KR101034573B1 - 볏짚 절단기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 절단력이 우수하여 다량의 볏짚을 처리할 수 있으며, 절단과정에서 가압 블레이드와 커팅 블레이드 사이에 볏짚이 끼는 것을 방지할 수 있는 볏짚 절단기에 관한 것으로, 샤프트와, 상기 샤프트에 회전 가능하게 결합되는 가압 블레이드와, 상기 샤프트에 회전 가능하게 결합되고 상기 가압 블레이드와 마주보게 배치되는 커팅 블레이드와, 상기 가압 블레이드와 상기 커팅 블레이드가 서로 교차하도록 회전시키는 액추에이터를 포함한다. 이와 같이 구성된 본 발명의 볏짚 절단기는 상기 가압 블레이드와 상기 커팅 블레이드를 회전시킬 경우 서로 교차하며 볏짚을 절단한다.

Description

볏짚 절단기{RICE STRAW CUTTING MACHINE}
본 발명은 베일 형태로 저장된 볏짚을 절단하는 볏짚 절단기에 관한 것으로, 보다 자세하게는 절단력이 우수하여 다량의 볏짚을 처리할 수 있으며, 절단과정에서 가압 블레이드와 커팅 블레이드 사이에 볏짚이 끼는 것을 방지할 수 있는 볏짚 절단기에 관한 것이다.
가축을 사육하는 축산농가에서는 겨울철 가축사료로 볏짚을 발효한 조사료를 사용하거나, 조사료에 각종 비타민과 미네랄을 일정한 비율로 배합한 인공사료를 섞어 사용하였다.
종래에는 조사료를 만들기 위해 이삭을 떨어낸 볏짚을 쌓아 비닐을 덮어 발효 및 저장하였는데, 이러한 방법은 발효과정에서 외부에서 유입된 공기 및 수분에 의해 볏짚이 부패하거나 불균일하게 발효되는 등의 문제가 있다.
이러한 문제점을 해결하고자 최근에는 곤포 사일리지를 사용한다. 곤포 사일리지(bale silage)는 이삭을 떨어낸 볏짚을 말아 압축하고, 발효 첨가제를 넣은 후 곤포로 밀봉한 원통의 베일(bale)이다. 이 곤포 사일리지는 발효과정에서 공기 및 수분의 유입을 차단하여 부패를 방지하고, 발효 첨가제를 통해 발효효율이 우수하므로 그 사용이 확산되는 추세이다.
한편, 상술한 방법으로 발효 및 저장된 볏짚은 일정한 크기로 절단된 후 가축의 사료로 사용된다. 볏짚을 절단하기 위해 종래에는 작두를 사용하였으나, 절단 길이가 일정하지 못하고, 많은 인력과 시간이 소비될 뿐만 아니라 다량의 볏짚을 처리하는데 어려움이 있었다.
이에, 회전띠톱 또는 절단롤러 형태의 전동식 절단기가 개발되었다. 그러나 회전띠톱 형태의 절단기는 볏짚의 섬유질로 인해 절단시 회전띠톱에 볏짚이 엉켜 절단효율이 떨어지고, 부피가 큰 원통의 볏짚 더미(베일)를 절단할 경우 과도한 부하가 걸려 수명이 단축되는 문제가 있다. 또한, 절단롤러 형태의 절단기는 육면체 볏짚의 절단은 용이하지만 통상 400~500㎏이상이 나가는 원통형상의 볏짚 더미를 절단하기에는 무리가 있다.
본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서 절단력이 우수하여 다량의 볏짚을 처리할 수 있으며, 절단과정에서 가압 블레이드와 커팅 블레이드 사이에 볏짚이 끼는 것을 방지할 수 있는 볏짚 절단기를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 볏짚 절단기는, 샤프트와, 상기 샤프트에 회전 가능하게 결합되는 가압 블레이드와, 상기 샤프트에 회전 가능하게 결합되고 상기 가압 블레이드와 마주보게 배치되는 커팅 블레이드를 포함한다. 상술한 구조의 본 발명은 상기 가압 블레이드와 상기 커팅 블레이드를 회전시킬 경우 서로 교차하며 볏짚을 절단한다.
이때, 상기 가압 블레이드와 상기 커팅 블레이드는 유압, 공압 또는 전기 등에 의해 구동하는 액추에이터에 의해 회전될 수 있다.
또한, 원통의 볏짚 더미를 효율적으로 절단할 수 있도록 상기 가압 블레이드와 상기 커팅 블레이드가 외측으로 볼록한 원호형상으로 형성될 수 있다.
또한, 볏짚이 일정한 길이로 절단될 수 있도록 상기 가압 블레이드와 상기 커팅 블레이드가 복수로 마련되고, 상기 샤프트에 서로 교번하여 결합될 수 있다.
상술한 바와 같이 구성된 본 발명은, 유압으로 구동하는 액추에이터를 이용하여 가압 블레이드와 커팅 블레이드를 교차시켜 볏짚을 절단하므로 절단력이 우수하다. 특히, 가압 블레이드와 커팅 블레이드가 외측으로 볼록한 원호형상으로 형성되어, 곤포 사일리지와 같은 원통의 볏짚 더미를 한 번에 절단할 수 있으므로 다량의 볏짚을 신속하게 처리할 수 있다. 또한, 액추에이터를 이용하여 커팅 블레이드를 개별적으로 작동시킴으로써 볏짚 더미를 절단하는 과정에서 가압 블레이드와 커팅 블레이드 사이에 볏짚이 끼는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 볏짚 절단기의 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 볏짚 절단기의 분해사시도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 볏짚 절단기의 설치상태도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 볏짚 절단기 중 유압발생장치의 개략도.
도 5 내지 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 볏짚 절단기를 이용한 볏짚 절단과정을 도시하는 도면.
첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다. 이하, 본 발명에 따른 실시예를 설명함에 있어, 그리고 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 부가하였다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 볏짚 절단기의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 볏짚 절단기의 분해사시도이다. 또한, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 볏짚 절단기의 설치상태도이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 볏짚 절단기(100)는, 프레임(110)과, 프레임(110)의 전방에 설치되는 샤프트(120)와, 샤프트(120)에 회전 가능하게 결합되는 가압 블레이드(130) 및 커팅 블레이드(140)와, 프레임(110)에 설치되어 가압 블레이드(130) 및 커팅 블레이드(140)를 회전시키는 액추에이터(150)와, 액추에이터(150)를 작동시키기 위한 유압발생장치(160)를 포함한다.
프레임(110)은 다수의 사각강관으로 이루어진 철골 구조물이다. 이 프레임(110)은 전후방향에 비해 좌우방향의 길이가 긴 직육면체의 구조물이며, 그 선단에 샤프트(120), 가압 블레이드(130), 커팅 블레이드(140)가 설치되고, 내부에 액추에이터(150), 유압발생장치(160)가 설치된다. 또한, 프레임(110)의 후단에는 프레임(110)을 포함하는 볏짚 절단기가 경운기 및 트랙터 등의 농기계(200)에 설치될 수 있도록 고정수단(112)이 마련된다.
도 3에 도시된 바와 같이, 프레임(110)에 마련된 고정수단(112)을 이용하면 볏짚 절단기(100)를 농기계(200)에 설치할 수 있다. 이와 같이 농기계(200)에 설치된 볏짚 절단기(100)는 이동이 가능하다. 따라서 들녘에 흩어진 볏짚 더미를 절단할 경우 볏짚 절단기(100)가 직접 이동하여 절단작업을 실시하므로 작업시간을 단축시키고 작업효율을 향상시킬 수 있다.
한편, 본 실시예에서는 볏짚 절단기(100)가 농기계(200)의 선단에 설치되는 것으로 예시되어 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 사용자의 필요에 따라 농기계(200)의 측면 또는 후단에 설치될 수 있음은 물론이다.
프레임(110)의 전방에 설치되는 샤프트(120)는 가압 블레이드(130)와 커팅 블레이드(140)의 회전 중심축이다. 이 샤프트(120)는 소정의 직경과 길이를 가지며, 그 상단과 하단이 프레임(110)의 선단 상부 및 하부에 설치된 브라켓(114)에 고정된다. 따라서 액추에이터(150) 작동시 샤프트(120)는 회전하지 않고, 샤프트(120)에 설치된 가압 블레이드(130)와 커팅 블레이드(140)가 회전 및 교차하여 볏짚을 절단한다.
샤프트(120)에 설치되는 가압 블레이드(130)와 커팅 블레이드(140) 중 가압 블레이드(130)는 볏짚 더미를 압축하는 수단이고, 커팅 블레이드(140)는 가압 블레이드(130)와 함께 볏짚 더미를 압축함과 동시에 절단하는 수단이다.
도 2를 참조하여 가압 블레이드(130)와 커팅 블레이드(140)에 대해 좀 더 상세히 살펴보면 다음과 같다.
도 2에 도시된 바와 같이, 가압 블레이드(130)와 커팅 블레이드(140)는 원통의 볏짚 더미를 효율적으로 압축 및 절단할 수 있도록 원호형상으로 형성되고, 가압 블레이드(130)와 커팅 블레이드(140) 사이에 볏짚 더미가 위치될 수 있도록 서로 마주보게 배치된다.
가압 블레이드(130)는, 볏짚 더미의 일측을 감쌀 수 있도록 원호형상으로 구부러진 가압판(132)과, 가압판(132)의 외측면을 따라 길게 형성되는 보강용 리브(134)와, 샤프트(120)와의 결합을 위해 가압판(132)의 일단에 형성되는 튜브(136)를 포함한다. 이때, 가압판(132)은 소정 두께를 갖는 평판이며, 가압 블레이드(130) 회전시 내측면이 볏짚 더미에 밀착하여 압축한다.
커팅 블레이드(140)는, 가압 블레이드(130)의 가압판(132)에 대해 직각으로 배치되는 절단날(142)과, 샤프트(120)와의 결합을 위해 절단날(142)의 일단에 형성되는 튜브(144)를 포함한다.
상술한 가압 블레이드(130)와 커팅 블레이드(140)는 복수로 마련되고, 튜브(136,144)를 통해 샤프트(120)에 결합된다. 좀 더 상세하게는, 인접한 한 쌍의 가압 블레이드(130) 사이에 커팅 블레이드(140)가 위치될 수 있도록 가압 블레이드(130)와 커팅 블레이드(140)가 서로 교번하여 결합된다.
이와 같은 결합구조를 갖는 가압 블레이드(130)와 커팅 블레이드(140)는 액추에이터(150) 작동시 서로 마주보는 방향으로 회전 및 교차하여 볏짚 더미를 압축 및 절단한다. 이때, 커팅 블레이드(140)가 한 쌍의 가압 블레이드(130) 사이에 위치되므로 회전시 간섭이 발생하지 않고, 가압 블레이드(130)와 커팅 블레이드(140)가 샤프트(120)를 중심으로 교차하도록 회전하므로 절단력 또한 우수하여 원통의 볏짚 더미를 효율적으로 절단할 수 있다.
한편, 볏짚 더미를 압축하는 가압 블레이드(130)는 볏짚 더미를 절단하는 커팅 블레이드(140)보다 하나 더 구비되는 것이 바람직하다. 일례로, 가압 블레이드(130)는 5개, 그리고 커팅 블레이드(140)는 4개로 구성되는 것이 좋다.
상술한 바와 같이, 가압 블레이드(130)를 커팅 블레이드(140)보다 하나 더 사용할 경우 커팅 블레이드(140)의 회전에 의해 볏짚 더미가 밀리는 것을 방지하여 볏짚 더미를 효율적으로 절단할 수 있다.
다른 한편, 가압 블레이드(130)는 복수개가 함께 회전할 수 있도록 고정축(138)에 의해 서로 연결된다. 이렇듯 고정축(138)을 이용하여 복수의 가압 블레이드(130)를 동시에 회전시킬 경우 볏짚 더미 전체에 동일한 압축력이 전달되어 볏짚 더미를 효율적으로 절단할 수 있다.
액추에이터(150)는, 가압 블레이드(130)를 회전시키는 제1액추에이터(152)와, 커팅 블레이드(140)를 회전시키는 제2액추에이터(154)로 구성된다. 이 중 제1액추에이터(152)는 한 쌍으로 구성되어 고정축(138)의 양단에 각각 설치되고, 제2액추에이터(154)는 커팅 블레이드(140)와 동수로 구성되어 커팅 블레이드(140)마다 설치된다.
한 쌍의 제1액추에이터(152)를 이용하여 복수의 가압 블레이드(130)를 함께 회전시키는 이유는, 상술한 바와 같이 볏짚 더미 전체에 동일한 압축력을 전달하기 위함이다. 또한, 복수의 제2액추에이터(154)를 통해 커팅 블레이드(140)를 개별적으로 회전시키는 이유는 절단저항이 큰 부분에 많은 힘이 인가될 수 있도록 하여 절단이 원활하게 이루어지도록 하기 위함이다.
도 4와 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 볏짚 절단기 중 유압발생장치의 개략도이고, 도 5 내지 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 볏짚 절단기를 이용한 볏짚 절단과정을 도시하는 도면이다.
프레임(110)의 내부에 설치되는 유압발생장치(160)는 유압을 공급하여 제1 및 제2액추에이터(152,154)를 작동시키기 위한 수단이다. 이러한 유압발생장치(160)는, 오일이 저장되는 유압탱크(162)와, 유압탱크(162)에 저장된 오일을 압송하는 유압모터(164)와, 유압모터(164)에서 압송된 오일을 제1 및 제2액추에이터(152,154)로 분배하는 유압분배기(166)와, 유압모터(164)와 유압분배기(166) 사이에 설치되어 유압 공급 경로를 전환하는 유압밸브(168)를 포함한다.
상술한 바와 같이 구성된 유압발생장치(160)는 유압모터(164) 작동시 유압탱크(162)에 저장된 오일이 유압분배기(166)로 압송되고, 유압분배기(166)에서 분배되어 제1 및 제2액추에이터(152,154)를 작동시킨다. 이때, 유압탱크(162)에서 압송되는 오일은 유압밸브(168)에 의해 그 공급 경로가 정해진다.
도 4, 도 5 내지 도 7을 참조하여 오일의 순환 및 오일의 순환에 의한 볏짚 절단과정을 살펴보도록 한다.
볏짚 더미를 절단하기 위해 유압모터(164)를 작동시키면, 유압탱크(162)에 저장된 오일이 유압밸브(168)를 거쳐 유압분배기(166)의 제1포트(166a)로 공급된다. 제1포트(166a)를 통해 유입된 오일은 유압분배기(166)에서는 균일하게 분배되어 제1 및 제2액추에이터(152,154)로 공급된다. 이러한 과정을 거쳐 공급된 오일은 제1 및 제2액추에이터(152,154)의 전진포트(152a,154a)를 통해 유입되고, 제1 및 제2액추에이터(152,154)의 로드(152c,154c)를 돌출시켜 가압 블레이드(130)와 커팅 블레이드(140)를 회전시킨다. 이렇게 회전되는 가압 블레이드(130)와 커팅 블레이드(140)는 그들 사이에 위치된 원통의 볏짚 더미를 압축함과 동시에 절단한다.
이때, 제1 및 제2액추에이터(152,154)에 충전되어 있던 오일은 후진포트(152b,154b)를 통해 배출되어 유압분배기(166)로 이송되고, 유압밸브(168)를 거쳐 유압탱크(162)로 회수된다.
반면, 볏짚 더미의 절단이 완료되면 유압밸브(168)를 조작하여 오일 공급 경로를 전환한다. 즉, 오일이 유압밸브(168)를 거쳐 유압분배기(166)의 제2포트(166b)로 공급되도록 전환한다. 제2포트(166b)를 통해 유입된 오일은 유압분배기(166)에서는 균일하게 분배되어 제1 및 제2액추에이터(152,154)의 후진포트(152b,154b)로 공급되고, 제1 및 제2액추에이터(152,154)의 로드(152c,154c)를 삽입시킨다. 따라서 가압 블레이드(130)와 커팅 블레이드(140)는 서로 이격되도록 회전한다.
이때, 제1 및 제2액추에이터(152,154)에 충전되어 있던 오일은 전진포트(152a,154a)를 통해 배출되어 유압분배기(166)로 이송되고, 유압밸브(168)를 거쳐 유압탱크(162)로 회수된다.
한편, 원통의 볏짚 더미는 다른 부분에 비해 절단저항이 큰 부분을 포함한다. 따라서 해당 부분을 절단하는 커팅 블레이드(140)에는 큰 절단력이 필요하므로, 유압분배기(166)에서는 해당 커팅 블레이드(140)를 회전시키는 제2액추에이터(154)에 더 큰 유압을 공급해야 한다.
본 실시예에 예시된 유압분배기(166)는 제1 및 제2액추에이터(152,154)에 균일한 압력으로 오일을 공급한다. 이때, 상술한 바와 같이 복수의 커팅 블레이드(140) 중 일부가 절단저항에 의해 원활하게 회전하지 못하면, 유압분배기(166)는 절단작업이 완료된 커팅 블레이드(140)의 제2액추에이터(154) 측으로 공급하던 유압을 해당 액추에이터(절단이 완료되지 못한 커팅 블레이드의 액추에이터)로 공급하여 해당 부분의 절단이 원활하게 이루어지도록 한다.
이상 본 발명을 바람직한 실시예를 통하여 설명하였는데, 상술한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과하며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화가 가능함은 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 보호범위는 특정 실시예가 아니라 특허청구범위에 기재된 사항에 의해 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상도 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 볏짚 절단기 110: 프레임
120: 샤프트 130: 가압 블레이드
140: 커팅 블레이드 150: 액추에이터
160: 유압발생장치

Claims (12)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 샤프트;
    외측으로 볼록한 원호형상을 가지고, 일단이 상기 샤프트에 결합되어 회전 가능한 가압 블레이드;
    상기 가압 블레이드와 마주보게 배치되고, 외측으로 볼록한 원호형상을 가지며, 일단이 상기 샤프트에 결합되어 회전 가능한 커팅 블레이드; 및
    상기 가압 블레이드와 상기 커팅 블레이드가 서로 교차하도록 회전시키는 액추에이터를 포함하고, 복수의 상기 가압 블레이드와 상기 커팅 블레이드가 상기 샤프트에 서로 교번하도록 결합되며, 상기 액추에이터 작동시 상기 가압 블레이드와 상기 커팅 블레이드가 서로 교차하여 원통형상의 볏짚 더미를 절단하는 것을 특징으로 하는 볏짚 절단기.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 액추에이터는, 상기 가압 블레이드를 회전시키는 제1액추에이터와, 상기 커팅 블레이드를 회전시키는 제2액추에이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 볏짚 절단기.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 가압 블레이드는 고정축에 의해 연결되고, 상기 제1액추에이터는 상기 고정축에 연결되어 상기 가압 블레이드를 함께 회전시키는 것을 특징으로 하는 볏짚 절단기.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 제2액추에이터는 상기 커팅 블레이드마다 설치되어 상기 커팅 블레이드를 개별적으로 회전시키는 것을 특징으로 하는 볏짚 절단기.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 액추에이터로 유압을 공급하기 위한 유압발생장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 볏짚 절단기.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 유압발생장치에서 발생한 유압을 상기 각 액추에이터로 분배하는 유압분배기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 볏짚 절단기.
  10. 청구항 4에 있어서,
    상기 샤프트 및 상기 액추에이터가 설치되는 프레임을 더 포함하고, 상기 프레임은 경운기 및 트랙터를 포함하는 농기계에 탈착 가능한 것을 특징으로 하는 볏짚 절단기.
  11. 청구항 4에 있어서,
    상기 가압 블레이드는 상기 커팅 블레이드보다 하나 더 구비되는 것을 특징으로 하는 볏짚 절단기.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 가압 블레이드는 5개로 구성되고, 상기 커팅 블레이드는 4개로 구성되는 것을 특징으로 하는 볏짚 절단기.
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