임(20) 사이가 멀어지거나 가까워지도록 이동을 안내하는 안내수단(30, 32, 70)을 포함하며, 작물이 재배된 토지의 간격에 따라 다수 개의 절단수단(65)이 진행방향의 좌우방향으로 이동하면서 덩굴을 절단하는 덩굴 절단장치가 제공된다.

Description

고구마 덩굴 절단장치{Cutting apparatus of sweet potato vines}

본 발명은 고구마의 덩굴을 절단하는 장치에 관한 것이며, 특히, 고구마의 덩굴 및 다른 이물질을 절단하는 고구마 덩굴 절단장치에 관한 것이다.

고구마는 메꽃과의 다년초로서, 줄기는 땅 위로 길게 뻗고 뿌리는 땅속에서 덩이뿌리를 이루면서 자란다. 이런 고구마는 주로 따뜻한 기후에서 재배되며 이런 기후를 가지는 대한민국의 전남, 경남, 제주 지방에서 주로 재배되며, 전분이 많아 식용이나 공업용으로 이용된다.

이런 고구마는 60~70%가 수분이고, 나머지는 탄수화물, 단백질, 지방 비타민A, B, C 등을 포함하고 있으며, 단맛이 강하며 당분은 저장 중에 증가되며 열량도 많다.

이러한 고구마의 영양성분에 따라 고구마를 찾는 소비자가 많으며, 이에 따라 농가에서는 고구마 재배농가가 증가하고 있으나, 이런 고구마를 수확하기 위해서는 많은 노동력이 필요하게 된다. 한편, 고구마를 재배하여 수확까지의 총 노동력에서 26%의 노동력이 고구마 수확과정에서만 소요된다.

특히, 고구마를 고구마 굴취장치를 이용하여 굴취할 때에 고구마 줄기를 걷어 내고 땅속에 있는 고구마를 굴취한다. 이 때, 고구마 줄기는 땅 위에 뒤엉켜 있으므로 이런 고구마 덩굴을 걷어올리기 위해서는 상당한 노동력이 소요되는 단점이있다.

본 발명은 앞서 설명한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 제공된 것으로서, 고구마 굴취장치의 전방에 설치되어 고구마 덩굴을 자르는 고구마 덩굴 절단장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 고구마 덩굴 절단장치의 사시도이고,

도 2는 도 1에 도시된 고구마 덩굴 절단장치의 절단수단 및 프레임을 나타낸 상세도이고,

도 3은 도 1에 도시된 고구마 덩굴 절단장치의 평단면도이고,

도 4는 도 3에 도시된 고구마 덩굴 절단장치의 절단수단을 나타낸 상세도이며,

도 5는 도 1에 도시된 고구마 덩굴 절단장치의 기어박스 및 제 4 회전축을 나타낸 개략도이다.

♠ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ♠

10 : 바퀴 20 : 제 1 프레임

22 : 제 1 가이드 뭉치 26 : 제 1 롤러

30 : 제 1 안내봉 32 : 제 2 안내봉

34 : 연결체 36 : 제 1 링크

40 : 제 2 링크 50 : 고정프레임

60 : 회전파이프 65 : 절단날

70 : 제 3 회전축 78 : 체인박스

80 : 베벨기어박스 90 : 유니버설 조인트

앞서 설명한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르면, 재배되는 작물의 덩굴을 절단하는 덩굴 절단장치에 있어서, 상기 작물의 덩굴을 들어올리는 가이드와 지면을 따라 이동할 수 있도록 바퀴가 설치된 다수 개의 프레임과, 상기 각각의 프레임과 연결되어 땅으로부터 들어 올려진 덩굴을 절단하기 위해 회전하는 다수 개의 절단수단과, 상기 다수 개의 프레임과 다수 개의 절단수단을 연결하는 링크들 및, 상기 다수 개의 프레임을 연결하며 상기 다수 개의 프레임 사이가 멀어지거나 가까워지도록 이동을 안내하는 안내수단을 포함하며, 작물이 재배된 토지의 간격에 따라 상기 다수 개의 절단수단이 진행방향의 좌우방향으로 이동하면서 덩굴을 절단하는 덩굴 절단장치가 제공된다.

또한, 본 발명의 상기 프레임의 선단부에는 상기 바퀴가 설치되고, 상기 프레임의 중간 하부에는 가이드가 지면을 향하도록 설치되며, 상기 다수 개의 프레임들은 상기 안내수단에 의해 연결되어 상기 안내수단을 따라 미끄러지면서 상기 다수 개의 프레임의 간격이 벌어졌다 좁아졌다 한다.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 안내수단은 2개의 봉으로서, 상기 다수 개의프레임을 관통하여 위치하며, 상기 다수 개의 프레임은 상기 안내수단을 따라 이동한다.

또한, 본 발명의 상기 링크는 양단부가 상기 2개의 봉에 결합된 연결체와, 상기 연결체의 중간부에 상향으로 고정된 제 1 링크와, 상기 제 1 링크의 상단부에 그 중간부가 선회 가능하게 연결되며 그 선단부는 상기 덩굴 절단장치를 예인하는 예인수단에 연결되는 제 2 링크를 포함하며, 상기 제 2 링크와 상기 절단수단은 프레임에 의해 연결된다.

또한, 본 발명의 상기 절단수단은 회전하는 다수 개의 회전파이프와, 상기 회전파이프의 둘레에 선회 가능하게 힌지결합된 다수 개의 절단날과, 상기 다수 개의 회전파이프의 내부에 위치하여 동력수단으로부터 발생한 회전동력을 상기 회전파이프에 전달하는 회전축을 포함한다.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 회전파이프에는 장공이 형성되어 있고, 상기 회전파이프의 양단부 둘레에는 원형의 안내판이 고정되어 있으며, 상기 회전축에는 돌출부가 형성되어 상기 회전파이프의 장공에 삽입되어 위치함에 따라, 상기 회전축의 회전이 상기 회전파이프에 전달되고, 상기 회전파이프는 상기 장공의 길이만큼 상기 회전축을 따라 좌우방향으로 이동 가능하다.

또한, 본 발명의 상기 다수 개의 프레임의 중간 상부에는 롤러가 설치되며, 상기 롤러가 상기 회전파이프에 설치된 안내판의 안쪽에 위치하여 상기 다수 개의 프레임의 이동에 의해 상기 롤러가 상기 안내판을 가압하면서 상기 회전파이프가 내부에 위치한 상기 회전축을 따라 이동한다.

아래에서, 본 발명에 따른 고구마 덩굴 절단장치의 양호한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명하겠다.

도면에서, 도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 고구마 덩굴 절단장치의 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 고구마 덩굴 절단장치의 절단수단 및 프레임을 나타낸 상세도이고, 도 3은 도 1에 도시된 고구마 덩굴 절단장치의 평단면도이고, 도 4는 도 3에 도시된 고구마 덩굴 절단장치의 절단수단을 나타낸 상세도이며, 도 5는 도 1에 도시된 고구마 덩굴 절단장치의 기어박스 및 제 4 회전축을 나타낸 개략도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 고구마 덩굴 절단장치(100)는 고구마가 재배되는 땅의 두둑을 따라 회전하며 이동하는 바퀴(10)와, 걷어 올려진 고구마의 덩굴을 회전하면서 절단하는 절단수단과, 두둑의 폭에 따라 바퀴(10)가 좌우방향으로 미끄러질 수 있도록 바퀴(10)의 간격을 안내하는 안내수단을 포함한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 2개의 바퀴(10) 회전중심에는 회전 가능하게 제 1 회전축(13)이 연결되어 고구마 덩굴 절단장치(100)의 좌우측에 각각 위치하고, 이런 각각의 제 1 회전축(13)은 평행한 두 개의 제 1 프레임(20)의 선단부에 각각 고정된다. 그리고, 제 1 프레임(20)의 선단부에는 상향으로 제 1 가이드 뭉치(22)가 고정되는데, 이런 제 1 가이드 뭉치(22)의 상단부에는 관통공이 형성되고 이런 관통공에는 제 1 안내봉(30)이 삽입되어 위치한다. 따라서, 좌우에 위치한 제 1 프레임(20)의 간격이 벌어지거나, 또는 좁혀지게 되면, 제 1 프레임(20)에 고정된 제 1 가이드 뭉치(22)가 제 1 안내봉(30)을 따라 고구마 덩굴 절단장치(100)의 진행방향을 기준으로 좌우방향으로 이동 가능하다.

두 개의 제 1 프레임(20)의 중간부에는 수직 상향으로 두 개의 고정체(24)가 위치하며, 이런 두 개의 고정체(24)에는 제 1 프레임(20)의 길이와 평행한 회전중심선을 가지는 제 1 롤러(26)가 소정의 거리만큼 상향으로 떨어져서 회전 가능하게 고정된다. 그리고, 이런 제 1 롤러(26)와 제 1 프레임(20)의 소정의 거리와 동일한 직경을 가지는 제 2 안내봉(32)이 제 1 롤러(26)와 제 1 프레임(20)의 사이에 위치한다. 이런 제 2 안내봉(32)은 좌우에 위치한 제 1 프레임(20)에 각각 형성된 제 1 롤러(26)와 제 1 프레임(20)의 사이에 위치함으로서, 제 1 프레임(20)이 좌우방향으로 이동하게 되면 제 1 롤러(26)가 회전하면서 제 2 안내봉(32)의 길이방향을 따라 이동하게 된다.

한편, 제 1 안내봉(30)과 제 2 안내봉(32)의 양단부에는 두 안내봉(30, 32)을 연결하는 연결체(34)가 각각 고정되며, 이런 연결체(34)의 중간부에는 제 1 링크(36)가 상향으로 고정되는데, 제 1 링크(36)의 하단부에는 제 1 링크(36)를 기준으로 고구마 덩굴 절단장치(100)의 안쪽으로 연결체(34)가 고정되고, 바깥쪽으로는 걸림턱(39)이 고정된다. 그리고, 제 1 링크(36)의 상단부에는 고정프레임(50)이 고구마 덩굴 절단장치(100)의 안쪽으로 고정되고, 바깥쪽으로는 제 2 링크(40)의 중간부가 선회 가능하도록 힌지결합된다. 여기에서, 고정프레임(50)은 아래에서 상세히 설명하겠다.

한편, 제 1 링크(36)에 힌지결합된 제 2 링크(40)의 선단부에는 트랙터의 후미에 연결되는 연결봉(41)이 형성되고 이런 연결봉(41)에 의해 트랙터와 고구마 덩굴 절단장치(100)가 연결된다. 이 때, 제 2 링크(40)의 중간부가 힌지결합되어 있어 제 2 링크(40)의 후단부는 제 2 링크(40)의 선단부의 선회방향의 반대방향으로 선회하게 된다. 따라서, 제 2 링크(40)의 선단부가 상향으로 계속적으로 선회하게 되면 제 2 링크(40)의 후단부는 제 1 링크(36)의 바깥쪽에 고정된 걸림턱(39)에 걸리게 되어 더 이상 상향으로 선회하지 못하게 된다. 그리고, 제 2 링크(40)의 선단부가 하향으로 선회하게 되면 제 2 링크(40)의 선단부는 제 1 안내봉(30)과 접하게 되어 더 이상 선회하지 못하게 되어 하향으로의 선회가 정지된다. 이런 제 2 링크(40)의 선회범위에 따라 경사지에서 등고선 작업을 할 때에 트랙터의 기울기와 관계없이 고구마 덩굴 절단장치(100)가 지면의 경사각을 따라 덩굴 절단작업을 수행할 수 있다.

한편, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 2개의 바퀴(10)에 연결된 2개의 제 1 프레임(20) 중간부에는 제 2 안내봉(32)이 위치하고, 제 1 프레임(20)의 후단부에는 제 2 롤러(27)가 설치된다. 그리고, 이런 좌우에 위치한 제 1 프레임(20)에 대하여 수직방향으로 제 3 회전축(70)이 위치하는데, 이런 제 3 회전축(70)의 둘레에는 2개의 회전파이프(60)가 끼워져 자유롭게 회전 가능하도록 위치하고, 이런 회전파이프(60)의 중간부에는 장공(63)이 회전파이프(60)의 길이방향을 따라 형성되며, 회전파이프(60)의 둘레에는 다수 개의 절단날(65)이 설치된다. 이런 절단날(65)은 그 후단부가 회전파이프(60)에 선회하도록 힌지결합되어 있어 회전파이프(60)가 고속 회전하게 되면, 절단날(65)은 회전파이프(60)에 대한 수직방향으로 원심력에 의해 세워지게 된다. 그리고, 회전파이프(60)의 둘레에는 두 개의 제1 프레임(20)의 바깥쪽으로 안내판(68)이 고정되어 있다.

한편, 제 1 프레임(20)이 제 1, 제 2 안내봉(30, 32)을 따라 좌우방향으로 이동하게 됨에 따라, 제 1 프레임(20)의 후단부에 설치된 제 2 롤러(27) 또한 좌우방향으로 이동하게 되고, 이렇게 이동한 제 2 롤러(27)는 안내판(68)과 접하여 가압하거나 또는 떨어지게 되며, 제 2 롤러(27)의 가압에 의해 안내판(68)이 가압하는 방향으로 이동하면서 회전파이프(60) 또한 이동하게 된다.

한편, 회전파이프(60)의 내부에 위치한 제 3 회전축(70)의 둘레에는 돌출부(72)가 형성되며, 이런 돌출부(72)는 회전파이프(60)에 형성된 장공(63)에 삽입되어 회전파이프(60)의 외부로 돌출된다. 따라서, 제 3 회전축(70)이 회전하게 되면 돌출부(72)에 의해 그 회전력이 회전파이프(60)로 전달되면서 회전파이프(60)는 회전하게 되고, 회전파이프(60)는 장공(63)의 길이만큼 제 3 회전축(70)의 길이를 따라 이동 가능하게 된다.

이런 제 3 회전축(70)의 양단부에는 베어링이 설치되어 자유로운 회전이 가능하며, 제 3 회전축(70)의 일단부에는 체인기어(도면에 도시안됨)가 고정되어 있다. 그리고, 체인기어에는 체인(76)이 걸려 있으며, 체인(76)은 체인박스(78)에 수용된 상태로 상향으로 연장된다.

한편, 도 5에 도시된 바와 같이, 회전파이프(60)의 상부에는 베벨기어박스(80)가 위치하며, 한 베벨기어(81)는 유니버설 조인트(90)에 의해 트랙터 동력취출축의 동력을 전달받아 회전하며 다른 베벨기어(82)에는 유니버설 조인트(90)에 대한 수직방향으로 위치한 제 4 회전축(85)이 연결된다. 그리고, 이런제 4 회전축(85)의 단부는 체인박스(78) 방향으로 연장되며, 제 4 회전축(85)의 단부에 고정된 체인기어(87)에 체인(76)이 체결된다. 따라서, 트랙터 동력취출축의 동력에 의해 한 베벨기어(81)는 회전하게 되고, 한 베벨기어(81)의 회전력은 다른 베벨기어(82)에 전달되어 제 4 회전축(85)을 회전시킨다. 이런 회전력은 체인(76)을 무한궤도 회전시키며, 체인(76)에 연결된 제 3 회전축(70)을 회전시킨다.

한편, 고정프레임(50)은 베벨기어박스(80)와 제 4 회전축(85)을 감싸면서 베벨기어박스(80)와 제 4 회전축(85)을 지지하며 제 1 링크(36)의 안쪽에 고정된다. 따라서, 제 2 링크(40)는 제 1 링크(36)와 연결된 힌지결합부를 중심으로 선회할 뿐, 제 1 링크(36)가 고정프레임에 연결되어 있어 제 1, 제 2 링크(36, 40)는 좌우방향으로 이동하지 않는다.

한편, 제 1 프레임(20)의 하면에는 고구마의 덩굴을 들어올리는 가이드(29)가 설치된다. 이런 가이드(29)는 회전파이프(60)의 전방에 위치하며 가이드(29)가 땅속에 박혀 이동함으로써, 가이드(29)를 따라 올라오는 고구마 덩굴 또는 지면을 감싸고 있는 비닐 등을 절단날(65)로 절단한다.

이상과 같이 구성된 고구마 덩굴 절단장치의 작동관계에 대하여 상세히 설명하겠다.

먼저, 절단날(65)을 회전시키는 동력을 전달받는 관계에 대하여 설명하겠다.

트랙터 동력취출축의 동력은 유니버설 조인트(90)를 통해 한 베벨기어(81)를 회전시킨다. 이런 베벨기어(81)의 회전에 의해 다른 베벨기어(82)에 연결된 제 4 회전축(85)은 회전하고, 제 4 회전축(85)의 단부에 고정된 체인기어(87) 또한 회전하면서 체인(76)으로 연결된 제 3 회전축(70)의 체인기어를 회전시킨다. 제 3 회전축(70)이 회전하게 되면 제 3 회전축(70)의 중간부에 형성된 돌출부(72)는 제 3 회전축(70)의 회전중심선을 중심으로 회전하게 되는데, 이 때, 돌출부(72)는 회전파이프(60)의 장공(63)에 삽입되어 있는 상태이므로 돌출부(72)의 회전에 의해 회전파이프(60)는 회전하게 된다.

회전파이프(60)가 회전하게 되면 회전파이프(60)의 둘레에 힌지결합된 절단날(65)은 원심력에 의해 회전파이프(60)에 대한 수직방향으로 세워지게 되며 제 1 프레임(20)의 하면에 고정된 가이드(29)를 통해 상부로 올라온 고구마 덩굴을 절단하게 된다.

한편, 트랙터의 후미를 제 2 링크(40)의 연결봉(41)에 체결하고, 바퀴(10)를 두둑에 위치시킨다. 그리고, 트랙터가 전진하게 되면 바퀴(10)의 회전에 의해 고구마 덩굴 절단장치는 트랙터를 따라 이동하게 된다. 이 때, 두둑 사이의 간격이 넓어져 좌우측에 위치한 바퀴(10)들의 간격이 넓어지게 되고, 바퀴(10)가 연결된 제 1 프레임(20) 또한 벌어진다. 그러면, 제 1 프레임(20)에 고정된 제 1 가이드 뭉치(22)는 제 1 안내봉(30)의 길이를 따라 이동하게 되고, 제 1 프레임(20)에 설치된 제 1 롤러(26) 또한 제 2 안내봉(32)을 따라 회전한다. 한편, 경사지에서 좌측으로 경사져서 트랙터가 좌측으로 기울어지게 될 경우에는 우측에 위치한 제 2 링크(40)는 지표면의 기울기보다 더 위로 올라가게 되는데, 이 때, 우측의 제 2 링크(20)의 후단부과 걸림턱(39) 사이에 여유가 있기 때문에 고구마 덩굴 절단장치(100)는 들리지 않고 지표면의 기울기에 맞춰 덩굴을 절단하게 된다. 또한방향전환을 위해 트랙터의 후미를 상승시키면, 제 2 링크(40)의 후단부는 하향으로 선회하게 되면서 걸림턱(39)과 접하게 되어 선회가 정지되면서 고구마 덩굴 절단장치(100) 전체가 들린 상태가 되어 방향전환이 원활하게 이루어진다.

따라서, 덩굴 절단장치(100)가 항상 좌우의 높이가 지표면 경사와 같게 되어 안정적인 덩굴절단을 할 수 있으며, 두둑 간격에 따라 바퀴(10)가 움직여 항상 덩굴절단날의 위치를 두둑의 상부에 위치하게 한다.

앞서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명의 고구마 덩굴 절단장치는 고구마 덩굴을 절단하기 위한 노동력을 감소시킬 수 있다는 장점이 있다.

또한, 고구마 덩굴 절단장치는 토지의 기울기가 변화되는 부분에서 평지에서의 굴취깊이와 같은 굴취깊이를 가지도록 굴취한 후에 고구마 덩굴을 절단한다는 장점을 가지고 있다.

이상에서 본 발명의 고구마 덩굴 절단장치에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 발명의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자이면 누구나 본 발명의 기술사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.

Claims (7)

1. 땅 위에 있는 덩굴을 절단하고 땅 속에 있는 작물을 굴취하는 덩굴 절단장치에 있어서,

   일측에는 바퀴가 설치되고 중간부에는 작물을 굴취하는 가이드가 고정되며 상호 평행한 상태로 가까워지거나 멀어지는 방향으로 이동하는 복수의 프레임과,

   상기 복수의 프레임과 수직으로 연결되어 상기 복수의 프레임의 이동방향을 안내하는 안내수단과,

   상기 복수의 프레임의 타측에 수직으로 위치하며 절단날들이 상기 프레임에 의해 이동하는 절단수단 및,

   일단은 상기 복수의 프레임들과 상기 절단수단에 각각 선회 가능하게 고정되고 타단은 자유단부이며 중간부에서 상기 자유단부의 움직임을 보상하도록 상호 연결된 복수의 링크들을 포함하며,

   상기 프레임의 일측방향으로 이동함에 있어 상기 복수의 프레임은 상기 이동방향에 대해 양측으로 이동하는 것을 특징으로 하는 덩굴 절단장치.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 안내수단은 2개의 평행한 봉으로서, 상기 2개의 봉은 상기 다수의 프레임들을 관통하며 상기 봉의 길이방향을 따라 상기 다수의 프레임들이 미끄러지는 것을 특징으로 하는 덩굴 절단장치.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 링크들은,

   양단부가 상기 봉에 각각 결합된 연결체와, 상기 연결체의 중간부에 상향으로 고정된 제1 링크와, 상기 제1 링크의 상단부에 중간부가 선회 가능하게 연결되고 선단부는 상기 자유단부로 위치하는 제2 링크를 포함하며,

   상기 제2 링크와 상기 절단수단은 고정프레임에 의해 연결된 것을 특징으로 하는 덩굴 절단장치.
5. 삭제
6. 제 1 항에 있어서

   상기 절단수단은,

   길이방향으로 장공이 형성되고 외주면에는 상기 절단날들이 선회 가능하게 결합되며 양단부에는 각각 안내판이 고정되는 다수 개의 회전파이프와,

   일렬로 위치한 상기 다수 개의 회전파이프에 내삽되고 상기 회전파이프의 장공을 관통하는 돌출부들이 형성되는 회전축을 포함하며,

   상기 회전파이프는 상기 장공의 길이만큼 상기 회전축의 길이방향으로 이동 가능한 것을 특징으로 하는 덩굴 절단장치.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 다수 개의 프레임의 중간 상부에는 롤러가 설치되며, 상기 롤러가 상기 회전파이프에 설치된 안내판의 안쪽에 위치하여 상기 다수 개의 프레임의 이동에 의해 상기 롤러가 상기 안내판을 가압하면서 상기 회전파이프가 내부에 위치한 상기 회전축을 따라 이동하는 것을 특징으로 하는 덩굴 절단장치.