KR102210991B1 - 스폴파이프용 와인딩장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 스폴파이프용 와인딩장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 금속재질로 이루어진 원통형 파이프를 성형해 외경에 합성수지를 코팅하여 성형하는 스폴파이프를 공급해 일정한 간격(6m)에서 절단하지 않고 원하는 길이로 감아서 공급할 수 있도록 와인딩 성형하는 것이며, 필요로 하는 원형으로 성형할 수 있도록 하는 스폴파이프용 와인딩장치에 관한 것이다.
이러한 본 발명은 한 쌍으로 이루어진 사이에 스폴파이프가 인입되는 구동로라와 안내로라로 이루어지며, 스폴파이프가 와인딩되는 내경을 지지하는 누름로라가 설치된 누름축이 연결되고, 상기 스폴파이프가 와인딩되는 외경을 지지하는 감김로라가 설치된 감김축이 연결되어 스폴파이프를 와인딩하되;
상기 구동로라를 설치한 구동축에 구동기어가 연결된 후 상기 안내로라를 설치한 안내축에 안내기어가 결합되고, 상기 구동모터의 동력이 동력체인을 통하여 변속장치에 전달되며, 상기 변속장치에서 안내체인으로 안내축에 연결된 후 상기 안내기어와 구동축의 구동기어가 연결되어 동력이 전달되는 인입장치를 포함하고,
상기 고정판의 상측과 하측에 체결바를 설치한 후 체결스크류로 고정하여 누름 실린더가 설치되고, 누름로라가 설치된 누름축이 연결되는 위치 이동대에 누름 실린더의 실린더축이 연결되는 실린더축 연결구멍이 형성된 후 체결홈에서 고정판에 결합되는 슬라이딩홈이 양쪽에 형성되는 내경 누름장치를 포함하며,
상기 감김로라가 설치된 감김축이 연결되는 위치 이동대에 감김 실린더의 실린더축이 연결되는 실린더축 연결구멍이 형성된 후 체결홈에서 고정판에 결합되어 슬라이딩하는 슬라이딩홈이 양쪽에 형성되는 외경 누름장치로 이루어지고,
상기 인입장치와 내경 누름장치가 설치되는 체결홈이 형성되고 상기 외경 누름장치가 설치되는 체결홈을 형성한 고정판으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 것이다.

Description

스폴파이프용 와인딩장치{Spool pipe winding device}
본 발명은 스폴파이프용 와인딩장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 금속재질로 이루어진 원통형 파이프를 성형해 외경에 합성수지를 코팅하여 성형하는 스폴파이프를 공급해 일정한 간격(6m)에서 절단하지 않고 원하는 길이로 감아서 공급할 수 있도록 와인딩 성형하는 것이며, 필요로 하는 원형으로 성형할 수 있도록 하는 스폴파이프용 와인딩장치에 관한 것이다.
일반적으로 파이프를 생산하는 조관라인 및 프레스 자동화 라인 등에서는 언코일러(uncoiler)로부터 조관기(pipe mill)로 공급되는 코일타입 스트립(coil type strip)을 연속적으로 공급할 때 각 코일타입 스트립의 권취량에는 한계가 있으며, 하나의 코일타입 스트립을 모두 소모하기 까지는 대략 10 ~ 20 분 정도가 소요되므로 하나의 코일타입 스트립이 소모된 후에는 다음 코일타입 스트립을 조관기로 공급하기 위해 각 코일타입 스트립의 교체시마다 조관라인의 가동을 중지하여야 하기 때문에 많은 시간과 작업자의 노고가 따르기 마련이고, 또 각 코일타입 스트립이 연속하여 공급되는 끝단과 선단 부분에서 많은 불량률이 발생하는 문제점들을 해결하기 위해 직립식 루퍼(vertical type looper) 또는 로터리식 루퍼(rotary type looper) 등를 조관라인에서 사용하고 있다.
파이프 등을 생산하기 위한 조관라인은 대략적으로 다음과 같은 공정을 거치는데, 언코일러단계 → 각 코일타입 스트립 용접단계 → 로터리식(직립식) 루퍼 → 포밍(forming)단계 → 용접(welding)단계 → 냉각(cooling)단계 → 사이징(sizing)단계 → 컷 오프(cut off)단계 → 배출(reject)단계로 이루어진다.
그러나 금속 재질의 파이프를 조관라인을 통하여 성형한 후 압출기를 통과하면서 외경에 일정한 두께의 합성수지를 압출 성형함으로써 코팅되는 이중 또는 삼중의 구조를 제공하게 되며, 압출한 후 냉각과 인출 및 컷팅을 통해 약 6m의 길이로 절단해 공급한다.
이때 공급되는 스폴파이프는 일정한 길이로 생산되어 지중에 매설되는 과정에서 약 6m 마다 여결구를 공급해 누수되지 않도록 융착식 방법과 패킹을 이용한 방법 등 다양한 방법으로 연결하게 되므로 많은 연결구를 필요로 하게 되었다.
[특허문헌 1] 특허등록번호 제1150467호(2012. 05. 21. 등록) [특허문헌 3] 특허등록번호 제1081829호(2011. 11. 03. 등록) [특허문헌 3] 특허공개번호 제2012-0025862호(2012. 03. 16. 공개) [특허문헌 4] 특허등록번호 제0803021호(2008. 02. 04. 등록)
따라서 이러한 종래의 결점을 해소하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 해결과제는, 스폴파이프를 생산하는 과정에서 절단장치의 다음에 설치해 원하는 크기로 감아 와인딩할 수 있도록 하는 와인딩장치를 제공해 연결구의 사용량을 획기적으로 줄이고, 와인딩파이프의 와인딩 크기를 조절할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 한 쌍으로 이루어진 사이에 스폴파이프가 인입되는 구동로라와 안내로라로 이루어지며, 스폴파이프가 와인딩되는 내경을 지지하는 누름로라가 설치된 누름축이 연결되고, 상기 스폴파이프가 와인딩되는 외경을 지지하는 감김로라가 설치된 감김축이 연결되어 스폴파이프를 와인딩하되;
상기 구동로라를 설치한 구동축에 구동기어가 연결된 후 상기 안내로라를 설치한 안내축에 안내기어가 결합되고, 상기 구동모터의 동력이 동력체인을 통하여 변속장치에 전달되며, 상기 변속장치에서 안내체인으로 안내축에 연결된 후 상기 안내기어와 구동축의 구동기어가 연결되어 동력이 전달되는 인입장치를 포함하고,
상기 고정판의 상측과 하측에 체결바를 설치한 후 체결스크류로 고정하여 누름 실린더가 설치되고, 누름로라가 설치된 누름축이 연결되는 위치 이동대에 누름 실린더의 실린더축이 연결되는 실린더축 연결구멍이 형성된 후 체결홈에서 고정판에 결합되는 슬라이딩홈이 양쪽에 형성되는 내경 누름장치를 포함하며,
상기 감김로라가 설치된 감김축이 연결되는 위치 이동대에 감김 실린더의 실린더축이 연결되는 실린더축 연결구멍이 형성된 후 체결홈에서 고정판에 결합되어 슬라이딩하는 슬라이딩홈이 양쪽에 형성되는 외경 누름장치로 이루어지고,
상기 인입장치와 내경 누름장치가 설치되는 체결홈이 형성되고 상기 외경 누름장치가 설치되는 체결홈을 형성한 고정판으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 것이다.
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본 발명은 스폴파이프를 생산하는 과정에서 절단장치의 다음에 설치해 원하는 크기로 감아 와인딩할 수 있도록 하는 와인딩장치를 제공해 50∼150m의 길이로 감아 연결구의 사용량을 획기적으로 줄이는 효과를 제공하고, 와인딩파이프를 와인딩하는 크기를 2개의 로라 간격을 조절함으로써 간편하게 조절할 수 있는 효과를 제공하는 것이다.
도 1 은 본 발명의 바람직한 실시예를 나타낸 정면 단면도
도 2 는 본 발명의 설치상태를 나타낸 평면도
도 3 은 본 발명의 설치상태를 나타낸 측면 단면도
도 4 는 본 발명의 스폴파이프를 와인딩하는 상태를 나타낸 평면도
도 5 는 본 발명의 로라의 위치를 변경하는 주요 부분의 평면도
도 6 은 본 발명의 위치 이동대에 대한 정면도
도 7 은 본 발명의 위치 이동대에 대한 평면도
도 8 은 본 발명의 위치 이동대에 대한 측면도
본문에 게시되어 있는 본 발명의 실시예들에 대해서, 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본문에 설명된 실시예 들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 구성요소에 대해 사용하였다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "설치되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 설치되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시(說示)된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부시킨 도면에 따라 보다 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예를 나타낸 정면 단면도이고, 도 2는 본 발명의 설치상태를 나타낸 평면도, 도 3은 본 발명의 설치상태를 나타낸 측면 단면도, 도 4는 본 발명의 스폴파이프를 와인딩하는 상태를 나타낸 평면도, 도 5는 본 발명의 로라의 위치를 변경하는 주요 부분의 평면도를 나타낸 것이다.
스폴파이프(S)를 성형한 상태로 공급받아 원하는 크기의 원주형태와 길이를 갖도록 공급하는 와인딩장치(10)로 이루어지며, 각관으로 이루어진 몸체(11)를 용접하여 각각의 틀을 갖도록 성형하는 것이다.
상기 스폴파이프(S)가 진입하는 한쌍의 구동로라(21)와 안내로라(22)로 이루어진 인입장치(20)와,
상기 인입장치(20)에서 공급된 스폴파이프(S)가 절곡되는 내경 방향을 눌러주며 가공하는 내경 누름장치(30)와,
상기 내경 누름장치(30)와 일정한 간격을 두고 설치되며 스폴파이프(S)의 외경을 지지해 절곡되어 원형으로 성형되도록 하는 외경 누름장치(40)로 이루어지는 것이다.
상기 몸체(11)의 상측에는 고정판(12)이 일정한 두께로 설치되며, 상기 고정판(12)에는 평면에서 볼 때 한쪽에서는 중앙 부분에 반대쪽에서는 좌측으로 치우치도록 체결홈(13, 13a)이 각각 형성되어 내경 누름장치(30)와 외경 누름장치(40)가 각각 설치되는 것이다.
상기 몸체(11)의 하측에 설치하는 구동모터(50)는 변속에의해 동력체인(52)으로 변속장치(51)이 연결되어 변속이 이루어지도록 하며, 상기 변속장치(51)에는 안내체인(53)을 통하여 안내축(24)이 회전하도록 연결하고, 상기 변속장치(51)의 동력은 이동체인(33)을 통하여 누름축(32)을 회전시키는 동시에 안내축(24)에 설치한 안내기어(54)가 구동축(23)에 설치한 구동기어(55)와 이맞물림되어 회전하도록 설치하는 것이다.
상기 인입장치(20)는 일정한 간격을 두고 구동로라(21)와 안내로라(22)가 설치되어 스폴파이프(S)가 그 사이로 공급되도록 하며, 상기 구동로라(21)는 구동축(23)의 하측으로 구동기어(55)를 설치하고, 안내로라(22)가 설치된 안내축(24)을 통하여 안내기어(54)가 구동기어(55)와 연결되어 서로 반대방향으로 회전하면서 스폴파이프(S)의 공급을 안내하도록 설치하는 것이다.
상기 내경 누름장치(30)는 고정판(12)의 상측과 하측에 체결바(34)를 설치한 후 체결스크류(35)로 고정하여 누름실린더(30a)가 설치되도록 하고, 누름실린더(30a)에서 돌출되는 실린더 축의 선단에는 위치 이동대(36)가 고정된 후 누름축(32)이 위치 이동대(36)를 관통하여 회전 가능하도록 설치하는 것이며, 상기 누름축(32)의 하측에는 이동체인(33)이 설치된 후 누름로라(31)를 통하여 스폴파이프(S)의 감기는 방향 내경을 눌러 주는 것이다.
상기 외경 누름장치(40)는 고정판(12)의 상측과 하측에 체결바(44)를 설치한 후 체결스크류(45)로 고정하여 감김실린더(40a)가 설치되도록 하고, 감김실린더(40a)에서 돌출되는 실린더 축의 선단에는 위치 이동대(46)가 고정된 후 감김축(42)이 위치 이동대(46)를 관통하여 회전 가능하도록 설치하는 것이며, 상기 감김축(32)에 설치된 감김로라(41)를 통하여 스폴파이프(S)의 감기는 방향 외경을 눌러 주는 것이다.
도 6은 본 발명의 위치 이동대에 대한 정면도이고, 도 7은 본 발명의 위치 이동대에 대한 평면도, 도 8은 본 발명의 위치 이동대에 대한 측면도를 나타낸 것이다.
위치 이동대(36, 46)는 체결홈(13, 13a)에 각각 설치되는 것이며, 고정판(12)이 양쪽으로 결합하는 슬라이딩홈(37)이 형성되어 누름로라(31)와 감김로라(41)의 위치를 이동시킬 수 있도록 하며, 한 부분에는 연결돌출부(38)가 돌출되어 실린더축이 결합하는 실린더축 연결구멍(39)이 형성되는 것이다.
이러한 구성으로 이루어진 본 발명은 파이프 등을 생산하기 위해 언코일러단계 → 각 코일타입 스트립 용접단계 → 로터리식(직립식) 루퍼 → 포밍(forming)단계 → 용접(welding)단계 → 냉각(cooling)단계 → 사이징(sizing)단계 → 컷 오프(cut off)단계 → 배출(reject)단계로 이루어지며, 상기 배출되는 금속재질의 파이프의 외경에 압출기를 통하여 용융 압출해 코팅을 수행하고, 코팅된 부분을 냉각하며 일정한 속도로 인출하는 과정을 통해 스폴파이프(S)를 성형하는 것이다.
상기 스폴파이프(S)를 절단장치를 통과해 와인딩장치(10)의 인입장치(20)에 공급되며, 한 쌍의 구동로라(21)와 안내로라(22) 사이로 공급되는 스폴파이프(S)는 구동모터(50)의 동력이 감속되어 동력체인(52)을 통해 변속장치(51)에 공급되는 것이다.
상기 변속장치(51)에 공급된 동력은 적정한 회전수로 변속되어 안내체인(53)을 통해 인입장치(20)가 회전되는 것으로,
안내체인(53)을 통해 안내로라(22)가 회전하면서 안내축(24)이 회전하게 되고, 안내축(24)에 설치한 안내기어(54)를 통하여 인접한 구동기어(55)가 회전하면서 구동축(23)과 구동로라(21)가 동시에 회전하게 되므로 구동로라(21)와 안내로라(22)의 사이에 스폴파이프(S)가 인입되어 일정한 속도로 후방에 공급하는 것이다.
상기 인입장치(20)를 통과한 스폴파이프(S)는 후방으로 수평되게 이동하게 되며, 스폴파이프(S)가 감기는 방향에 있는 내경 누름장치(30)를 통하여 스폴파이프(S)를 눌러 감기는 방향의 내경을 지지하게 되는 것으로,
누름실린더(30a)를 구동시키면 실린더축이 위치 이동대(46)의 실린더축 연결구멍(39)과 연결되어 위치 이동대(46)를 고정판(12)에서 슬라이딩 이동시켜 위치를 변경시키게 되므로 누름축(32)의 위치가 변경됨에 따라 누름로라(31)의 위치가 변경되며 스폴파이프(S)를 눌러 안으로 와인딩하는 크기를 조절할 수 있게 되는 것이다.
상기 위치 이동대(36)는 체결바(34)에 고정된 누름 실린더(30a)에서 실린더축의 이동에 따라 고정판(12)이 양쪽의 슬라이딩홈(27)에 연결되어 있으므로 원하는 위치로 왕복이동하며 스폴파이프(S)를 누르는 위치를 조절해 와인딩하는 크기를 조절하는 것이다.
상기 내경 누름장치(30)와 일정한 간격을 두고 설치되는 외경 누름장치(40)는 스폴파이프(S)가 감기는 방향의 외경을 눌러 감기는 구경의 크기를 조절하는 것으로,
감김실린더(40a)를 구동시키면 실린더축이 위치 이동대(46)의 실린더축 연결구멍(49)과 연결되어 위치 이동대(46)를 고정판(12)에서 슬라이딩 이동시켜 위치를 변경시키게 되므로 감김축(42)의 위치가 변경됨에 따라 감김로라(41)의 위치가 변경되며 스폴파이프(S)를 눌러 와인딩하는 크기를 조절할 수 있게 되는 것이다.
상기 위치 이동대(46)는 체결바(44)에 고정된 감김실린더(40a)에서 실린더축의 이동에 따라 고정판(12)이 양쪽의 슬라이딩홈(27)에 연결되어 있으므로 원하는 위치로 왕복이동하며 스폴파이프(S)를 누르는 위치를 조절해 와인딩하는 외경의 위치 및 크기를 조절하는 것이다.
상기 내경 누름장치(30)와 외경 누름장치(40)를 통하여 스폴파이프(S)의 내경과 외경을 눌러 와인딩되는 크기를 조절할 수 있으므로 도시하지 않은 곳에 롤 형태로 와인딩되며 50∼150m의 길이로 감아 공급할 수 있는 것이며, 스폴파이프(S)를 일정한 길이로 절단하지 않고 와인딩을 통하여 매우 길게 공급함으로써 연결구의 사용량을 크게 줄일 수 있으며, 와인딩되는 크기에 따라 내경 누름장치(30)와 외경 누름장치(40)의 위치를 변경에 와인딩되는 크기를 조절해 정확하게 감김작업이 이루어질 수 있도록 하는 것이다.
본 발명은 금속파이프의 외경을 합성수지로 코팅해 성형하는 스폴파이프를 원형으로 감아 50∼150m의 길이로 와인딩해 공급함으로써 연결구의 사용량을 획기적으로 줄이고, 내경 누름장치와 외경 누름장치의 위치를 위치 이동대와 실린더를 통하여 간편하게 조절할 수 있으므로 와인딩되는 스폴파이프의 크기를 간편하고 신속하게 조절할 수 있는 매우 유용한 발명을 제공하는 것이다.
10 : 와인딩장치 11 : 몸체
12 : 고정판 13, 13a : 체결홈
20 : 인입장치 21 : 구동로라
22 : 안내로라 23 : 구동축
24 : 안내축 30 : 내경 누름장치
30a : 누름실린더 31 : 누름로라
32 : 누름축 33 : 이동체인
34, 33 : 체결나사 35. 45 : 체결스크류
36, 46 : 위치 이동대 37 : 슬라이딩홈
38 : 연결 돌출부 39 : 실린더축 연결구멍
40 : 외경 누름장치 40a : 감김실린더
41 : 감김로라 42 : 누름축
50 : 구동모터 51 : 변속장치
52 : 동력체인 53 : 안내체인
54 : 안내기어 55 : 구동기어
S : 스폴파이프

Claims (5)

  1. 한 쌍으로 이루어진 사이에 스폴파이프(S)가 인입되는 구동로라(21)와 안내로라(22)로 이루어지며, 스폴파이프(S)가 와인딩되는 내경을 지지하는 누름로라(31)가 설치된 누름축(32)이 연결되고, 상기 스폴파이프(S)가 와인딩되는 외경을 지지하는 감김로라(41)가 설치된 감김축(42)이 연결되어 스폴파이프(S)를 와인딩하되;
    상기 구동로라(21)를 설치한 구동축(23)에 구동기어(55)가 연결된 후 상기 안내로라(22)를 설치한 안내축(24)에 안내기어(54)가 결합되고, 구동모터(50)의 동력이 동력체인(52)을 통하여 변속장치(51)에 전달되며, 상기 변속장치(51)에서 안내체인(53)으로 안내축(24)에 연결된 후 상기 안내기어(54)와 구동축(23)의 구동기어(55)가 연결되어 동력이 전달되는 인입장치(20)를 포함하고,
    고정판(12)의 상측과 하측에 체결바(34)를 설치한 후 체결스크류(35)로 고정하여 누름 실린더(30a)가 설치되고, 누름로라(31)가 설치된 누름축(32)이 연결되는 위치 이동대(36)에 누름 실린더(30a)의 실린더축이 연결되는 실린더축 연결구멍(39)이 형성된 후 체결홈(13)에서 고정판(12)에 결합되는 슬라이딩홈(37)이 양쪽에 형성되는 내경 누름장치(30)를 포함하며,
    상기 감김로라(41)가 설치된 감김축(42)이 연결되는 위치 이동대(46)에 감김 실린더(40a)의 실린더축이 연결되는 실린더축 연결구멍(39)이 형성된 후 체결홈(13a)에서 고정판(12)에 결합되어 슬라이딩하는 슬라이딩홈(37)이 양쪽에 형성되는 외경 누름장치(40)로 이루어지고,
    상기 인입장치(20)와 내경 누름장치(30)가 설치되는 체결홈(13)이 형성되고 상기 외경 누름장치(40)가 설치되는 체결홈(13a)을 형성한 고정판(12)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 스폴파이프용 와인딩장치.

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  5. 제 1항에 있어서,
    상기 위치 이동대(36, 46)는 내경 누름장치(30)와 외경 누름장치(40)가 설치되는 체결홈(13, 13a)을 형성하며, 한 부분에 연결 돌출부(38)가 돌출되어 실린더축이 연결되는 실린더축 연결구멍(39)이 형성되고 양쪽에 고정판(12)이 결합하는 슬라이딩홈(37)이 설치되는 것을 특징으로 하는 스폴파이프용 와인딩장치.
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