KR102145864B1 - 지중 식물 수집기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 지중 식물 수집기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 견인수단에 연결된 상태로 이동되면서 지중 식물을 채집하고 채집된 지중 식물을 후단으로 이동시키는 채집부; 상기 채집부의 후단에 연결되고 상기 채집부로부터 이동되는 지중 식물을 전달받아 후단으로 배출되도록 하며 배출 과정에서 지중 식물과 이물질이 분리되도록 하는 선별수단이 구비되는 선별부; 상기 채집부에 장착되며 외부로부터 동력을 전달받아 상기 채집부에 동력을 부여하기 위한 구동수단;을 포함하는 지중 식물 수집기에 관한 것이다.

Description

지중 식물 수집기{Underground Plant Collector}

본 발명은 감자, 고구마 등을 포함하는 지중 식물을 수집하는 지중 식물 수집기에 관한 것이다.

일반적으로, 지중 식물은 구근류라 불리며 뿌리가 땅속에서 덩어리로 생성되어 영양분을 저장하는 괴근작물과 줄기가 덩어리로 땅속에서 생성되는 괴경작물을 포함한다. 괴근작물에는 고구마가 있고, 괴경작물에는 감자가 있다.

이러한 구근류는 지면을 호미와 같은 농기구로 지면을 파내어 수확할 수 있다. 작물의 재배면적이 소규모일 경우에는 적은 노동력으로 쉽게 수확할 수 있지만, 대규모 재배에 있어서는 많은 노동력을 필요로 함으로 생산단가를 낮추기 위해 기계적인 동력을 이용한 수확장치를 사용한다.

이러한 지중 식물 수확장치는 구근의 채굴을 위해 지중에 소정 깊이로 삽입되는 삽날부 및 삽날부의 후방영역에 삽날부에 의해 채굴된 흙 및 구근을 후방의 지상으로 이송하는 이송 컨베이어를 구비한다. 여기서, 이송 컨베이어는 삽날부에 의해 제공된 구근을 흙으로부터 분리하여 이송할 수 있도록 상호 나란하게 배치된 복수의 로드부를 가지는 무한궤도 타입으로 형성되어 있으며, 이동방향을 따라 삽날부에 인접된 영역이 하측에 배치될 수 있도록 후방을 향해 상향 경사지게 배치되어 있다.

이때, 지중 식물 수확장치는 트랙터 등의 견인차량의 후방영역에 결합되고, 견인차량이 전진함에 따라 삽날부가 지중으로 소정 깊이로 경사지게 삽입된 상태로 이동함으로써 흙 및 구근이 삽날부에 의해 후방영역으로 상향 이동하게 된다. 그리고, 이송된 흙 및 구근은 시계방향을 따라 회전하는 이송 컨베이어 상에 재치되고 상대적으로 입자가 작은 흙이나 작은 돌 등의 이물은 로드부 사이의 공간을 통해 지상으로 낙하하여 분리된다. 여기서, 구근은 후방 영역으로 이송되어 장치의 양측으로 낙하하여 진행방향을 따라 정렬된다.

그러나 상기와 같은 종래기술의 경우 흙이나 돌 등의 이물이 많은 경우 모든 이물이 로드부 사이의 공간을 통해 지상으로 낙하하지 못하고 구근을 투입시켜 수용하는 자루 등에 투입되게 되므로 수집된 구근에서 흙이나 돌 등의 이물을 추가로 제거해야하는 문제점이 있게 된다.

대한민국 등록특허 제0364387호(2002.12.12.)

따라서 본 발명의 목적은 지중 식물의 수확 과정에서 지중 식물에 고착된 흙 등의 이물질이 분리되면서 이송 및 배출될 수 있도록 하며, 외부동력의 전달에 있어 효율을 높힌 지중 식물 수집기를 제공하는 것이다.

상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명에 따른 지중 식물 수집기는 지중 식물을 채집하고 채집된 지중 식물을 후단으로 이동시키는 채집부; 상기 채집부의 후단에 연결되고 상기 채집부로부터 이동되는 지중 식물을 전달받아 후단으로 배출되도록 하며 배출 과정에서 지중 식물과 이물질이 분리되도록 하는 선별수단이 구비되는 선별부; 상기 채집부에 장착되며 외부로부터 동력을 전달받아 상기 채집부에 동력을 부여하기 위한 구동수단;을 포함한다.

하나의 예로서, 상기 채집부는, 내측에 채집공간이 마련되도록 상호 나란히 이격되는 한 쌍의 채집측판을 포함하는 채집본체; 상기 채집본체의 하측 전단에 마련되어 수확지로부터 지중 식물을 채굴하는 채굴부; 및 상기 채집공간에서 상향의 기울기를 갖도록 장착되며 상기 채굴부에서 채굴되는 지중 식물을 상기 채집본체의 상측 후단으로 이동시키는 제 1이송장치;를 포함한다.

하나의 예로서, 상기 제 1이송장치는, 상기 채집공간의 상측 후단에 위치하도록 각 채집측판의 내측면에 장착되는 한 쌍의 구동부재; 상기 채집공간의 하측 전단에서 각 채집측판의 내측면에 장착되는 한 쌍의 피동롤러; 상기 한 쌍의 채집측판에서 구동부재에 맞물리고 피동롤러에 거치되어, 각 구동부재와 피동롤러 간을 선회하도록 궤도 운동하는 한 쌍의 주벨트; 상기 한 쌍의 주벨트의 설치방향과 직교하는 방향으로 한 쌍의 주벨트 간에 연결되며 상호 일정한 이격 거리로 배치되는 복수의 이송바;를 포함한다.

하나의 예로서, 상기 제 1이송장치에 있어서, 한 쌍의 주벨트의 설치방향과 직교하는 방향으로 한 쌍의 주벨트 간에 연결되며 상호 일정한 이격 거리로 배치되고, 걸림면이 마련된 복수의 리프트바;를 더 포함한다.

하나의 예로서, 주벨트는, 내면에 길이방향을 따라 일정 간격으로 단면이 등변사다리꼴 형태의 복수의 돌출턱이 구성되고, 상기 구동부재는, 상기 주벨트의 돌출턱에 맞물리도록 원주방향으로 일정하게 이격을 형성하는 돌출기둥을 구성한다.

하나의 예로서, 상기 구동수단은, 외부동력이 전달되어 회전 연동하며 선택된 일 채집측판을 관통하여 일단이 외측에 노출되고, 노출된 일단에 제 1기어가 장착되는 제 1회전축; 상기 제 1회전축의 후단에서 상기 한 쌍의 채집측판을 관통하여 일단과 타단이 각각 외측에 노출되고, 제 1기어가 노출된 방면의 일단에 제 2-1기어가 구비되고, 타단에 제 2-2기어가 구비되는 제 2회전축; 상기 한 쌍의 채집측판과 상기 한 쌍의 구동부재를 관통하여 일단과 타단이 각각 외측에 노출되고, 제2-2기어가 노출된 방면의 일단에 제 3기어가 구비되는 제 3회전축; 상기 제 1기어에 맞물러 연동하는 제 1연동기어와, 제 2-1기어에 맞물려 연동하는 제 2연동기어가 양단에 각각 구비되는 연동축; 및 상기 제 2-2기어와 제 3기어를 연결하여 상기 제 3기어로 동력을 전달하는 동력전달부재;를 더 포함한다.

하나의 예로서, 상기 제 1기어와 제 1연동기어 및 제 2-1기어와 제 2연동기어는 베벨 기어인 것을 특징으로 한다.

하나의 예로서, 상기 선별부는, 내측에 선별공간이 마련되도록 상호 나란히 이격되는 한 쌍의 선별측판을 포함하며 하부에는 한 쌍의 이송바퀴가 구성되는 선별본체; 상기 선별공간에 배치되며 상기 채집부로부터 이송되는 지중 식물을 전달받고, 상기 지중 식물을 상기 선별본체의 후단으로 배출시키는 제 2이송장치; 상기 제 2이송장치의 상부에서 제 2이송장치의 전단에서부터 후단으로 갈수록 상호 간 간격이 좁아지도록 배치되는 한 쌍의 전단구획가이드와, 상기 전단구획가이드와 연결되고 상기 선별측판과 평행하게 배치되는 한 쌍의 후단구획가이드를 포함하는 구획가이드부; 및 상기 선별본체의 후단에 구성되며 상기 제 2이송장치에 의해 이송되는 지중 식물을 수납하기 위한 수집부재가 안착되는 수집장치;를 포함한다.

하나의 예로서, 상기 구획가이드부는, 상기 한 쌍의 전단구획가이드 사이에서 후단으로 갈수록 상호간격이 넓어지도록 '∧'자 형태로 배치되는 전단공간분리대와, 상기 전단공간분리대의 후단에 연결되고 상기 한 쌍의 후단구획가이드 사이에서 선별측판과 평행하게 배치되는 한 쌍의 후단공간분리대를 포함하는 공간분리대부를 더 포함한다.

하나의 예로서, 상기 수집장치는, 상기 수집부재를 안착하기 위한 공간을 제공하며 로드셀이 장착된 계량판을 포함한다.

하나의 예로서, 상기 선별부는, 상기 한 쌍의 선별측판의 후단에서 각각 상기 수집장치를 향하는 방향으로 장착되어 상기 수집장치에 안착된 수집부재를 탈, 부착되게 하는 고리부;를 더 포함한다..

하나의 예로서, 상기 고리부는, 상기 수집장치를 향하는 방향으로 연장되게 상기 선별측판에 결합되는 결합브라켓; 상기 결합브라켓의 끝단에 힌지 결합되고 힌지 결합부위의 직경이 확장된 환형의 제한돌기가 구성되며, 상기 제한돌기의 후단에 연하여 상기 수집부재를 거치하기 위한 공간을 형성하면서 끝단이 반원형태를 갖는 고리기둥이 상측 방향으로 돌출 구성되는 하판; 및 상기 결합브라켓에 있어 상기 하판의 힌지 결합부위 보다 상대적으로 전단 상부측에 위치하여 힌지 결합되며, 상기 제한돌기에 접하여 위치 유지와 시계방향 회전이 제한되게 하는 걸림홈이 마련되고, 상기 하판의 반시계방향 회전 시 고리기둥의 끝단과 접하게 되는 일단으로부터 일정 구간에 경사면을 형성하며 상기 경사면과 연하여 상기 고리기둥의 끝단이 수용되게 하면서 하판의 회전을 구속하는 고리홈이 구성되는 상판;을 포함한다.

이와 같이 본 발명의 지중 식물 수집기는 지중 식물의 수확 과정에서 지중 식물과 흙 등의 이물질이 분리 배출될 수 있도록 하여 후속 과정에서 수집된 지중 식물로부터 이물질의 분리 공정이 불필요하게 되므로 작업효율이 향상되는 효과가 있다.

또한, 외부동력의 전달에 있어 베벨 기어를 이용하여 성능이 개선되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 지중 식물 수집기의 일 실시 예를 나타내는 좌측 사시도이고,
도 2a는 본 발명에 따른 지중 식물 수집기의 일 구성인 구동수단의 부분 확대도이고,
도 2b는 본 발명에 따른 지중 식물 수집기의 일 실시 예를 나타내는 우측 사시도이고,
도 3은 본 발명에 따른 지중 식물 수집기의 절개측단면도이고,
도 4는 본 발명에 따른 지중 식물 수집기의 일 구성인 채집부의 제 1이동수단의 일부 절개사시도이고,
도 5는 본 발명에 따른 지중 식물 수집기의 일 실시 예를 나타내는 후단 사시도이고,
도 6은 본 발명에 따른 지중 식물 수집기의 일 구성인 선별부의 평면도이고,
도 7a 내지 도 7d는 본 발명에 따른 지중 식물 수집기의 일 구성인 선별부의 고리부와 그 작동상태를 나타내는 측면도이고,
도 8은 본 발명에 따른 지중 식물 수집기의 일 구성인 선별부의 수집장치를 나타내는 측면도이다.

이하, 본 발명의 구성 및 작용을 첨부된 도면에 의거하여 좀 더 구체적으로 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

본 발명에 따른 지중 식물 수집기는 트랙터 등 견인수단에 이끌려 이송되면서 전단에서 지중의 감자, 고구마, 양파 등 지중식물을 수확하고, 외부동력을 이용하여 후단으로 이송시킨 후, 수확된 지중식물과 흙 등의 이물질이 분리 배출될 수 있게 된다.

이러한 본 발명에 따른 지중 식물 수집기는 도 1에 도시된 바와 같이 채집부(1), 선별부(2) 및 구동수단(3)을 포함하여 구성된다.

상기 채집부(1)는 트랙터 등의 견인수단에 연결되어 이동하면서 지중 식물을 채집하여, 후단으로 이송하여 낙하시키는 방식으로 전달하도록 구성된다.

상기 선별부(2)는 상기 채집부(1)의 후단에 배치되되, 선별부(2)와 채집부(1)는 일체구조로 구성되며 선별부(2)의 하측에 이송바퀴(200)가 구성됨으로써 채집부(1)가 견인수단에 이끌리게 되면 채집부(1)와 선별부(2)가 일체로 이끌리며 이송될 수 있게 된다.

이때, 상기 선별부(2)는 상기 채집부(1)로부터 지중 식물을 전달받아 그 후단으로 배출시키는 것으로, 후단으로 배출되는 중에 흙 등 이물질과 지중식물은 분리 배출될 수 있게 된다.

상기 구동수단(3)은 상기 채집부(1)에 장착되며 외부로부터 동력을 전달받아 상기 채집부(1)에 동력을 부여한다.

상기 구동수단(3)의 외부동력은 트랙터 등 견인수단으로부터 전달받도록 구성될 수 있다.

즉, 도 1에서와 같이 작업자들은 선별부(2)의 양측에 구성되는 작업발판(201)에 올라서서 선별부(2)에서 흙 등의 이물질과 분리된 지중식물을 선별하는 작업을 할 수 있게 되는 것으로, 그 구체적인 실시 예들은 추후에 다시 설명하기로 한다.

본 실시 예에 따른 채집부(1)는 채집본체(11), 채굴부(13) 및 제 1이송장치(12)를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 채집본체(11)는 도 1에서와 같이 전단에 견인수단과 연결되도록 하는 연결부(113)와 내측에 채집공간(111)이 마련되도록 상호 나란히 이격되는 한 쌍의 채집측판(112)을 포함하여 구성된다.

그리고 상기 채굴부(13)는 상기 채집본체(11)의 하측 전단에 마련되는 것으로, 채집부(1)가 견인수단에 이끌려 전진하는 과정에서 지중식물과 흙 등이 굴착될 수 있게 된다.

이때, 상기 채굴부(13)는 도 2에 도시된 바와 같이 채굴부재(131) 및 커팅날(132)을 포함하여 구성되는 것으로, 상기 채굴부재(131)는 지중식물에 대한 채굴 효율성이 향상되도록 도면에서와 같이 전단을 향해 하향의 경사면 구조로 마련될 수 있게 된다.

또한 상기 커팅날(132)은 한 쌍으로 구성되어 상기 채굴부재(131)의 양측에 각각 배치될 수 있으며, 채굴부재(131)에 의해 채굴되는 감자 등 지중식물에 딸려 채집공간(111)으로 인입되는 뿌리 또는 줄기 등이 자동으로 절단되도록 구성된다.

이는 상기 채굴부(13)가 지중식물을 채굴하는 과정에서 감자 등 지중식물에 붙어 있는 뿌리 또는 줄기 등이 함께 채집공간(111)으로 인입될 경우 줄기나 뿌리의 엉킴 작용에 의해 채굴부(13) 및 이하의 제 1이송장치(12)가 원활이 작동하는 것을 방해할 수 있게 되는 바, 커팅날(132)이 상기 채굴부재(131)의 양측에 배치됨으로써 감자 등 지중식물이 채굴부재(131)에 채굴되어 채집공간(111)으로 인입되는 과정에서 줄기 및 뿌리 등을 자동으로 절단시켜 장치의 원활한 작동 및 구동이 유지될 수 있게 되는 것이다.

이어서, 상기 제 1이송장치(12)는 도 3에 도시된 바와 같이 상기 채집공간(111)에서 상향의 기울기를 갖도록 배치되는 것으로 상기 채굴부(13)에 의해 채굴된 흙 등 이물질과 지중식물을 채집본체(11)의 상측 후단으로 전달하도록 구성된다.

상기 제 1이송장치(12)는 구동부재(121), 피동롤러(122), 주벨트(123) 및 이송바(124)를 포함하여 구성된다.

먼저, 상기 구동부재(121)는 상기 채집공간(111)의 상측 후단에 위치하도록 각 채집측판(112)의 내측면에 한 쌍이 상호 대향하게 장착된다.

상기 피동롤러(122)는 상기 채집공간(111)의 하측 전단에 위치하도록 각 채집측판(112)의 내측면에 한 쌍이 상호 대향하게 장착된다.

상기 주벨트(123)는 상기 한 쌍의 채집측판(112)에서 구동부재(121)에 맞물리고 피동롤러(122)에 거치되어, 각 구동부재(121)와 피동롤러(122) 간을 선회하도록 궤도 운동하도록 구성된다.

이때 상기 구동부재(121)와 피동롤러(122) 사이의 공간에는 도 3에 도시된 바와 같이 적어도 하나 이상의 보조피동롤러(1221)가 상기 주벨트(123)의 내측면에 접하도록 장착되어 주벨트(123)의 궤도 운동을 안정적으로 지지할 수 있도록 한다.

상기 구동부재(121)는 상기 구동수단(3)으로부터 외부동력을 전달받아, 상기 주벨트(123)가 회전운동 할 수 있도록 구동시키는 것으로, 그 구체적인 실시 예들은 추후에 다시 설명하기로 한다.

상기 이송바(124)는 복수로 구성되어 있으며, 상기 한 쌍의 주벨트(123)의 설치방향과 직교하는 방향으로 한 쌍의 주벨트(123) 간에 연결되며 상호 일정한 이격 거리로 배치된다.

또한, 상기 제 1이송장치(12)에는 복수의 리프트바(125)가 더 포함될 수 있다.

상기 리프트바(125)는 한 쌍의 주벨트(123)의 설치방향과 직교하는 방향으로 한 쌍의 주벨트(123) 간에 연결되며 상호 일정한 이격 거리로 배치되고, 지중 식물을 안정적으로 이송시킬 수 있도록 지중 식물을 받치는 걸림면(1251)이 마련된다.

이때, 상기 리프트바(125)는 도 4에 도시된 바와 같이 전체적으로 상기 이송바(124)보다 높게 구성되고, 상기 이송바(124)는 내측으로 오목하게 절곡되어 이루어진 오목부(1241)가 형성된다.

즉, 리프트바(125) 사이에 이송바(124)가 복수개 배치되고, 이송바(124)와 리프트바(125)의 상면 간 높이차로 인해 상기 오목부(1241)에 이송공간(S)이 충분히 확보되도록 구성될 수 있다.

감자 등과 같이 둥근 형태의 지중식물이 전단보다 높은 후단측으로 제 1이송장치(12)의 작동에 의해 이송되는 과정에서 자중에 의해 다시 전단으로 굴러 떨어질 수도 있게 되는데. 상기와 같이 리프트바(125)와 이송바(124)의 구조에 의해 형성된 이송공간(S)에 보다 확실하게 안착되어 둥근 형태의 식물이 전단으로 다시 굴러서 낙하하는 것을 최대한 방지할 수 있어 수집 및 수확 효율이 크게 향상될 수 있게 되는 것이다.

아울러, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 리프트바(125) 및 이송바(124)는 그 전체가 고무재질의 커버부재에 감싸지도록 구성되어 감자 등 지중식물이 이송되는 과정에서 이송바(124) 또는 리프트바(125)와의 충격에 의해 손상되는 것을 방지할 수 있게 된다.

상기 구동부재(121)는 구동부재(121)와 주벨트(123) 사이에서 미끄러지지 않도록 상기 주벨트(123)에 돌출턱(1231)이 구성될 수 있다.

상기 주벨트(123)의 돌출턱(1231)은 복수 개로 구성되며, 주벨트(123)의 내면에 길이방향을 따라 일정 간격으로 형성되며, 단면이 등변사다리꼴 형태로 구성된다.

이에 상기 구동부재(121)는 상기 주벨트(123)의 돌출턱(1231)에 맞물리도록 원주방향으로 일정하게 이격을 형성하는 돌출기둥(1232)을 구성하는 것이 바람직하다.

이하에서는 도 2a 내지 도 2b을 참조하여 본 발명의 일 구성인 구동수단(3)의 구체적인 실시 예에 대해 살펴보기로 한다.

본 실시 예에 따른 구동수단(3)은 상기에서도 언급하였던 바와 같이, 상기 채집부(1)에 장착되며 외부로부터 동력을 전달받아 상기 채집부(1)에 동력을 부여하기 위해 구성되는 것으로 제 1회전축(31), 제 2회전축(32), 제 3회전축(33), 연동축(34) 및 동력전달부재(35)를 포함한다.

상기 제 1회전축(31)은 외부동력이 전달되어 회전 연동하고, 선택된 일 채집측판(112)을 관통하여 일단이 채집측판(112)의 외측에 노출되게 장착되며, 노출된 일단에 제 1기어(311)가 장착된다.

상기 제 2회전축(32)은 상기 제 1회전축(31)의 후단에 위치하면서, 상기 한 쌍의 채집측판(112)을 관통하여 일단과 타단이 각각 채집측판(112)의 외측에 노출되고, 제 1기어(311)가 노출된 방면의 일단에 제 2-1기어(321)가 구비되며, 타단에 제 2-2기어(322)가 구비된다.

상기 제 3회전축(33)은 상기 한 쌍의 채집측판(112)과 상기 한 쌍의 구동부재(121)를 관통하여 일단과 타단이 각각 채집측판(112)의 외측에 노출되고, 제 2-2기어(322)가 노출된 방면의 일단에 제 3기어(331)가 구비된다.

상기 연동축(34)은 상기 제 1기어(311)에 맞물러 연동하는 제 1연동기어(341)와, 제 2-1기어(321)에 맞물려 연동하는 제 2연동기어(342)가 양단에 각각 구비된다.

상기 동력전달부재(35)는 상기 제 2-2기어(322)와 제 3기어(331)를 연결하여 상기 제 3기어(331)로 동력을 전달한다.

즉, 외부동력이 제 1회전축(31)으로 전달되어 회전 연동되고, 제 1회전축(31)의 제 1기어(311)와 맞물리는 상기 연동축(34)의 제 1연동기어(341)를 통해 동력이 상기 연동축(34)으로 전달된다.

다시 상기 연동축(34)의 타단에 구비된 제 2연동기어(342)와 맞물린 상기 제 2회전축(32)의 제 2-1기어(321)를 통해 상기 동력은 제 2회전축(32)으로 전달된다.

또, 제 2회전축(32)의 상기 2-2기어(322)와 제 3회전축(33)의 제 3기어(331)가 동력전달부재(35)로 연동되어 상기 동력이 제 3회전축(33)에 전달되고, 다시 제 3회전축(33)과 연결된 한 쌍의 구동부재(121)를 통해 상기 주벨트(123)로 동력을 전달하여 제 1이송장치(12)를 구동할 수 있도록 하는 것이다.

상기 제 1기어(311)와 제 1연동기어(341) 및 제 2-1기어(321)와 제 2연동기어(342)는 도 2a에 도시된 바와 같이 베벨 기어로 구성되어 동력전달에 있어 효율을 더욱 높일 수 있다.

구체적으로, 종래 벨트를 이용한 동력 전달 방식과 비교하였을 때, 미끄럼이 적어 큰 회전력을 전달할 수 있고, 또한, 정확한 속도 비로 동력을 전달할 수 있고, 물려지는 기어의 잇수를 변화시켜 회전수를 변경할 수 있다.

한편, 상기 제 1이송장치(12)의 속도가 지나치게 빠를 경우 지중 식물이 상기 이송공간(S)에 안정적으로 안착되기 전에 제 1이송장치(12)가 회전 운동하게 되어 지중 식물이 튕겨져나가거나 흔들리는 등 불안정하게 되어 수집 및 수확 효율이 낮아질 수 있다.

이를 해결하기 위해 상기 제 3기어(331)의 지름은 연동되는 제 2-2기어(322)의 지름보다 큰 지름을 갖도록하여 속도를 조절하는 것이 바람직하다.

이하에서는 도 5 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 일 구성인 선별부(2)의 구체적인 실시 예에 대해 살펴보기로 한다.

본 실시 예에 따른 선별부(2)은 상기 채집부(1)로부터 지중식물을 전달받아 그 후단으로 배출하되, 사람에 의해 지중식물이 선별될 수 있도록 구성되는 것으로, 선별본체(21), 제 2이송장치(22), 구획가이드부(23) 및 수집장치(24)를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

상기 선별본체(21)는 그 내측에 선별공간(211)이 마련되도록 상호 나란히 이격되는 한 쌍의 선별측판(212)을 포함하여 구성되고, 그 하부에는 이송바퀴(200)가 구성되어 채집부(1)가 견인수단에 이끌리게 되면 채집부(1)와 선별부(2)가 일체로 이끌리며 이송될 수 있게 된다.

상기 제 2이송장치(22)는 도 6에 도시된 바와 같이 상기 선별공간(211)에 배치되며 상기 채집부(1)의 후단으로부터 전달되어 상기 선별본체(21)의 선별공간(211) 전단부로 전달되는 지중식물과 흙 등 이물질을 선별본체(21)의 후단으로 배출시키게 된다.

상기 제 2이송장치(22)는 도 3 및 도 5에서와 같이 제 1스프로킷(221), 제 2스프로킷(222), 체인부재(223) 및 전달바(224)를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 제 1스프로킷(221) 및 제 2스프로킷(222)은 도시된 바와 같이 선별공간(211)에 배치되는 것으로, 구체적으로는 선별측판(212)의 내측면에서 전, 후로 이격되며, 그 중 하나 이상에 동력이 전달되어 회전구동 하도록 구성된다.

또한, 상기 체인부재(223)는 상기 제 1스프로킷(221) 및 제 2스프로킷(222)에 각각 맞물려 제 1스프로킷(221) 및 제 2스프로킷(222) 중 하나 이상이 회전하여 궤도운동을 하도록 구성된다.

그리고 상기 전달바(224)는 한 쌍의 체인부재(223)에 그 양단이 일정 간격마다 결합되도록 하며, 상기 구성들 간 구동에 의해 전달바(224) 상에 안착되는 이물질 등이 포함되는 지중식물을 제 2이송장치(22)의 후단으로 이동될 수 있도록 한다.

이때, 상기 전달바(224) 역시 상기 이송바(124)와 마찬가지로 고무재질의 커버 부재에 감싸지도록 구성하여 이송 중 지중식물이 전달바(224)에 의해 손상되는 것을 방지하여 상품가치가 저하되는 것을 방지할 수 있게 된다.

한편, 상기 선별측판(212)의 내측면에는 상기 전달바(224)와 간섭이 이뤄지도록 그 작동방향을 따라 길게 배치되는 브러쉬(미도시)가 더 구성될 수 있으며, 브러쉬에 의해 제 2이송장치(22)는 그 작동 중에 상기 전달바(224)의 양 사이드쪽에 붙어있는 흙 등 이물질이 자동 제거될 수 있어, 장치의 구동 성능이 항상 최적의 상태를 유지할 수 있게 되며, 이물질 제거를 위해 장치의 구동을 수시로 멈출 필요가 없어 작업 효율이 향상되는 장점을 제공하게 된다.

이어서, 상기 구획가이드부(23)는 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 상기 제 2이송장치(22)의 상부 즉, 체인부재(223)에 의해 궤도운동하는 전달바(224)들 중 상측에 위치하는 전달바(224)의 상부에 배치되는 것으로, 상기 제 2이송장치(22)의 전단에서부터 후단으로 갈수록 상호 간 간격이 좁아지도록 배치되는 한 쌍의 전단구획가이드(231)와, 상기 전단구획가이드(231)와 연결되고 상기 선별측판(212)과 평행하게 배치되는 한 쌍의 후단구획가이드(232)로 구성된다.

상기 구획가이드부(23)로 인해 상기 선별공간(211)은 중심부인 내측의 제 1구역(A1)과 그 양측인 외측의 제 2구역(A2)으로 구획하게 된다.

즉, 상기 채집부(1)로부터 전달되는 지중식물과 흙 등의 이물질들은 도 6에서와 같이 모두 제 1구역(A1)으로 전달되고, 작업자들은 상기 작업발판(201)에 올라서서 제 1구역(A1)을 통해 후단으로 배출되는 지중식물과 이물질 중 지중식물만 선별하여 제 2구역(A2)으로 옮김으로써 이물질이 제 1구역(A1)의 후단을 거쳐 하방향으로 배출되어, 지중식물만 제 2구역(A2)의 후단부로 배출될 수 있게 되는 것이다.

이때, 상기 제 2구역(A2)이 선별측판(212)에 인접 배치되므로, 작업발판(201)에 올라서서 작업하는 작업자들은 허리를 굽히지 않아도 되는 등 그 활동 및 작업반경을 최소화할 수 있어 작업에 따른 피로도를 감소시키고 작업효율성을 크게 향상시킬 수 있게 된다.

그리고 상기 선별부(2)는 도 5 내지 도 6에서와 같이 상기 제 2구역(A2)의 후단에 배출가이드(25)를 추가로 구성할 수 있다.

상기 배출가이드(25)는 도 3에 도시된 바와 같이 그 바닥면이 후단으로 갈수록 하향의 경사면 구조로 구성되어 배출가이드(25)로 배출되는 지중식물이 원활히 그 후단으로 배출될 수 있도록 유도할 수 있게 된다.

상기 배출가이드(25)는 선별공간(211)의 제 2구역(A2)의 후단에 각각 구성되고, 도 5에 도시된 바와 같이 한 쌍의 배출가이드(25) 사이에는 하측으로 갈수록 전방을 향해 구배가 형성되는 흙막이(251)가 구성되어 제 1구역(A1)을 통해 배출되는 이물질이 수집부재(241)에 투입되지 않고 하방향으로 모두 낙하할 수 있게 된다.

이어서, 상기 수집장치(24)는 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 상기 선별본체(21)의 후단에 구성되며, 도 8에서와 같이 자루, 박스 등과 같은 수집부재(241)를 안착시킬 수 있게 된다.

이때, 상기 수집부재(241)가 자루인 경우 도 8에 도시된 바와 같이 그 입구에 상기 배출가이드(25)의 끝단이 내재되도록 배치시켜 상기 배출가이드(25)를 통해 배출되는 지중식물이 상기 수집부재(241)에 모두 수용될 수 있도록 구성시킴이 바람직하다.

상기 수집장치(24)는 수집부재(241)를 안정적으로 안착하기 위한 공간을 제공하면서 로드셀(243)이 장착된 계량판(242)을 포함할 수 있다.

상기 계량판(242)은 로드셀(243)에 의해 지중식물이 수용된 수집부재(241)의 무게를 계량할 수 있다.

상기 작업발판(201)은 상기에서 언급하였던 바와 같이 선별부(200)의 양측에 구성되는 것으로 작업자가 상기 작업발판(201)에 올라서서 제 1구역(A1)의 지중식물을 제 2구역(A2)으로 옮기는 작업을 실시할 수 있게 된다.

또한, 도면에 도시된 바는 없지만 상기 작업발판(201)의 일단을 상기 선별부(2)에 회전가능하도록 힌지 결합하여, 지중 식물 수집기를 사용하지 않는 경우 작업발판(201)을 선별측판(212)과 평행하도록 접어 보관하도록 하는 바, 공간의 활용을 높힐 수 있다.

작업자가 상기 선별부(2)의 양 외측에 마련되는 작업발판(201)에 올라서서 제 1구역(A1)의 지중식물을 제 2구역(A2)으로 옮기는 작업을 실시하는데 있어 상기 제 1구역(A1)내에 손의 가동범위보다 상기 선별공간(211)이 넓어 작업자가 선별할 수 없는 구역이 생기게 된다.

이를 해결하기 위해, 상기 구획가이드부(23)는 전단공간분리대(2331)와 후단공간분리대(2332)로 구성된 공간분리대부(233)를 더 포함할 수 있다.

상기 전단공간분리대(2331)는 상기 한 쌍의 전단구획가이드(231) 사이에서 후단으로 갈수록 상호간격이 넓어지도록 '∧'자 형태로 배치된다.

상기 후단공간분리대(2332)는 한 쌍으로 이루어지면서, 상기 전단공간분리대(2331)의 각 끝단에 각각이 연결되고 상기 한 쌍의 후단구획가이드(232) 사이에서 선별측판(212)과 평행하게 배치된다.

이와 같은 공간분리대부(233)로 인해 선별공간(211)의 전단에서 후단으로 이송되는 모든 지중 식물이 작업자의 가동범위 내의 한정된 공간으로 들어오게 되어 수집 및 수확 효율을 높힐 수 있게 되는 것이다.

상기 선별부(2)는 상기 수집장치(24)에 안착된 수집부재(241)가 탈, 부착되게 하는 고리부(26)를 더 포함할 수 있다.

상기 고리부(26)는 도 5 및 도 7a 내지 도 7d에 도시된 바와 같이 상기 한 쌍의 선별측판(212)의 후단에서 각각 상기 수집장치(24)를 향하는 방향으로 장착되고, 결합브라켓(261), 하판(262) 및 상판(263)으로 구성된다.

상기 결합브라켓(261)은 상기 수집장치(24)를 향하는 방향으로 연장되게 상기 선별측판(212)에 결합되고, 끝단에 하판(262)과 상판(263)이 힌지 결합된다.

상기 하판(262)은 상기 결합브라켓(261)과 힌지 결합된 부위의 직경이 확장된 환형의 제한돌기(2621)가 구성되며, 상기 제한돌기(2621)의 후단에 연하여 상기 수집부재(241)를 거치하기 위한 공간을 형성하면서 끝단이 반원형태를 갖는 고리기둥(2622)이 상측 방향으로 돌출되도록 구성된다.

상기 상판(263)은 도 7b에 도시된 바와 같이 상기 결합브라켓(261)에 있어 상기 하판(262)의 힌지 결합 부위보다 상대적으로 전단 상부측에 위치하여 힌지 결합되며, 상기 제한돌기(2621)에 접하여 위치 유지와 시계방향 회전이 제한되게 하는 걸림홈(2631)이 마련된다.

그리고 상판(263)은 상기 하판(262)의 반시계방향 회전 시 고리기둥(2622)의 끝단과 접하게 되는 일단으로부터 일정 구간에 경사면(2632)을 형성하며 상기 경사면(2632)과 연하여 상기 고리기둥(2622)의 끝단이 수용되게 하면서 하판(262)의 회전을 구속하는 고리홈(2633)이 구성된다.

즉, 상기 고리기둥(2622)의 전단에 마련된 공간에 수집부재(241)를 거치하게 되면, 도 7b와 도 7c에 도시된 바와 같이 상측 방향으로 상기 하판(262)을 회전시켜 고리기둥(2622)의 끝단과 접하는 상기 상판(263)의 일단으로부터 일정 구간 형성된 경사면(2632)을 따라 상판(263)을 상측으로 일정 높이만큼 이동시킨다.

그 후 상기 고리기둥(2622)이 경사면(2632)에 연결된 고리홈(2633)에 도달하게 되면 상기 고리기둥(2622)이 고리홈(2633)에 수용되게 된다.

이에 상기 하판(262)에 거치된 수집부재(241)의 무게로 인해 상기 하판(262)이 아래방향으로 회전하려 하지만, 도 7a에 도시된 바와 같이 상기 하판(262)의 고리기둥(2622)이 상기 상판(263)의 고리홈(2633)에 걸리게 되어 회전을 구속하게 되는 것이다.

그 후 지중식물을 충분히 상기 수집부재(241)에 수용하게 되면, 도 7d에 도시된 바와 같이 상기 상판(263)을 상측으로 회전시켜 하판(262)으로부터 분리시킨다.

분리된 상기 하판(262)은 자중에 의해 아래로 향하게 되어 상기 수집부재(241)를 분리할 수 있도록 하는 것이다.

한편 상기 배출가이드(25)에서 전달된 지중식물은 상기 수집장치(24)에 안착된 수집부재(241)로 낙하 및 수용되는데, 이때, 배출가이드(25)로부터 상기 수집장치(24)의 높이차가 클수록 낙차 역시 커지게 되어 지중식물이 충격에 의해 손상될 수 있다.

이를 방지하기 위해 상기 선별부(2)는 상기 선별본체(21) 후단에서 승강 가능하도록 장착되고 선택된 일측면에 상기 수집장치(24)가 고정 설치되는 유동프레임(271)과, 인장 또는 압축 작동에 연동하여 상기 유동프레임(271)이 승강 작동되게 하는 실린더(27)를 더 포함한다.

이러한 유동프레임(271)과 실린더(27)에 의해 상기 수집장치(24)는 상기 배출가이드(25)로부터 높이차가 조절됨으로써 지중식물이 상기 수집부재(241)에 낙하 및 수용되는 과정에서 충격에 의해 손상되는 것을 방지할 수 있게 된다.

여기서 상기 실린더(27)는 다양한 공지기술이 존재하므로 그 상세 설명은 생략한다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정해져야만 할 것이다.

1 : 채집부 2 : 선별부
3 : 구동수단

Claims (12)

1. 지중 식물을 채집하고 채집된 지중 식물을 후단으로 이동시키는 채집부;
   상기 채집부의 후단에 연결되고 상기 채집부로부터 이동되는 지중 식물을 전달받아 후단으로 배출되도록 하며 배출 과정에서 지중 식물과 이물질이 분리되도록 하는 선별수단이 구비되는 선별부;
   상기 채집부에 장착되며 외부로부터 동력을 전달받아 상기 채집부에 동력을 부여하기 위한 구동수단;을 포함하며,
   상기 선별부는,
   내측에 선별공간이 마련되도록 상호 나란히 이격되는 한 쌍의 선별측판을 포함하며 하부에는 한 쌍의 이송바퀴가 구성되는 선별본체;
   상기 선별공간에 배치되며 상기 채집부로부터 이송되는 지중 식물을 전달받고, 상기 지중 식물을 상기 선별본체의 후단으로 배출시키는 제 2이송장치;
   상기 제 2이송장치의 상부에서 제 2이송장치의 전단에서부터 후단으로 갈수록 상호 간 간격이 좁아지도록 배치되는 한 쌍의 전단구획가이드와, 상기 전단구획가이드와 연결되고 상기 선별측판과 평행하게 배치되는 한 쌍의 후단구획가이드를 포함하는 구획가이드부;
   상기 선별본체의 후단에 구성되며 상기 제 2이송장치에 의해 이송되는 지중 식물을 수납하기 위한 수집부재가 안착되는 수집장치; 및
   상기 한 쌍의 선별측판의 후단에서 각각 상기 수집장치를 향하는 방향으로 장착되어 상기 수집장치에 안착된 수집부재를 탈, 부착되게 하는 고리부;를 포함하되,
   상기 구획가이드부는,
   상기 한 쌍의 전단구획가이드 사이에서 후단으로 갈수록 상호간격이 넓어지도록 '∧'자 형태로 배치되는 전단공간분리대와, 상기 전단공간분리대의 후단에 연결되고 상기 한 쌍의 후단구획가이드 사이에서 선별측판과 평행하게 배치되는 한 쌍의 후단공간분리대를 포함하는 공간분리대부를 더 포함하고,
   상기 고리부는,
   상기 수집장치를 향하는 방향으로 연장되게 상기 선별측판에 결합되는 결합브라켓; 상기 결합브라켓의 끝단에 힌지 결합되고 힌지 결합부위의 직경이 확장된 환형의 제한돌기가 구성되며 상기 제한돌기의 후단에 연하여 상기 수집부재를 거치하기 위한 공간을 형성하면서 끝단이 반원형태를 갖는 고리기둥이 상측 방향으로 돌출 구성되는 하판; 및 상기 결합브라켓에 있어 상기 하판의 힌지 결합부위 보다 상대적으로 전단 상부측에 위치하여 힌지 결합되며 상기 제한돌기에 접하여 위치 유지와 시계방향 회전이 제한되게 하는 걸림홈이 마련되고 상기 하판의 반시계방향 회전 시 고리기둥의 끝단과 접하게 되는 일단으로부터 일정 구간에 경사면을 형성하며 상기 경사면과 연하여 상기 고리기둥의 끝단이 수용되게 하면서 하판의 회전을 구속하는 고리홈이 구성되는 상판;을 포함하는 것을 특징으로 하는 지중 식물 수집기.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 채집부는,
   내측에 채집공간이 마련되도록 상호 나란히 이격되는 한 쌍의 채집측판을 포함하는 채집본체;
   상기 채집본체의 하측 전단에 마련되어 수확지로부터 지중 식물을 채굴하는 채굴부; 및
   상기 채집공간에서 상향의 기울기를 갖도록 장착되며 상기 채굴부에서 채굴되는 지중 식물을 상기 채집본체의 상측 후단으로 이동시키는 제 1이송장치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 지중 식물 수집기.
   
3. 제 2항에 있어서,
   상기 제 1이송장치는,
   상기 채집공간의 상측 후단에 위치하도록 각 채집측판(112)의 내측면에 장착되는 한 쌍의 구동부재;
   상기 채집공간의 하측 전단에서 각 채집측판(112)의 내측면에 장착되는 한 쌍의 피동롤러;
   상기 한 쌍의 채집측판에서 구동부재에 맞물리고 피동롤러에 거치되어, 각 구동부재와 피동롤러 간을 선회하도록 궤도 운동하는 한 쌍의 주벨트;
   상기 한 쌍의 주벨트의 설치방향과 직교하는 방향으로 한 쌍의 주벨트 간에 연결되며 상호 일정한 이격 거리로 배치되는 복수의 이송바;를 포함하는 것을 특징으로 하는 지중 식물 수집기.
   
4. 제 3항에 있어서,
   상기 제 1이송장치에 있어서,
   한 쌍의 주벨트의 설치방향과 직교하는 방향으로 한 쌍의 주벨트 간에 연결되며 상호 일정한 이격 거리로 배치되고, 걸림면이 마련된 복수의 리프트바;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지중 식물 수집기.
   
5. 제 3항에 있어서,
   주벨트는,
   내면에 길이방향을 따라 일정 간격으로 단면이 등변사다리꼴 형태의 복수의 돌출턱이 구성되고,
   상기 구동부재는,
   상기 주벨트의 돌출턱에 맞물리도록 원주방향으로 일정하게 이격을 형성하는 돌출기둥을 구성하는 것을 특징으로 하는 지중 식물 수집기.
   
6. 제 2항에 있어서,
   상기 구동수단은,
   외부동력이 전달되어 회전 연동하며 선택된 일 채집측판을 관통하여 일단이 외측에 노출되고, 노출된 일단에 제 1기어가 장착되는 제 1회전축;
   상기 제 1회전축의 후단에서 상기 한 쌍의 채집측판을 관통하여 일단과 타단이 각각 외측에 노출되고, 제 1기어가 노출된 방면의 일단에 제 2-1기어가 구비되고, 타단에 제 2-2기어가 구비되는 제 2회전축;
   상기 한 쌍의 채집측판과 상기 한 쌍의 구동부재를 관통하여 일단과 타단이 각각 외측에 노출되고, 제2-2기어가 노출된 방면의 일단에 제 3기어가 구비되는 제 3회전축;
   상기 제 1기어에 맞물러 연동하는 제 1연동기어와, 제 2-1기어에 맞물려 연동하는 제 2연동기어가 양단에 각각 구비되는 연동축; 및
   상기 제 2-2기어와 제 3기어를 연결하여 상기 제 3기어로 동력을 전달하는 동력전달부재;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지중 식물 수집기.
   
7. 제 6항에 있어서,
   상기 제 1기어와 제 1연동기어 및 제 2-1기어와 제 2연동기어는 베벨 기어인 것을 특징으로 하는 지중 식물 수집기.
   
8. 삭제
9. 삭제
10. 제 1항에 있어서,
    상기 수집장치는,
    상기 수집부재를 안착하기 위한 공간을 제공하며 로드셀이 장착된 계량판을 포함하는 것을 특징으로 하는 지중 식물 수집기.
    
11. 삭제
12. 삭제

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