땅속 작물 수확 장치

땅속 작물 수확 장치{UNDERGROUND CROP BUNDLE HARVESTING APPARATUS}

본 발명은 땅속 작물 수확 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 불균일한 지상면을 갖는 땅속의 지중 작물의 줄기를 절단하고, 상기 지중 작물을 굴토하고, 상기 작물의 줄기나 피복 비닐이 예취 드럼에 감기는 것을 방지할 수 있는 땅속 작물 수확 장치에 관한 것이다.

땅속에서 열매를 맺는 마늘, 땅콩, 양파, 감자, 고구마, 인삼, 도라지, 약초류와 같은 구근(球根), 괴근(塊根), 괴경(塊莖)과 같은 작물들의 경우에는 토양(흙, 토사)을 굴토한 이후에 수확하기 때문에 이의 채취 작업에 많은 인력과 시간이 소요된다.

이에 따라 일부 농가에서는 작업인력이 모자라는 이유 때문에, 농업용 관리기를 사용하여 땅속 작물을 채취하고 있다.

그러나, 종래에는 농작물들이 로터리 회전 날과 쟁기에 의하여 그 외면이 손상을 입게 되기 때문에 출하용 상품으로서의 제품 가치가 하락되거나 상실되는 등의 문제점이 있다.

또한, 종래에는 지중의 농작물을 수확함에 있어서, 일부 기계화가 되었다고 는 하지만 땅속 작물을 수확하기 위해서 지상부의 줄기를 제거하는 기계와 작물을 수확하는 기계를 각각 구비하여야 만이 수확 작업이 가능한 문제점이 있다.

이에 따라 근래에 들어 상기와 같은 다수의 문제점들의 해소하기 위하여 "대한민국 실용신안 20-0432293호(땅속작물 수확기)"는 트랙터에 탈 부착구와 지상부 줄기를 제거하는 회전 커터부와 농작물의 열매를 수용하고 있는 토양을 퍼 올리는 평판형의 굴착판과, 굴착판에 퍼 올려진 토양을 트랙터의 동력원에 의해 구동되는 유압펌프와 유압모터, 컨트롤 밸브 등 유압장치를 구비함으로써, 유압모터의 동력에 의하여 핑거를 상하로 진폭 운동시키어 땅속 작물을 분리한다.

또한, "대한민국 실용신안 공개번호 실 1997-056419호(농산물 채취기)"는 채취판에 돌출되는 다수개의 돌편을 마련하고, 상기 돌편에 유착한 회전 핀에는 여러개의 안재간을 일정한 간격으로 고정하고, 제어판을 용접하여 안내간과 체인 콘베어의 이송간 사이에 돌이 끼일 경우에는 안내간의 회전에 의하여 돌이 쉽게 빠지도록 하여 체인 콘베어 및 이송 간에 회전저항의 걸림이 없이 원할 한 회전이 이루어지게 함으로서 채취효율을 향상 시킬 수 있다.

그러나, 상기와 같은 종래의 기술들은 유압배관이나 유압펌프, 유압모터, 컨트롤 밸브 등 정밀 유압부품들이 흙속에서 작업해야하는 열악한 지중작물 수확 환경에서 잦은 고장이나 오작동 등의 문제점을 갖는다.

또한, 종래의 기술은 작물을 수확함과 아울러 지면을 피복하고 있는 비닐 및 작물 줄기가 장치에 말려 들어 가면서 장치의 고장을 유발하는 문제점을 갖는다.

따라서, 종래에는 지중작물의 지상부 줄기를 효율적으로 제거하지 못하여, 체인 콘베어에 의하여 작물에 기계적인 손상이 가해지는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결할 수 있도록 안출된 것으로서, 본 발명의 제 1목적은 지중 작물의 지상부에 노출된 줄기를 본체에 영향을 미치지 않도록 안전하게 제거함과 아울러 작물의 줄기나 피복 비닐을 용이하게 안내하여 상기 작물의 줄기나 피복 비닐이 예취 드럼에 감기는 것을 용이하게 방지할 수 있는 땅속 작물 수확 장치를 제공함에 있다.

본 발명의 제 2목적은 땅속 작물을 수확하는 경우에 불균일한 지상면에 의하여 본체로 가해지는 충격을 용이하게 완충할 수 있는 땅속 작물 수확 장치를 제공함에 있다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 땅속 작물 수확 장치는 발생되는 동력을 사용하여 일 방향으로 주행되는 주행 장치에 연결되어 상기 동력을 전달받는 동력부를 갖는 본체와, 상기 본체의 일단부에 마련되며, 그 일단이 상기 본체로부터 하향 경사지게 형성되는 굴토 유닛과, 상기 굴토 유닛의 양측부에 위치되도록 상기 본체에 설치되며, 상하로의 높이 조절이 가능하고, 그 하단에 상기 동력부로부터 동력을 전달 받아 회전되어 지중 작물의 줄기를 절단하는 원판형 칼날이 설치되며, 상기 원판형 칼날로 가해지는 외부로부터의 충격력을 흡수하는 줄기 절단 유닛과, 상기 굴토 유닛의 상부측에 배치되며, 일정 길이를 갖고, 양단으로 일정 길 이 돌출된 드럼 회전축을 갖고 상기 동력부와 연결되어 동력을 전달받아 회전되며, 그 외주로부터 방사형으로 일정 길이 연장된 다수개의 예취날을 갖는 예취 드럼과, 상기 예취 드럼의 외주로부터 일정 거리 이격되도록 상기 본체에 설치되며, 상기 예취 드럼의 반경 방향을 따라 일정 폭을 형성하여 상기 예취 드럼의 상부 외주를 커버하며, 고정 칼날 수단을 구비하는 안전 커버 부재와, 상기 본체의 중앙 경계선을 경계로 서로 일정 간격을 이루고, 상기 본체의 타단부를 따라 하향 경사지어 서로 마주 보도록 상기 본체에 마련되고, 상기 동력을 전달 받아 구르는 회전봉들을 갖는 한 쌍의 선별 유닛을 포함한다.

여기서, 상기 굴토 유닛은 상기 선별 유닛의 전단에 연결되도록 상기 본체의 일단부에 설치되며, 상기 본체의 중앙 경계선으로부터 서로 둔각을 이루어 벌어지는 굴토 유닛 몸체와, 상기 굴토 유닛 몸체의 전단에 상기 본체로부터 하향 경사지도록 설치되는 굴토 칼날을 구비하는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 줄기 절단 유닛은 상기 본체의 일단부 양측부에 위치되고 상하로의 일정 길이를 갖고 제 1고정홀이 형성되는 고정 로드와, 상기 고정 로드에 끼워지고 그 길이 방향을 따라 다수개의 제 2고정홀이 형성되며 그 하단에 마련되는 칼날 회전축에 연결되고 상기 동력을 전달받아 회전되는 원판형 칼날이 설치되는 가동 로드와, 상기 제 1고정홀과 상기 제 2고정홀에 끼워져 상기 가동 로드의 위치를 고정하는 고정 볼트를 구비한다.

상기 원판형 칼날은 상기 칼날 회전축을 회전 중심으로 하고 상기 가동 로드의 길이 방향과 평행하게 회전되도록 배치되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 줄기 절단 유닛은 상기 고정 로드의 하단을 상기 본체의 전후를 따라 경사지도록 조절하는 경사 조절부를 더 구비한다.

여기서, 상기 경사 조절부는 상기 고정 로드가 회전되도록 상기 고정 로드의 상단을 상기 본체의 일단부 양측부에 힌지 연결하는 힌지부와, 상기 회전되는 고정 로드의 상단의 회전 위치를 결정하는 위치 결정 수단을 구비한다.

또한, 상기 줄기 절단 유닛은 롤러부를 더 구비한다.

여기서, 상기 롤러부는 상기 예취 드럼의 전단에 위치되도록 상기 본체의 일단부 양측부에 마련되는 상기 가동 로드의 일정 위치에 마련되는 회전 지지홀과, 상기 회전 지지홀에 양단이 회전 지지되는 롤러를 구비하는 것이 바람직하다.

상기 위치 결정 수단은 상기 고정 로드의 상단에 형성되는 제 1위치 결정홀과, 상기 본체의 일단부 양측부에 형성되는 제 2위치 결정홀들과, 상기 제 1위치 결정홀과 상기 제 2위치 결정홀들 중 어느 하나를 서로 체결하는 위치 결정 볼트를 구비하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 동력부는 동력을 전달받고 그 양단에 메인 체인 기어가 설치되는 동력 전달축을 구비하고, 상기 칼날 회전축은 그 양단에 제 1체인 기어가 설치되고, 상기 제 1체인 기어는 상기 메인 체인 기어와 제 1체인을 통하여 서로 연결되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 본체에는 상기 예취 드럼의 하단으로의 위치를 스토핑하는 스토퍼 유닛이 더 설치된다.

여기서, 상기 예취 드럼의 양단부에는 상기 예취 드럼을 상기 본체의 양측부 에서 회전 지지하는 드럼 회전축이 마련된다.

상기 스토퍼 유닛은 상기 본체의 양측부에 설치되어 외면에 나사산이 형성되고 상단에 노브가 마련되는 제 1가동바와, 그 상단이 상기 가동바의 하단과 스크류 체결되며 그 하단이 상기 드럼 회전축과 연결되는 제 2가동바를 구비하고, 상기 제 2가동바에는 상기 드럼 회전축이 끼워져 상하로의 일정의 이동 거리를 제공하는 가이드 홀이 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 본체에는 다단으로 충격을 완충하는 충격 흡수 유닛이 설치된다.

상기 충격 흡수 유닛은 서로 다단으로 돌출되도록 연결되는 다수개의 완충 실린더들과, 상기 다수개의 완충 실린더의 내부에서 상기 완충 실린더들 사이를 서로 탄성 지지하는 탄성 스프링들을 구비한다.

여기서, 상기 완충 실린더들 중 최하단의 완충 실린더는 상기 예취 드럼이 위치되는 상기 본체의 근방에 마련되는 지지 몸체에 지지되고, 상기 완충 실린더들 중 최상단의 완충 실린더는 상기 지지 몸체의 상부에 위치되는 본체에 지지되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 선별 유닛 각각은 상기 본체에 설치되며 서로 일정 간격을 이루어 나란하게 배치되는 상기 다수개의 회전봉들을 회전 지지하는 회전축들이 설치되는 지지 프레임과, 상기 회전봉들의 회전축에 각각 연결되며 그 외주에 기어치가 형성되는 체인 기어들과, 상기 기어치와 체인 연결되어 상기 체인 기어들의 외주를 에워싸도록 설치되는 체인과, 상기 회전축들 중 어느 하나에 연결되어 상기 동력을 전달받아 상기 회전봉들을 연동시키는 동력 부재를 구비하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 본체는 상기 굴토 유닛 몸체와 상기 한 쌍의 선별 유닛의 사이에 각각 배치되는 한 쌍의 진동 유닛을 더 구비한다.

상기 진동 유닛은 상기 회전봉들의 배치 방향과 다른 방향을 따라 일정 간격을 이루어 다수개로 형성되는 진동봉들과, 상기 진동봉들의 단부들을 서로 연결하는 중심봉과, 상기 중심봉의 끝단에 설치되어 상기 동력을 전달받는 연결 부재와, 상기 연결 부재에 마련되어 상기 진동봉들을 서로 다른 진동폭으로 진동시키는 진동 수단을 구비하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 본체는 상기 동력을 전달받는 동력 전달축을 구비하고, 상기 연결부재는 상기 동력 전달축의 일단과 연결시키는 연결 로드와 연결되되, 상기 연결 로드와 상기 동력 전달축의 사이에는 베어링 편심 캠이 설치되며, 상기 진동 수단은 상기 연결 부재에 그 길이 방향을 따라 상기 연결 로드의 일단과 선택적으로 체결되는 다수개의 체결홀들인 것이 바람직하다.

한편, 상기 굴토 유닛은 비닐 가이드 유닛이 더 구비한다.

상기 비닐 가이드 유닛은 상기 굴토 유닛 몸체의 후단 중앙부로부터 상기 선별 유닛들의 사이를 따라 상향 경사지도록 일정 길이 연장되는 제 1비닐 가이드 바와, 상기 제 1비닐 가이드 바의 끝단에서 하나 또는 다수의 방향으로 분기되는 제 2비닐 가이드 바를 구비한다.

여기서, 상기 제 1비닐 가이드 바와 상기 제 2비닐 가이드 바는 원통형상으로 이루어지는 것이 바람직하다.

또한, 상기 고정 칼날 수단은 상기 안전 커버 부재의 내측면에서 일정 간격 으로 이격되어 서로 나란하게 배치되며 제 1브라켓 고정홀이 형성되는 다수개의 고정 브라켓들과, 상기 고정 브라켓들 각각의 양단에서 벤딩되어 일정 길이 연장되는 한 쌍의 칼날과, 상기 제 1브라켓 고정홀들에 끼워져 상기 제 1브라켓 고정홀들의 위치와 일치되는 상기 안전 커버 부재의 내측면에 마련되는 제 2브라켓 고정홀들에 끼워져 상기 고정 브라켓을 고정하는 조임 볼트를 구비한다.

상기 칼날은 상기 벤딩되는 일단으로부터 타단측을 따라 폭이 점진적으로 좁아지고, 그 외주연에 톱니들이 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 회전봉은 그 외주에 탄성재질로 이루어지는 요철 형상의 탄성층이 더 형성되는 것이 바람직하다.

본 발명은 지중 작물의 지상부에 노출된 줄기를 본체에 영향을 미치지 않도록 안전하게 제거함과 아울러 작물의 줄기나 피복 비닐을 용이하게 안내하여 상기 작물의 줄기나 피복 비닐이 예취 드럼에 감기는 것을 용이하게 방지할 수 있는 효과를 갖는다.

또한, 본 발명은 땅속 작물을 수확하는 경우에 불균일한 지상면에 의하여 본체로 가해지는 충격을 용이하게 완충할 수 있는 효과를 갖는다.

이하, 첨부되는 도면들을 참조로 하여 본 발명의 땅속 작물 수확 장치를 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명의 땅속 작물 수확 장치를 보여주는 사시도이다. 도 2는 본 발명의 땅속 작물 수확 장치를 보여주는 정면도이다. 도 3은 본 발명의 땅속 작물 수확 장치를 보여주는 평면도이다. 도 4는 본 발명의 땅속 작물 수확 장치를 보여주는 측면도이다. 도 5는 본 발명에 따르는 고정 칼날 수단을 보여주는 사시도이다. 도 6은 본 발명에 따르는 회전봉을 보여주는 단면도이다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 땅속 작물 수확 장치는 발생되는 동력을 사용하여 일방향으로 주행되는 주행 장치(미도시)에 연결되어 상기 동력을 전달받는 본체(100)를 구비한다.

상기 주행 장치는 발생되는 동력으로 인하여 주행되는 트랙터일 수 있다.

상기 트랙터는 상기 발생된 동력을 외부로 전달하는 동력 취출축(미도시)을 구비한다.

상기 본체(100)는 사다리 형상의 프레임의 형태로 이루어진다.

상기 본체(100)에는 상기 동력 취출축으로부터 전달되는 동력을 외부로 전달하는 동력부를 구비한다.

상기 동력부는 동력 입력축(미도시)과, 기어 박스(130)와, 동력 전달축(120)과, 상기 동력 전달축 단부에 연결되는 메인 체인 기어(110)로 구성된다.

상기 동력 입력축은 상기 동력 취출축과 연결되어 상기 발생된 동력을 전달받을 수 있다.

상기 동력 입력축은 기어 박스(130)와 연결된다. 상기 기어 박스(130)의 내부에는 상기 동력 입력축(110)의 일단과 연결되어 상기 동력 입력축(110)으로 전달되는 힘의 방향을 직각 방향으로 전환 시킬 수 있는 베벨 기어(미도시)가 설치된 다.

따라서, 상기 베벨 기어는 상기 동력 입력축(110)과 직각을 이루는 동력 전달축(120)과 연결된다.

따라서, 상기 동력 입력축으로 전달된 동력은 그 일단을 통하여 동력 전달축(120)으로 전달된다.

그리고, 상기 동력 전달축(120)으로 전달되는 동력은 그 일단을 통하여 하기에 기술될 진동 유닛(700)을 작동시킨다.

또한, 상기 동력 전달축(120)으로 전달되는 동력은 그 타단을 통하여 하기에 기술될 선별 유닛(600)을 작동시킨다.

또한, 상기 동력 전달축(120)으로 전달되는 동력은 그 타단을 통하여 하기에 기술될 줄기 절단 유닛(300)과, 예취 드럼(400)을 작동 시킨다.

이의 구성은 하기에 기술하기로 한다.

상기와 같은 본체(100)에는 굴토 유닛(200)과, 줄기 절단 유닛(300)과, 예취 드럼(400)과, 안전 커버 부재(500)와, 선별 유닛(600)이 설치된다.

상기 각각의 구성을 순차적으로 설명하도록 한다.

<굴토 유닛>

상기 굴토 유닛(200)은 그 일단이 상기 본체(100)로부터 하향 경사지게 형성되도록 상기 본체(100)의 일단부에 설치된다.

상기 굴토 유닛(200)은 상기 선별 유닛(600)의 전단에 연결되도록 상기 본체(100)의 일단부에 설치되며, 상기 본체(100)의 중앙 경계선으로부터 서로 둔각을 이루어 벌어지는 굴토 유닛 몸체(210)와, 상기 굴토 유닛 몸체(210)의 전단에 상기 본체(100)로부터 하향 경사지도록 설치되는 굴토 칼날(220)로 구성된다.

이에 더하여, 상기 굴토 유닛 몸체(210)의 상단에는 상기 굴토 칼날(220)에 의하여 굴토되는 흙 및 작물을 본체(100)의 중앙부로 모아주는 토양 반전 수단(가상선으로 표시)이 설치될 수도 있다.

상기 토양 반전 수단은 그 상면의 일 지점으로부터 본체(100)의 후방을 향하여 일정 길이 연장되고 상향 경사지는 중앙선과 상기 중앙선으로부터 양측으로 연장되어 상기 상면과 연결되어 경사면을 형성할 수도 있다.

이에 더하여, 상기 굴토 유닛(200)은 비닐 가이드 유닛(800)을 더 갖는다.

상기 비닐 가이드 유닛(800)은 상기 굴토 유닛 몸체(210)의 후단 중앙부로부터 하기에 기술되는 한 쌍의 선별 유닛 몸체들(600)의 사이를 따라 상향 경사지도록 일정 길이 연장되는 제 1비닐 가이드 바(810)와, 상기 제 1비닐 가이드 바(810)의 끝단에서 하나 또는 다수의 방향으로 분기되는 제 2비닐 가이드 바(820)로 구성된다.

상기 제 2비닐 가이드 바들(820)은 바람직하게는 서로 벌어지도록 한 쌍으로 구성되는 것이 좋고, 상기 제 2비닐 가이드 바들(820)은 상기 제 1비닐 가이드 바(810)의 끝단으로부터 하향 경사지도록 형성된다.

이에 더하여, 도면에 도시되지는 않았지만, 상기 제 1비닐 가이드 바(810)와 상기 제 2비닐 가이드 바(820)는 원통형상으로 이루어진다. 또한, 한 쌍의 상기 제 2비닐 가이드 바(820)는 제 1비닐 가이드 바(810)의 끝단에서 일정 각도롤 회전되 어 위치될 수 있도록 힌지단을 구비할 수도 있다. 이때, 상기 힌지단에는 제 2비닐 가이드 바(820)의 회전 위치를 고정 하기 위한 볼트와 너트로 구성되는 위치 고정 수단이 구비될 수 있다.

<줄기 절단 유닛>

본 발명에 따르는 줄기 절단 유닛(300)은 상기 굴토 유닛(200)의 양측부에 위치되도록 상기 본체(100)에 설치된다.

또한, 상기 줄기 절단 유닛(300)은 그 상하로의 높이 조절이 가능하고, 그 하단에 지중 작물의 줄기를 절단하는 원판형 칼날(330)이 설치되다.

상기 줄기 절단 유닛(300)은 상기 본체(100)의 일단부 양측부에 상하로의 일정 길이를 갖고 제 1고정홀(미도시)이 형성되는 고정 로드(310)와, 상기 고정 로드(310)에 끼워지고 그 길이 방향을 따라 다수개의 제 2고정홀들(미도시)이 형성되며 그 하단에 상기 동력을 전달받아 회전되는 하나 또는 다수의 원판형 칼날(330)이 설치되는 가동 로드(320)와, 상기 제 1고정홀과 상기 제 2고정홀에 끼워져 상기 가동 로드(320)의 위치를 고정하는 고정 볼트(340)를 구비한다.

상기 원판형 칼날(330)은 상기 가동 로드(320)의 하단에 회전 지지되는 칼날 회전축(331)을 회전 중심으로 하고 상기 가동 로드(320)의 길이 방향과 상기 원판형 칼날(330)의 회전 방향이 평행하도록 회전될 수 있다.

상기 동력부는 동력을 전달받고 그 양단에 메인 체인 기어(110)가 설치되는 동력 전달축(120)을 구비하고, 상기 칼날 회전축(331)은 그 양단에 제 2체인 기어(331a)가 설치되고, 상기 제 2체인 기어(331a)는 상기 메인 체인 기어(110)와 제 2체인(331b)을 통하여 서로 연결된다.

이에 더하여, 상기 줄기 절단 유닛(300)은 상기 고정 로드(310)의 하단을 상기 본체(100)의 전후를 따라 경사지도록 조절하는 경사 조절부(350)를 갖는다.

상기 경사 조절부(350)는 상기 고정 로드(310)가 회전되도록 상기 고정 로드(310)의 상단을 상기 본체(100)의 일단부 양측부에 힌지 연결하는 힌지부(351)와, 상기 회전되는 고정 로드(310)의 상단의 회전 위치를 결정하는 위치 결정 수단(미도시)을 구비할 수 있다.

상기 위치 결정 수단은 상기 고정 로드(310)의 상단에 형성되는 제 1위치 결정홀과, 상기 본체(100)의 일단부 양측부에 형성되는 제 2위치 결정홀들(미도시)과, 상기 제 1위치 결정홀과 상기 제 2위치 결정홀들 중 어느 하나를 서로 체결하는 위치 결정 볼트를 구비한다.

또한, 상기 줄기 절단 유닛(300)은 예취 드럼(400)의 전단(본체의 전단측)에 위치되어 구를 수 있는 롤러부(360)를 더 구비한다.

상기 롤러부(360)는 상기 예취 드럼(400)의 전단에 위치되도록 상기 본체(100)의 일단부 양측부에 마련되는 상기 가동 로드(320)의 일정 위치에 마련되는 회전 지지홀(미도시)과, 상기 회전 지지홀에 양단이 회전 지지되는 롤러(361)를 구비한다.

<예취 드럼>

본 발명에 따르는 예취 드럼(400)은 드럼 회전축(410)을 구비한다.

상기 드럼 회전축(410)은 상기 예취 드럼(400)의 일단과 타단을 그 중심축선 을 따라 관통된다.

상기 예취 드럼(400)에 설치되는 드럼 회전축(410)의 양단은 본체(100)의 전단에 회전 지지된다. 또한, 상기 드럼 회전축(410)의 양단부를 회전 지지하는 베어링(미도시)이 더 설치된다.

여기서, 상기 드럼 회전축(410)의 양단에는 제 1체인 기어(430)가 설치되고, 상기 동력 전달축(120)의 양단에는 메인 체인 기어들(110)이 각각 설치되고, 상기 제 1체인 기어(430)와 상기 메인 체인 기어(110)는 제 1체인(431)을 통하여 서로 연결된다.

따라서, 상기 동력 전달축(120)에서 발생되는 회전력은 상기 제 1체인(431)을 통하여 상기 드럼 회전축(430)으로 전달되며, 상기 예취 드럼(400)은 상기 전달된 회전력에 의하여 회전될 수 있다.

이에 더하여, 상기 예취 드럼(400)은 그 외주에 방사형으로 일정 길이 연장된 다수개의 예취날들(420)이 배치된다.

상기 예취날(420)은 'Y'형상으로 이루어진다.

상기 예취날들(420)은 상기 예취 드럼(400)의 외주에서 서로 일렬로 정렬되고 다수 열로 배치된다.

상기 예취날(420)은 도면에 도시되지 않은 예취 드럼(400)의 외주에 형성되는 설치홈에 끼워져 설치될 수 있다. 상기 설치홈과 상기 예취날(420)의 단부는 서로 스크류 결합될 수 있다. 따라서, 상기 예취날들(420)은 상기 설치홈으로부터 탈착 가능하다.

이에 더하여, 상기 본체(100)에는 상기 예취 드럼(400)의 하단으로의 위치를 스토핑하는 스토퍼 유닛(450)이 더 설치된다.

상기 예취 드럼(400)의 양단부에는 상기 예취 드럼(400)을 상기 본체(100)의 양측부에서 회전 지지하는 드럼 회전축(410)이 마련된다.

상기 스토퍼 유닛(450)은 상기 본체(100)의 양측부에 설치되어 외면에 나사산이 형성되고 상단에 노브(451a)가 마련되는 제 1가동바(451)와, 그 상단이 상기 제 1가동바(451)의 하단과 스크류 체결되며 그 하단이 상기 드럼 회전축(410)과 연결되는 제 2가동바(452)를 구비한다.

여기서, 상기 제 2가동바(452)에는 상기 드럼 회전축(410)이 끼워져 상하로의 일정의 이동 거리를 제공하는 가이드 홀(452a)이 형성된다.

<안전 커버 부재>

본 발명에 따르는 안전 커버 부재(500)는 상기 예취 드럼(400)의 외주로부터 일정 거리 이격되도록 상기 본체(100)에 설치되며, 상기 예취 드럼(400)의 반경 방향을 따라 일정 폭을 형성하여 상기 예취 드럼(400)의 상부 외주를 커버하며, 고정 칼날 수단(510)을 구비한다.

도 5를 참조 하면, 상기 고정 칼날 수단(510)은 상기 안전 커버 부재(500)의 내측면에서 일정 간격으로 이격되어 서로 나란하게 배치되며 제 1브라켓 고정홀(511a)이 형성되는 다수개의 고정 브라켓들(511)과, 상기 고정 브라켓들(511) 각각의 양단에서 벤딩되어 일정 길이 연장되는 한 쌍의 칼날(512)과, 상기 제 1브라켓 고정홀들(511a)에 끼워져 상기 제 1브라켓 고정홀들(511a)의 위치와 일치되는 상기 안전 커버 부재(500)에 마련되는 제 2브라켓 고정홀들(513)에 끼워져 상기 고정 브라켓(511)을 고정하는 조임 볼트(미도시)로 구성된다.

상기 칼날(512)은 상기 벤딩되는 일단으로부터 타단측을 따라 폭이 점진적으로 좁아지고, 그 외주연에 톱니들(515)이 형성된다.

<선별 유닛 및 진동 유닛>

본 발명에 따르는 본체(100)는 상기 동력 전달축(120)의 타단으로부터 동력을 전달받아 구르는 회전봉들(610)을 갖는 한 쌍의 선별 유닛(600)을 구비한다.

상기 한 쌍의 선별 유닛(600)은 상기 본체(100)의 타단부를 따라 하향 경사지도록 마련된다.

또한, 상기 한 쌍의 선별 유닛(600)은 상기 본체(100)의 중앙 경계선을 경계로 서로 일정 간격을 이루고, 상기 중앙 경계선을 따라 하향 경사지어 서로 마주 보도록 상기 본체(100)에 마련되고, 상기 동력을 전달 받아 구르는 회전봉들(610)을 구비한다.

좀 더 상세하게는, 상기 선별 유닛(600) 각각은 상기 본체(100)에 설치되며 서로 일정 간격을 이루어 나란하게 배치되는 상기 다수개의 회전봉들(610)을 회전 지지하는 회전축들(620)이 설치되는 지지 프레임(630)과, 상기 회전봉들(610)의 회전축(620)에 각각 연결되며 그 외주에 기어치가 형성되는 체인기어들(640)과, 상기 기어치와 체인 연결되어 상기 체인기어들(640)의 외주를 에워싸도록 설치되는 체인(650)과, 상기 회전축들(620) 중 어느 하나에 연결되어 상기 동력을 전달받아 상기 회전봉들(610)을 연동시키는 동력 부재(미도시)를 구비한다.

여시서, 상기 회전봉들(610)은 본체(100)의 타단측을 따라 점차적으로 바람직하게는 지면과 15도 상향 경사지게 배치될 수 있다.

상기 동력 부재는 동력 전달을 목적으로 하는 벨트일 수 있다. 상기 벨트의 일단은 상기 동력 전달축(120)의 메인 체인 기어(110)에 타단은 상기 회전축들(620) 중 어느 하나에 연결된다.

따라서, 상기 동력 전달축(120)의 타단으로부터 전달되는 동력은 벨트로 전달되고, 이 벨트는 회전축(620)을 회전시키며, 이 회전되는 회전축(620)으로 인하여 다수개의 회전봉들(610)은 연동되어 회전될 수 있다.

상기 회전봉들(610)은 서로 일정 간격을 이룬다. 상기 간격은 지중의 감자 또는 고구마와 같은 작물이 통과되지 않은 정도의 크기로 설정될 수 있다.

한편, 상기 회전봉(610)은 그 외주에 엠보싱 처리가 되고 탄성재질로 이루어지는 탄성층(611)이 더 형성될 수 있다.

또 한편, 본 발명에 따르는 본체(100)는 상기 굴토 유닛(200)과 상기 선별 유닛(600)의 사이에 배치되는 한 쌍의 진동 유닛(700)을 더 구비한다.

상기 진동 유닛(700)은 상기 회전봉들(610)의 배치 방향과 다른 방향을 따라 일정 간격을 이루어 다수개로 형성되는 진동봉들(710)과, 상기 진동봉들(710)의 단부들을 서로 연결하고, 그 일단이 상기 본체(100)의 하단 내측에 회전 지지되는 중심봉(720)과, 상기 중심봉(720)의 끝단에 설치되어 상기 동력을 전달받는 연결 부재(미도시)와, 상기 연결부재에 마련되어 상기 진동봉들(710)을 서로 다른 진동폭으로 진동시키는 진동 수단(미도시)을 구비한다.

또한, 상기 연결 부재는 연결 로드에 의하여 상기 동력 전달축(120)의 일단과 베어링 편심캠(미도시)에 의하여 연결된다.

따라서, 상기 연결 로드의 일단은 상기 연결 부재의 소정의 위치에 연결된다.

상기 진동 수단은 상기 연결 부재에 그 길이 방향을 따라 형성되고 상기 연결 로드의 일단과 선택적으로 체결되는 다수개의 체결홀들일 수 있다.

따라서, 상기 연결 로드의 일단은 상기 체결홀들 중 어느 하나에 체결될 수 있다.

다음은, 도 1 내지 도 6을 참조하여 상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 땅속 작물 수확 장치의 작용 및 효과를 설명하도록 한다.

도 1 내지 도 6을 참조하면, 트랙터와 같은 주행 장치와 본 발명에 따르는 본체(100)는 서로 연결된다. 즉, 주행 장치로부터 발생된 동력은 동력 취출축을 통하여 본체(100)에 마련된 동력 입력축으로 전달된다.

상기 동력 입력축으로 전달된 동력은 기어 박스(130)에 설치되는 베벨 기어를 사용하여 상기 동력 입력축과 직각을 이루는 방향을 따라 동력 전달축(120)의 양단으로 전달된다. 따라서, 상기 동력 전달축(120)은 회전된다.

상기 회전되는 동력 전달축(120)의 일단에는 베어링 편심캠이 설치되고, 이 베이링 편심캠은 일정 길이를 갖는 연결 로드에 의하여 연결 부재와 연결된다.

이에 더하여, 상기 동력 전달축(120)의 양단에는 메인 체인 기어(110)가 설 치된다.

따라서, 동력 전달축(120)의 회전 운동은 상기 베어링 편심캠의 회전에 의하여 상기 연결 로드를 상하방으로 유동시키고, 상기 메인 체인 기어(110)와 제 1체인(431)으로 연결되는 드럼 회전축(410)의 제 1체인 기어(430)로 회전력을 전달한다.

이에 따라 상기 연결 로드의 일단에 연결된 연결 부재로 진동이 전달되고, 이 진동은 중심봉(720)과 이 중심봉들(720)에 직각으로 나란하게 형성된 진동봉들(710)을 일정의 진동폭으로 진동시킨다.

또한, 상기 연결 로드의 일단을 상기 체결홀들 중 어느 하나에 선택적으로 체결하여 상기 진동폭을 가변시킬 수 있다.

따라서, 본체(100)의 일단부 양측부에 서로 일정 간격을 이루어 대칭이 되도록 설치된 한 쌍의 진동 유닛(700)은 연동되어 작동될 수 있다.

이에 더하여, 동력 전달축(120)으로부터 회전력을 전달 받은 드럼 회전축(410)은 예취 드럼(400)을 일정 회전 속도로 회전된다.

따라서, 예취 드럼(400)의 외주에 설치되는 예취날들(420)은 지상부에 노출되는 비닐 또는 지중 작물의 줄기를 끊어 본체(100)의 타단측으로 이동시킬 수 있다.

이때, 본 발명에 따르는 예취날들(420)은 예취 드럼(400)의 외주에서 다수의 열로 일정하게 배치되기 때문에, 종래의 지그 재그로 배치되는 예취날들(420)에 비하여 비닐 또는 작물의 줄기가 서로 엉키지 않도록 본체(100)의 타단측으로 이동시 킬 수 있다.

이와 더불어, 동력 전달축(120)의 회전 운동은 상기 메인 체인 기어(110)와 제 2체인(331b)으로 연결되는 칼날 회전축(331)에 설치되는 제 2체인 기어(331a)로 회전력을 전달한다. 따라서, 원판형 칼날(330)은 일정 속도로 회전될 수 있다.

이때의 원판형 칼날(330)의 회전 방향은 본체(100)의 주행 방향과 반대 방향을 이룰 수도 있다.

여기서, 본 발명의 원판형 칼날(330)의 위치는 고정 로드(310)에 형성되는 제 1고정홀과 가동 로드에 형성되는 제 2고정홀을 고정 볼트(340)를 사용하여 서로 체결함을 통하여 조절 가능하다.

이때, 원판형 칼날(330)의 칼날 회전축(331)에 설치되는 제 2체인 기어(331a)와 메인 체인 기어(110)를 서로 연결하는 제 2체인(331b)이 늘어질 수 있는데, 이는 본 발명의 경사 조절부(350)에 의하여 고정 로드(310)의 위치를 본체(100)의 전후를 따라 이동시킴을 통하여 이루어진다.

즉, 고정 로드(310)에 형성되는 제 1위치 결정홀을 본체(100) 상단에 형성되는 제 2위치 결정홀들 중 어느 하나와 위치 결정 볼트를 사용하여 체결함으로써 이루어진다. 따라서, 상기 제 2체인(331b)의 장력은 조절될 수 있다.

이에 더하여, 본체(100)의 일단 양측부에 배치되는 가동 로드들(320)에 형성되는 회전 지지홀(미도시)에 양단이 끼워져 회전되는 롤러(362)가 구비된다.

따라서, 본체(100)가 주행 방향을 따라 주행 하는 경우에, 상기 롤러(362)는 지상에 형성되는 면이 고르지 못한 두둑등에 일정 압력으로 롤링하여 상기 두둑을 평평하게 이루도록 할 수 있다.

이에 따라, 예취 드럼(400)은 평평하게 이루어진 위치에서의 지중 작물 줄기를 수거할 수 있다.

또한, 상기 롤러(362)를 갖는 롤러부(360)의 상하로의 위치 조절은 상기 롤러(362)가 가동 로드(320)에 회전되도록 설치되기 때문에, 상기 가동 로드(320)의 상하로의 위치 조절과 동시에 이루어질 수 있다.

물론, 도면에는 도시되지 않았지만, 상기 롤러(362)의 양단을 회전 지지할 수 있는 별도의 로드를 구비하고, 이 로드를 상기 언급된 가동 로드(320)와 고정 로드(310)와 같이 별도로 구성하여 본체(100)에 설치함으로써, 상기 롤러(362)를 원판형 칼날(330)의 상하 위치와 별도로 상하 위치 조절할 수도 있다.

또한, 상기 회전되는 예취 드럼(400)은 본체(100)의 하단측으로 유동되는 위치가 스토퍼 유닛(450)에 의하여 제한될 수 있다.

여기서, 상기 스토퍼 유닛(450)은 상기 본체(100)의 양측부에 설치되어 외면에 나사산이 형성되고 상단에 노브(451a)가 마련되는 제 1가동바(451)와, 그 상단이 상기 제 1가동바(451)의 하단과 스크류 체결되며 그 하단이 상기 드럼 회전축(410)과 연결되는 제 2가동바(452)를 구비하기 때문에, 노브(451a)를 회전시키면, 제 1가동바(451)의 회전으로 인하여 제 2가동바(452)의 상하로의 위치가 결정될 수 있다.

이때, 상기 제 2가동바(452)에는 상기 드럼 회전축(410)이 끼워져 상하로의 일정의 이동 거리를 제공하는 가이드 홀(452a)이 형성되기 때문에, 상기 드럼 회전 축(410)은 가이드 홀(452a)의 하단에 걸쳐져 그 위치가 제한될 수 있고, 가이드 홀(452a)의 내부에서 유동 가능하기 때문에 외부의 충격을 흡수할 수도 있다.

또한, 굴토되어 지면에 노출된 작물에 예취 드럼(400)의 예취날들(420)이 닿아 작물에 손상을 주는 것을 방지할 수 있다.

한편, 상기 동력 전달축(120)의 타단으로 전달된 동력은 본 발명에 따르는 한 쌍의 선별 유닛(600)을 작동시킨다.

동력 전달축(120)의 타단에 연결된 벨트와 같은 동력 부재가 회전되면서 본체(100)의 최외곽에 배치된 회전봉(610)의 회전축(620)에 동력을 전달한다.

따라서, 상기 회전축(620)은 일정 속도로 회전된다. 이와 아울러 상기 회전축(620)은 다른 회전축들(620)과 체인(650)을 통하여 서로 기어치 연결되기 때문에 상기 회전축들(620)을 서로 연동시킬 수 있다.

그러므로, 서로 일정 간격을 이루는 회전봉들(610)은 서로 연동되어 회전된다.

이와 같은 상태에서, 주행 장치가 작물이 재배되는 흙 표면에 위치되고, 일방향으로 주행되는 경우에, 본 발명에 따르는 본체(100)도 동시에 상기 일방향을 따라 주행된다.

이에 따라, 본체(100)의 일단부 양측부에 마련되는 한 쌍의 굴토 유닛(200)의 굴토 칼날(220)은 흙을 일정 깊이로 파면서 주행될 수 있다.

또한, 상기 굴토 칼날(220)은 본체(100)의 일단측 양단에 마련되고 그 일단이 서로 벌어지는 즉 서로 둔각을 이루는 형상으로 이루어지기 때문에, 상기 파여 지는 흙 및 땅속의 작물은 굴토 유닛 몸체(210)의 상면으로 안내된다.

그리고, 상기 굴토 유닛 몸체(210) 각각의 상면에 마련될 수 있는 토양 반전 수단(미도시)은 그 전단에서 후단으로 갈수록 벌어지는 삼각뿔 형상의 경사면을 이룰수 있기 때문에, 상기 굴토 유닛(200)에 의하여 그 상면으로 안내된 흙 및 작물은 상기 토양 반전 수단의 서로 벌어지는 경사면을 통해 갈라지어 상기 본체(100)의 상부를 따르는 중앙으로 이동될 수도 있다.

이때, 지면상으로부터 벗기어 지는 비닐은 본 발명에 따르는 비닐 가이드 유닛(800)에 의하여 굴토되는 작물로부터 이격될 수 있다.

즉, 상기 벗기어지는 비닐은 한 쌍의 선별 유닛 몸체(600)의 사이에 마련되는 제 1비닐 가이드 바(810)를 따라 상방으로 이동되고, 제 1비닐 가이드 바(810)의 끝단으로 안내되는 비닐은 제 1비닐 가이드 바(810)의 끝단으부터 분기되는 두 개의 제 2비닐 가이드 바(820)에 의하여 하방으로 이동 안내된다.

따라서, 비닐은 굴토되는 작물과 분리되고 작물이 굴토된 위치에 다시 안착될 수 있다.

또한, 굴토 유닛(200)에 의하여 본체(100)의 상부로 이동된 흙 및 작물은 일정의 진동폭으로 진동되는 진동봉들(710)의 상부로 안내된다.

상기 진동봉들(710)은 서로 일정 간격을 이루고 있기 때문에, 진동됨과 동시에 상기 흙을 본체의 하방으로 털어버릴 수 있다. 따라서, 상기 진동봉들(710)의 상부에는 작물들만이 잔존될 수 있다.

이때, 흙에 수분이 많은 경우에는 상기 진동봉들(710)의 진동폭을 증가시키 면 된다. 이를 위한 방법은 연결 로드의 일단을 다른 체결홀에 체결함으로써 가능할 수 있다. 즉, 진동폭을 증가시키기 위하여 상기 연결 로드의 일단을 중심봉(720)의 중심으로부터 가장 먼 체결홀에 체결함으로써 이루어질 수 있다.

따라서, 지상부의 고랑 부위가 비어 있어 진동봉들(710)에 의하여 작물에 묻은 흙이 털어질 경우에, 비어있는 지상부의 고랑 부위로 상기 흙이 이동되어 원판형 칼날(330)에 의하여 절단된 지상부에 노출된 절단된 작물의 줄기를 용이하게 매몰 시킬 수 있다.

이어, 진동 유닛(700)에서의 진동봉들(710)의 상부에 잔존되는 고구마 또는 감자와 같은 작물들은 상기 진동에 의하여 한 쌍의 선별 유닛(600)으로 안내된다.

상기 선별 유닛(600)은 상기 작물들을 구르게 하여 본체(100)의 외측으로 배출함과 아울러 작물과 동시에 안내되는 잔존되는 흙을 털어버리는 역할을 한다.

즉, 상기 진동봉들(710)로부터 안내되는 작물들은 회전되는 회전봉들(610)의 상부에 안내된다.

이어, 상기 작물들은 상기 회전되는 회전봉들(610)의 상부에서 구르고, 이와 아울러 회전봉들(610)의 사이 간격을 통하여 잔존되는 흙이 털어지게 된다.

그리고, 상기 작물들은 점차적으로 본체(100)의 외측을 따라 이동하여 본체(100)의 외부로 배출된다.

이때, 토굴된 흙은 회전되는 다수개의 회전봉들(610)에 의하여 본체(100)의 가장자리에서 중앙 경계선 측으로 이동되고, 제거되어 지상부에 노출된 작물의 줄기를 분리된 흙으로 매몰 시키면서 흙과 작물을 안전하게 분리할 수 있다.

또한, 본 발명은 일정 크기의 작물을 땅 속에서 토굴하는 경우에, 굴토 유닛(200) 및 토양 반전 수단을 통하여 본체(100) 측으로 안내된 흙과 작물을 일차적으로 진동봉들(710)을 통하여 흙을 털어내고, 흙이 털어진 작물들을 회전되는 회전봉들(610)을 통하여 이차적으로 흙을 털고 최종적으로 본체(100)의 외부로 배출하여 일정위

또한, 본 발명에 따르는 회전봉들(610)에 있어서 돌기 형상으로 엠보싱 처리된 외면에 작물들의 외면이 부딪침으로써 상기 외면으로 일정 이상의 충격이 제공되고 이로 인하여 작물들이 상기 엠보싱 처리된 탄성층의 외면에서 튕기면서 그 외면에 잔존되는 흙이 털어 질 수도 있다.

한편, 본 발명의 예취 드럼(400)에 의하여 본체(100)의 타단 측으로 이동되는 지중 작물의 줄기와 비닐은 본 발명에 따르는 안전 커버 부재(500)에 의하여 본체의 내측으로 유입되지 않을 수 있다.

또한, 상기 안전 커버 부재(500)는 그 내측에 다수개의 칼날(512)을 갖는 고정 칼날 수단(510)을 구비한다.

따라서, 상기 예취 드럼(400)의 예취날(420)에 의하여 이동되는 비닐 또는 작물의 줄기는 외주연에 톱니들(515)이 형성된 칼날(512)에 의하여 잘게 찢기어 질 수 있다.

만일, 비닐 또는 줄기가 본체(100)의 내부로 유입 또는 체인 기어와 같은 구성품에 끼이는 경우에도 상기의 칼날(512)에 의하여 잘게 찢기어짐으로써, 그 크기가 일정 크기로 작아지고, 이에 따라, 끼인 부분에서 용이하게 이탈될 수 있다.

상기와 같은 본체(100)가 주행 장치에 연결되어 이동되면서 작물을 굴토하는 경우에, 지면의 형상은 불균일 할 수 있다.

이때, 본체(100)로 가하여 지는 충격은 본 발명에 따르는 충격 흡수 유닛(150)에 의하여 완충될 수 있다.

즉, 상기 충격 흡수 유닛(150)은 서로 다단으로 돌출되도록 연결되는 다수개의 완충 실린더들(151)과, 상기 다수개의 완충 실린더(151)의 내부에서 상기 완충 실린더들(151) 사이를 서로 탄성 지지하는 탄성 스프링들(미도시)로 구성되고, 상기 완충 실린더들(151) 중 최하단의 완충 실린더(151)는 상기 예취 드럼(400)이 위치되는 상기 본체(100)의 근방에 마련되는 지지 몸체(101)에 지지되고, 상기 완충 실린더들(151) 중 최상단의 완충 실린더(151)는 상기 지지 몸체(101)의 상부에 위치되는 본체(100)에 지지된다.

따라서, 본체(100)로 가하여지는 외부의 충격은 상기 다단의 완충 실린더들(151) 사이를 서로 탄성 지지하는 탄성 스프링들에 의하여 완충될 수 있다. 또한, 불균일한 형상을 갖는 고랑과 같은 지면에서도 본체(100)의 균형은 용이하게 유지될 수도 있다.

도 1은 본 발명의 땅속 작물 수확 장치를 보여주는 사시도이다.

도 2는 본 발명의 땅속 작물 수확 장치를 보여주는 정면도이다.

도 3은 본 발명의 땅속 작물 수확 장치를 보여주는 평면도이다.

도 4는 본 발명의 땅속 작물 수확 장치를 보여주는 측면도이다.

도 5는 본 발명에 따르는 고정 칼날 수단을 보여주는 사시도이다.

도 6은 본 발명에 따르는 회전봉을 보여주는 단면도이다.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **

100 : 본체 150 : 충격 흡수 유닛

200 : 굴토 유닛 210 : 굴토 유닛 몸체

220 : 굴토 칼날 300 : 줄기 절단 유닛

350 : 경사 조절부 360 : 롤러부

400 : 예취 드럼 450 : 스토퍼 유닛

500 : 안전 커버 부재 600 : 선별 유닛

700 : 진동 유닛 800 : 비닐 가이드 유닛