用于向用于簇绒产品的背衬材料施加张力的系统和方法与流程

本申请要求2017年1月5日提交的美国临时申请no.62/442,711的优先权。以上引用的申请的公开内容通过引用整体并入本文。

所公开的发明涉及用于预张紧用于簇绒产品的背衬材料的系统和方法。

背景技术：

在诸如地毯或毛簇的簇绒产品的制造期间，可以从供应辊供应主背衬材料卷并通过簇绒机连续地进给主背衬材料辊。簇绒机可以设置有往复式针杆，该往复式针杆具有设置在簇绒机上的一系列间隔开的簇绒针，用于将毛簇插入背衬材料中。由于背衬材料的固有拉伸能力，背衬材料中的张力在簇绒机的操作期间基于任何给定时间存在于辊上的背衬材料的重量自然地变化。例如，随着背衬材料卷的直径逐渐减小，背衬材料上的张力也减小。如本领域普通技术人员可以理解的，不同类型的背衬材料具有不同的对应拉伸强度，因此，张力也可以随所使用的背衬材料的类型而变化。张力的此类变化会形成背衬皱褶(褶皱)、线步速率和线步密度变化、图案变化和测量误差，导致浪费和制造成本的提高，同时导致质量和客户服务的降低。

先前的系统和方法已经尝试随着主背衬材料被进给到簇绒机的簇绒区域，诸如通过使用连接到齿轮箱/马达组合的钉齿辊来预拉伸主背衬材料，该齿轮箱/马达组合通过在电位计上设置电阻来同时控制两个主背衬辊。然而，此类系统和方法在保持进给到簇绒机的背衬材料中的张力方面是无效的，特别是对于需要多于一种类型或层的主背衬材料的那些工艺。

因此，需要消除或减少与制造簇绒产品，特别是具有多个背衬层的簇绒产品的现有工艺相关联的背衬皱褶(褶皱)、线步速率或线步密度不一致、图案变化和测量误差的系统和方法。

技术实现要素：

在各个方面，本文描述了一种用于预张紧簇绒产品的背衬材料的系统。该系统可以包括至少第一张紧组件和第二张紧组件以及引导组件。每个张紧组件都可以包括被配置为支撑背衬材料的背衬供应子组件，以及具有驱动辊和补偿器的辊子组件。驱动辊可以配置为从背衬供应子组件拉出背衬材料，并且补偿器可以配置为从驱动辊接收背衬材料。辊子组件可以配置为保持背衬材料的期望张力。引导组件可以配置为同时从第一张紧组件和第二张紧组件接收张紧的背衬材料。离开第一张紧组件的背衬材料的期望张力可以等于、基本上等于或不等于离开第二张紧组件的背衬材料的期望张力，并且引导组件可以配置为将张紧的背衬材料定位成彼此接触。本文还描述了使用所公开的系统的方法和包括所公开的系统和簇绒机的簇绒设备。

本发明的另外的优点将部分陈述在以下描述中，并且部分将从所述描述中显而易见或者可通过实践本发明来得知。本发明的优点将借助所附权利要求书中具体指出的要素和组合来实现并达成。应当理解，以上概述和以下详述都仅是示例性和解释性的，并且不限制要求保护的本发明。

附图说明

本发明的优选实施方案的这些和其他特征将在参照了附图的详细描述中变得更加明显，其中：

图1a是用于预张紧背衬材料的示例性系统的横截面侧视图，如本文所公开的。如所描绘的，该系统可以包括驱动辊(例如，双销辊驱动器)和补偿器(例如，松紧调节器(dancer))，这些驱动辊和补偿器配合以控制施加到主背衬材料的张力。

图1b是用于预张紧背衬材料的另一示例性系统的横截面侧视图，如本文所公开的。

图2a是描绘用于预张紧背衬材料的示例性系统的图像，其中该系统定位在簇绒机附近，如本文所公开的。图2b是描绘在图2a的系统进行预张紧之后进入簇绒机的背衬材料的特写图像，如本文所公开的。如所描绘的，背衬材料在进入簇绒机时不具有任何皱褶(褶皱)。

图3是提供用于预张紧背衬材料的示例性系统的示例性驱动辊(例如，双销辊)、松紧调节器激光器和安全防护装置的侧视图，如本文所公开的。

图4是提供定位在具有轴承的收卷架中的示例性补偿器(例如，双松紧调节器)的透视图的图像，如本文所公开的。

图5是描绘具有驱动器和可编程逻辑控制器的示例性系统控制器(例如，控制面板)的图像，如本文所公开的。

图6是描绘用于驱动辊(例如，双销辊)布置的示例性驱动齿轮箱和马达的图像，如本文所公开的。

图7是用于预张紧背衬材料的示例性系统的补偿器(例如，双控制松紧调节器)的特写图像，如本文所公开的。

图8a是用于预张紧背衬材料的示例性系统的前透视图，如本文所公开的。

图8b是图8a的用于预张紧背衬材料的示例性系统的后视图，如本文所公开的。

图8c是图8a的用于预张紧背衬材料的示例性系统的前视图，如本文所公开的。

图8d是图8a的用于预张紧背衬材料的示例性系统的左侧视图，如本文所公开的

图8e是图8a的用于预张紧背衬材料的示例性系统的右侧视图，如本文所公开的。

图8f是图8a的用于预张紧背衬材料的示例性系统的横截面侧视图，示出了背衬材料在通过示例性系统时的情况，如本文所公开的。

图9a是用于预张紧背衬材料的另一示例性系统的后视图，如本文所公开的。

图9b是沿图9a的线9b-9b截取的用于预张紧背衬材料的示例性系统的横截面侧视图，如本文所公开的。

图10是用于预张紧背衬材料的示例性系统的示意图，示出了各自配置为确定位置传感器和与相应补偿器相关联的参考点之间的距离的位置传感器，如本文所公开的。

图11a是用于使用来自位置传感器的反馈来预张紧背衬材料的示例性系统的示意图，如本文所公开的。

图11b是用于使用来自负荷传感器的反馈来预张紧背衬材料的示例性系统的示意图，如本文所公开的。

具体实施方式

现在将在下文中参考附图更全面地描述本发明，附图中示出了本发明的一些但非全部实施方案。实际上，本发明可以以许多不同的形式来体现，并且不应该被理解为限于本文所阐述的实施方案；相反，提供这些实施方案是为了使本公开满足可适用的法律要求。全文中相同的数字指相同的元件。应当理解，本发明不限于所描述的特定方法和协议，因为这些可以变化。还应当理解，本文所用的术语仅出于描述特定实施方案的目的，并且无意是限制性的。

得益于前面的描述内容和相关联附图中所呈现的教导，本发明所属领域的技术人员将想到本文所阐述的本发明的许多修改和其他实施方案。因此，应当理解，本发明不限于所公开的特定实施方案，并且所述修改和其他实施方案意图包括在所附权利要求的范围内。尽管本文采用特定术语，但是仅在一般意义和描述性意义上而不是出于限制的目的使用这些术语。

如本文所用，除非上下文另外明确指出，否则单数形式“一”、“一种(个)”和“所述(该)”包括复数所指物。例如，术语“辊”的使用可以指一个或多个这样的辊，等等。

除非另外明确说明，否则本文所用的所有技术术语和科学术语均具有与本发明所属领域中的普通技术人员通常理解的相同的含义。

在本文中，范围可以表示为从“约”一个具体值和/或至“约”另一个具体值。当表示这样一个范围时，另一方面包括从一个具体值和/或至另一个具体值。类似地，当通过使用先行词“约”将值表示为近似值时，应当理解，所述具体值形成了另一方面。还应当理解，每个范围的端值相对于另一个端值以及独立于另一个端值都是显著的。任选地，在一些方面，当通过使用先行词“约”来近似值时，可以设想的是，在具体指定值的最多15％、最多10％或最多5％(高于或低于)内的值可以包括在这些方面的范围内。类似地，在一些任选的方面，当通过使用术语“基本上”或“基本上相等”来近似值时，可以设想的是，在具体值的最多15％、最多10％或最多5％(高于或低于)内的值可以包括在这些方面的范围内。任选地，术语“不相等”的使用可以指彼此相差超过15％的值。

如本文所使用的，术语“任选的”或“任选地”意指随后描述的事件或情形可能发生也可能不发生，并且所述描述包括所述事件或情形发生的情况和不发生的情况。

如本文所用的词语“或”是指特定列表中的任何一个成员，并且还包括该列表成员的任意组合。

术语“簇绒产品”在本文中以本领域普通技术人员将认识到的方式使用。如本文所用的“簇绒产品”的定义包括可以由簇绒材料形成的任何产品，包括例如但不限于地毯、块式地毯、垫毯、垫、毛簇产品等。

如本文所用的术语“背衬材料”包括主背衬材料和二次背衬材料两者。术语“背衬材料”是指可以应用于簇绒产品的任何常规的背衬材料，诸如织造织物、非织造织物、针织织物、针刺织物、以及缝编的主背衬材料。如本领域技术人员将理解的，诸如聚丙烯、聚酯、大麻、复合物、共混物、尼龙或棉花的材料可以用于形成背衬材料。

如本文所用的，术语“可通信地联接”是指本领域中已知的任何有线或无线通信布置。此类有线或无线通信可以是直接的(在两个部件之间)或者可以是间接的(经由中间部件)。示例性通信布置包括以无线或有线方式连接到控制器或处理器的伺服马达，以及其中部件使用wifi、蜂窝或其他通信网络进行通信的基于网络的布置。

以下描述提供了具体细节以便提供透彻的理解。然而，本领域技术人员将理解，可以在不采用这些具体细节的情况下实施和使用设备、系统以及使用该设备的相关联的方法。实际上，可以通过修改所示的设备、系统和相关联的方法将设备、系统和相关联的方法付诸实践，并且可以将它们与工业中常规使用的任何其他设备和技术结合使用。

在各个方面并参考图1a至图11b，本文公开了用于预张紧簇绒产品的背衬材料的系统和方法。所公开的系统10被配置为在将背衬材料输送到簇绒机之前，在定位在相应的双背衬支架上的至少第一背衬材料和第二背衬材料(例如，主背衬卷)上保持恒定的张力。因此，与先前控制多个背衬的尝试相反，所公开的系统依赖于多个张紧组件，该多个张紧组件向对应的背衬材料提供张力并且彼此配合以在期望的相对张力下同时提供多种背衬材料。该系统在簇绒过程期间提供线性张力控制，并且无论背衬材料的尺寸如何都能够保持恒定的张力。例如，随着第一背衬材料和第二背衬材料在期望的张力下(例如，相等、基本上相等或不相等的张力)聚集在一起，如本文将进一步描述的，该系统可以确保背衬材料的层平放而无起皱。背衬材料的这种恒定张紧可以导致在簇绒过程中主背衬皱褶(褶皱)减少，并且簇绒卷长度的精度以及线步速率和线步密度的一致性提高。主背衬皱褶的减少、以及辊长度的精度以及线步速率和线步密度的一致性的提高可以降低制造成本和浪费并改善客户服务、产品质量和产品安装。

如本文进一步公开的，该系统可以使用一系列辊、马达、马达控制器、激光器、轴承和电子控制系统，以在簇绒过程期间在第一背衬材料和第二背衬材料中保持期望的(任选地，恒定的)张力。该系统可以通过使用电子控制系统将每种背衬材料推进通过单独系列的辊以在背衬材料中(随着背衬材料前进到簇绒机)保持期望的(任选地，恒定的)张力来工作，该辊系列包括驱动辊(例如，销/钉齿辊)、惰辊和补偿器(例如，浮动的“松紧调节器”辊，诸如中空管)。电子控制系统可以(a)测量补偿器(或围绕补偿器安装的轴承)相对于垂直轴的位置(例如，使用激光测距仪或其他合适的传感器)以及(b)基于补偿器的位置，通过马达控制器加快或减慢驱动辊的速度，从而控制每种背衬材料的张力。

现在参考图1a至图1b和图8a至图9b，在示例性方面，系统10可以包括至少第一张紧组件20a和第二张紧组件20b。在这些方面，可以设想的是，第一张紧组件20a和第二张紧组件20b可以围绕包含垂直轴12并且沿着张紧组件的纵向长度(例如，沿着背衬供应辊的长度，如本文进一步公开的)延伸的平面14对称地布置。然而，任选地，还可以设想的是，如果需要，第一张紧组件20a和第二张紧组件20b可以相对于垂直轴12围绕平面14不对称地布置。在另外的方面，每个张紧组件20a、20b都可以包括相应的背衬供应子组件22a、22b，该相应的背衬供应子组件被配置为支撑背衬材料24a、24b(例如，如本领域中所公知的供应辊)。在这些示例性方面，第一张紧组件20a和第二张紧组件20b可以同时操作，以随着背衬材料前进到簇绒机，在相应的背衬材料24a、24b中保持恒定的张力，如本文进一步公开的。虽然本公开提供关于系统10具有第一张紧组件20a和第二张紧组件20b的详细描述，但应当理解，所公开的系统不限于仅具有两个张紧组件。如本领域普通技术人员所理解的，所公开的系统10可以包括多个张紧组件20，该多个张紧组件可以包括任何数量的张紧组件，包括例如三个或更多个张紧组件。不管所提供的张紧组件20的数量如何，应当理解，可以根据需要修改所公开的系统10，以适应结合到该系统中的具体数量的张紧组件。例如，多个张紧组件中的每个张紧组件20都可以包括相应的背衬供应子组件22，该相应的背衬供应子组件被配置为支撑背衬材料24。任选地，可以设想的是，可以使用常规方法来选择性地调整每个背衬供应子组件22a、22b的垂直位置。

在一个示例性方面，每个张紧组件20a、20b都可以包括辊子组件26a、26b，该辊子组件被配置为实现相应的背衬材料24a、24b的运动。可以设想的是，每个辊子组件26a、26b都可以包括一系列辊，该一系列辊可以彼此配合以保持背衬材料24a、24b的期望的张力。在一个方面，每个辊子组件26a、26b都可以包括驱动辊28a、28b(例如，销/钉齿辊)，该驱动辊定位在相应的背衬供应子组件22a、22b的下游并且被配置为从背衬供应子组件拉出背衬材料24a、24b。如本文所用的，术语“下游”是指远离背衬供应子组件并朝向如本文所公开的簇绒机移动的方向，而术语“上游”是指远离簇绒机并朝向背衬供应子组件移动的方向。如图3所示，每个驱动辊都可以围绕驱动轴同心地安装。也如图3所示，驱动辊28a、28b可以被防护组件44遮蔽，该防护组件横跨驱动辊的顶部长度延伸并安装到簇绒设备100的框架，如本文进一步描述的。每个驱动辊28a、28b都可以由相应的马达60a、60b独立地驱动。如图2a和图8a至图8f所示，马达60a、60b可以分别联接到第一张紧组件20a和第二张紧组件20b的驱动辊28a、28b。任选地，可以设想的是，马达60a、60b可以定位在相应的马达壳体62a、62b内，如图6所示。在这些方面，每个马达60a、60b都可以向相应的驱动辊28a、28b施加力以实现驱动辊的旋转。因此，每个驱动辊28a、28b都可以以不同的速度旋转，从而允许随着背衬材料通过所公开的系统，所述材料具有不同的进给速率，如本文进一步公开的。

在另一示例性方面，每个辊子组件26a、26b都可以包括补偿器30a、30b(例如，诸如中空管)。任选地，每个辊子组件26a、26b都可以包括多个补偿器。在这些方面，每个补偿器30a、30b都可以定位在相应的驱动辊28a、28b的下游并且被配置为从驱动辊接收背衬材料24a、24b。任选地，在一些方面，每个补偿器30a、30b都可以由轴承23a、23b可旋转地支撑并且承载在相应的收卷架25a、25b内，如图4所示。在另一个任选的方面，并且如图1a至图1b、图4和图7所示，每个补偿器30a、30b都可以包括至少一个浮动补偿器(或“松紧调节器”)辊32a、32b。在这些任选的方面，每个浮动补偿器辊32a、32b都可以配置为从其相应的驱动辊28a、28b接收背衬材料24a、24b。可以设想的是，每个补偿器30a、30b都任选地可以包括多个浮动补偿器辊，该多个浮动补偿器辊彼此配合以从相应的驱动辊接收背衬材料。图1a和图1b描绘了包括第一张紧组件20a和第二张紧组件20b的示例性系统配置，每个张紧组件都具有浮动补偿器辊32a、32b。如图所示，第一张紧组件20a的浮动补偿器辊32a可以从驱动辊28a接收背衬材料24a，并且第二张紧组件20b的浮动补偿器辊32b可以从驱动辊28b接收背衬材料24b。在这些示例性方面，每个浮动补偿器辊32a、32b都可以配置用于垂直运动，并且所公开的系统可以配置为响应于相应的驱动辊28a、28b的旋转而将浮动补偿器辊保持在容许运动区域内(即，相对于浮动补偿器辊的所选择的“使用”位置而测量的控制极限)，如本文进一步公开的。图1a至图1b提供了示出(利用所描绘的箭头)每个浮动补偿器辊32a、32b的垂直运动的示意图。任选地，在起始位置，浮动补偿器辊可以支撑在框架或支架上。可以理解的是，在将浮动补偿器辊抬离框架或支架(响应于簇绒机的操作)之后，补偿器辊可以朝向其“使用”位置上升，并且浮动补偿器辊的重量可以向背衬材料网施加与浮动补偿器辊的重量相等的张力。尽管在本文描绘为包括具有浮动补偿器的两个张紧组件，但可以设想的是，该系统仅需要包括具有本文公开的补偿器和反馈能力的单个张紧组件。因此，可以设想的是，如本文所公开的单独的张紧组件20a、20b可以与任何其他常规的张紧组件结合使用。

在示例性方面，可以基于各种变量针对给定的簇绒过程选择性地调整每个相应的补偿器辊的所选择的“使用”位置和容许的运动区域(即，控制极限)，所述变量包括例如但不限于，张紧组件的特定配置、所使用的特定背衬材料、所选择的参数公差(例如，张力变化的公差)、补偿器辊的垂直运动的总范围等。在另外的示例性方面，可以设想的是，可以通过围绕最上位置和最下位置以及在它们之间的垂直运动来限定容许的运动区域(在所选择的“使用”位置的上方以及下方)。可以设想的是，容许的运动区域的最上位置和最下位置两者都可以垂直地定位在起始位置上方。还可以设想的是，容许的运动区域可以具有与最上位置和最下位置之间的垂直间隔(如果有的话)相对应的垂直尺寸。在一些任选的方面，容许的运动区域的垂直尺寸可以有效地为零。在这些方面，补偿器辊可以保持在所选择的垂直位置，并且相对于所选择的垂直位置的任何变化都可以使补偿器辊落在容许的运动区域之外。在其他任选的方面，容许的运动区域的垂直尺寸(即，在容许的运动区域内的最上位置和最下位置之间的垂直间隔)可以在约1/32英寸至约36英寸、约1/16英寸至约24英寸、或约1/8英寸至约18英寸的范围内。在其他示例性方面，容许的运动区域的垂直尺寸可以在约1/32英寸至约12英寸、或约1/16英寸至约3英寸的范围内。在更进一步的示例中，容许的运动区域的垂直尺寸可以在约1/16英寸至约1英寸、约1/8英寸至约3/4英寸、或约1/4英寸至约1/2英寸的范围内。然而，应当理解，可以使用容许的运动区域的任何期望的垂直尺寸(即，最上位置和最下位置之间的任何期望的垂直间隔)。任选地，补偿器辊的“使用”位置可以对应于垂直位置，该垂直位置与容许的运动区域的最上位置和最下位置均匀地间隔开。替代地，补偿器辊的“使用”位置可以对应于更靠近最上位置而不是最下位置的垂直位置，或者对应于更靠近最下位置而不是最上位置的垂直位置。在簇绒机的使用期间，可以设想的是，每个补偿器的垂直运动的总(最大)范围(在期望的/容许的运动区域之内和之外)可以为约1英尺至约5英尺、或约2英尺至约4英尺，或者更优选地，可以为约3英尺。

在另一示例性方面，第一张紧组件20a和第二张紧组件20b的每个辊子组件26a、26b也可以分别包括惰辊50a、50b。每个惰辊50a、50b都可以配置为从相应的补偿器30a、30b接收背衬材料。因此，在使用中，可以设想的是，补偿器辊32a、32b可以在驱动辊28a、28b和惰辊50a、50b之间“浮动”。任选地，可以设想的是，每个惰辊都可以定位在与定位在惰辊上游的对应的驱动辊相同或基本相同的高度。

在又一示例性方面，用于预张紧簇绒产品的背衬材料的系统10可以包括引导组件80，该引导组件被配置为同时从第一张紧组件20a和第二张紧组件20b接收张紧的背衬材料24a、24b并将材料引导至簇绒机。任选地，引导组件可以包括多个引导辊，该多个引导辊彼此配合以将背衬材料24a、24b引导至簇绒机。然而，应当理解，引导组件可以包括常规用于将背衬材料从张紧组件输送到簇绒机的任何部件或部件的组合。在这些方面，引导组件80可以与每个辊子组件26a、26b配合以保持相应的背衬材料24a、24b的张力。可以设想的是，离开第一张紧组件20a的背衬材料24a的期望张力可以等于或基本上等于离开第二张紧组件20b的背衬材料24b的期望张力。然而，任选地，还可以设想的是，离开第一张紧组件20a的背衬材料24a的期望张力可以不等于离开第二张紧组件20b的背衬材料24b的期望张力，如本文进一步公开的。在这些不同的方面，可以设想的是，引导组件80可以配置为将张紧的背衬材料24a、24b定位成彼此接触。还可以设想的是，引导组件80可以定位成相对于底板表面提供足够的间隙，以使张紧的背衬材料自由地传递到簇绒机。

如图5和图11a至图11b所示，所公开的系统10可以包括系统控制器90。在另外的方面，系统控制器90可以可通信地联接到马达60a、60b并且被配置为分别实现驱动辊28a、28b的旋转。系统控制器90可以包括处理器94(例如，处理电路和硬件)，该处理器可以作为计算装置的部件来提供，诸如个人计算机、膝上型计算机、平板电脑、智能电话、可编程逻辑控制器等。在一个示例性非限制性配置中，系统控制器90的处理器94可以包括至少一个可编程逻辑控制器，该至少一个可编程逻辑控制器可以可通信地联接到第一张紧组件20a的马达60a。类似地，系统控制器90的处理器94可以包括至少一个可编程逻辑控制器，该至少一个可编程逻辑控制器可以可通信地联接到第二张紧组件20b的马达60b。在这些示例性方面，可以设想的是，系统控制器90可以配置为独立地控制离开第一张紧组件20a和第二张紧组件20b的背衬材料24a、24b的期望张力。

如图11a至图11b所示，可以设想的是，系统控制器90的处理器94可以包括马达控制驱动器96，该马达控制驱动器用于控制驱动所述系统10的第一张紧组件20a和第二张紧组件20b的马达60a、60b。马达控制驱动器96可以控制和协调安装在簇绒设备100上的马达60a、60b，所述马达用于驱动系统10的背衬供应子组件22a、22b和辊子组件26a、26b。马达控制驱动器96可以生成表示每个驱动辊28a、28b的运动(旋转)速度的数据。任选地，在一些方面，马达控制驱动器96不是作为系统控制器90的处理器94的部件来提供，而是可以作为任选地包括第二处理器的单独的处理单元来提供，该第二处理器可以作为计算装置的部件提供，诸如个人计算机、膝上型计算机、平板电脑、智能电话、可编程逻辑控制器等。在这些任选的方面，马达控制驱动器的处理器可以可通信地联接到系统控制器90的处理器94。在使用中，马达控制驱动器96可以配置为在接收到指示对应的补偿器的垂直位置或背衬材料的一部分的所测量的重量或张力的输出(通过处理器94)时提高或降低每个驱动辊28a、28b的旋转速度，如本文进一步公开的。示例性马达控制驱动器是由伊利诺斯州的沃基根的日本安川电气美国公司制造的yaskawaa1000。

任选地，在另一示例性方面，并且参考图4、图8a至图8f和图11，第一张紧组件20a和第二张紧组件20b中的每一个都可以包括位置传感器70a、70b，该位置传感器可以可通信地联接到系统控制器90。每个位置传感器70a、70b都可以配置为产生指示相应的浮动补偿器辊32a、32b相对于垂直轴12的位置(定位)的输出72a、72b。在这些方面，系统控制器90可以配置为从位置传感器70a、70b接收相应的输出72a、72b并基于位置传感器的输出保持或调整驱动辊28a、28b的旋转速度。在第一张紧组件20a和第二张紧组件20b中的每一个内，驱动辊28a、28b可以相对于垂直轴12定位在浮动补偿器辊32a、32b上方。当相应的位置传感器70a、70b的输出72a、72b指示相应的浮动补偿器辊32a、32b的在容许的运动范围的最上位置和最下位置之处或之间(即，在容许的运动范围的垂直尺寸内和在浮动补偿器辊的控制极限内)的位置时，系统控制器90可以配置为将相关联的驱动辊28a、28b的旋转速度保持在恒定水平(rpm)。如果浮动补偿器辊32a、32b的位置下降到低于容许的运动范围的最下位置或者上升高于容许的运动范围的最上位置，则系统控制器90可以配置为调整相应的驱动辊28a、28b的旋转速度。更具体地，当第一张紧组件20a的位置传感器70a的输出72a指示低于浮动补偿器辊32a相对于垂直轴12的容许的运动范围的最下位置的位置时，系统控制器90可以配置为降低第一张紧组件的驱动辊28a的旋转速度，从而以较慢的速率向浮动补偿器辊32a提供材料并允许浮动补偿器辊垂直上升。类似地，当第二张紧组件20b的位置传感器70b的输出72b指示低于浮动补偿器辊32b相对于垂直轴12的容许的运动范围的最下位置的位置时，系统控制器90可以配置为降低第二张紧组件的驱动辊28b的旋转速度，从而以较慢的速率向浮动补偿器辊32b提供材料并允许浮动补偿器辊垂直上升。另一方面，当第一张紧组件20a的位置传感器70a的输出72a指示高于浮动补偿器辊32a相对于垂直轴12的容许的运动范围的最上位置的位置时，系统控制器90可以配置为提高第一张紧组件20a的驱动辊28a的旋转速度，从而以较快的速率向浮动补偿器辊32a提供材料并允许浮动补偿器辊垂直下降。另外，当第二张紧组件20b的位置传感器70b的输出72b指示高于浮动补偿器辊32b相对于垂直轴12的容许的运动范围的最上位置的位置时，系统控制器90可以配置为提高第二张紧组件20b的驱动辊28b的旋转速度，从而以较快的速率向浮动补偿器辊32b提供材料并允许浮动补偿器辊垂直下降。在另外的方面，响应于驱动辊的旋转速度的调整，在浮动补偿器辊32a、32b返回到在容许的运动范围内(即，在控制极限内)在最上位置和最下位置之间的垂直位置之后，可以设想的是，系统控制器90可以配置为保持对应的驱动辊的所选择的旋转速率，以将浮动补偿器辊的垂直位置保持在最上位置和最下位置之间(从而保持背衬材料的期望张力)。

任选地，在一些方面并且如图10所示，每个张紧组件20a、20b的位置传感器70a、70b都可以配置为检测和/或确定在位置传感器70a、70b和与相应的张紧组件20a、20b的补偿器30a、30b或浮动补偿器辊32a、32b相关联的参考点34a、34b之间相对于垂直轴12的相应距离(d)38a、38b。在示例性方面，每个补偿器30a、30b的参考点34a、34b都可以与每个补偿器组件的顶表面相关联。然而，可以设想的是，可以使用任何合适的参考点位置。任选地，可以设想的是，参考点34a、34b可以与围绕每个补偿器30a、30b或浮动补偿器辊32a、32b安装的相应的轴承23a、23b相关联，如图4所示。任选地，每个位置传感器70a、70b都可以为如本领域中所公知的激光测距仪。然而，可以设想的是，可以使用其他合适的传感器来测量长度、距离或范围。此类传感器包括但不限于电子测距仪、超声波测距模块和如本领域中所公知的雷达距离测量仪器。在这些方面，每个位置传感器70a、70b(例如，激光测距仪)都可以配置为产生指示位置传感器70a、70b和与相应的补偿器30a、30b或浮动补偿器辊32a、32b相关联的参考点34a、34b之间的所测量的距离38a、38b的输出。在另外的方面，系统控制器90可以配置为从每个相应的位置传感器70a、70b(例如，激光测距仪)接收输出70a、70b并且基于相应的输出保持或调整相关联的驱动辊28a、28b的旋转速度。尽管上面公开为测量位置传感器和每个补偿器上的参考点之间的距离，但可以设想的是，所公开的位置传感器可以替代地被配置为测量两个不同参考点之间的距离(独立于传感器)以确定每个补偿器的垂直位置。

任选地，在一些示例性方面并且如图9b和图11b所示，每个补偿器组件30a、30b都可以包括负荷传感器40a、40b，该负荷传感器被配置为感测或测量背衬材料24a、24b中的张力。在这些方面，补偿器组件30a、30b不是包括“浮动”补偿器辊，而是可以包括负荷传感器40a、40b，该负荷传感器组件在固定的垂直位置处固定到张紧组件的框架。如图9b所示，可以设想的是，补偿器组件30a、30b可以包括辊，该辊接合背衬材料并提供背衬材料流的重定向。还可以设想的是，补偿器组件的负荷传感器40a、40b可以限定容腔，该容腔用于随着背衬材料进入补偿器组件30a、30b(例如，在背衬材料到达固定补偿器辊之前)，允许背衬材料通过。随着背衬材料通过负荷传感器的容腔，负荷传感器被配置为感测或测量背衬材料24a、24b中的张力。可以设想的是，可以使用适合于测量张力的任何类型和/或任何品牌的负荷传感器。在示例性方面，负荷传感器40a、40b可以包括轴承，该轴承接收补偿器辊的一部分，从而将补偿器辊支撑在固定的垂直位置。尽管在上面讨论为作为补偿器组件的部件，但可以设想的是，负荷传感器40a、40b可以定位在背衬供应子组件22a、22b和补偿器30a、30b之间的任何位置处。在另外的方面，如图11b所示，负荷传感器可以配置为产生指示背衬材料24a、24b的张力的输出42a、42b。在另外的方面，系统控制器90可以配置为接收来自负荷传感器40a、40b的输出42a、42b，并分别基于输出42a、42b调整驱动辊28a、28b的旋转速度。

替代地，在一些任选的方面，不是将负荷传感器40a、40b作为补偿器组件的部件来提供，而是可以使用负荷传感器来称重背衬材料卷以随着背衬材料的消耗，降低背衬材料中的张力(通过提高驱动辊的旋转速度)。在这些方面，每个负荷传感器40a、40b都可以配置为称重定位在背衬供应子组件22a、22b上的相应的背衬材料卷24a、24b。在这些方面，每个负荷传感器40a、40b都可以定位在相应的背衬供应子组件22a、22b处(靠近背衬材料卷)。在另外的方面，每个负荷传感器40a、40b都可以配置为产生指示相应背衬材料24a、24b的重量的输出。在另外的方面，系统控制器90可以配置为接收来自相应的负荷传感器40a、40b的输出，并基于相应的输出调整驱动辊28a、28b的旋转速度。因此，在该配置中，可以设想的是，可以省略本文公开的补偿器组件。

本文还公开了簇绒设备100，该簇绒设备可以包括所公开的用于预张紧簇绒产品的背衬材料的系统10、以及簇绒机110。簇绒机110可以配置为从引导组件80接收选择性地张紧(任选地，相等或基本相等张紧)的背衬材料24a、24b。在使用中，可以向所公开的系统10的第一张紧组件20a和第二张紧组件20b提供第一背衬材料24a和第二背衬材料24b。更具体地，可以分别向背衬供应子组件22a、22b提供第一背衬材料20a和第二背衬材料20b。在正确定位之后，可以使用驱动辊、补偿器和惰辊通过该系统供给第一背衬材料和第二背衬材料，如本文进一步公开的。每个位置传感器70a、70b都可以产生指示相应的浮动补偿器辊32a、32b相对于垂直轴12的位置的输出72a、72b。每个输出70a、70b都可以由系统控制器90接收，该系统控制器可以根据需要调整相应的驱动辊28a，28b的旋转速度，以预张紧背衬材料。可以设想的是，系统10可以使第一背衬材料24a和第二背衬材料24b中的每一个在任何期望的张力下离开相应的第一张紧组件20a和第二张紧组件20b。任选地，在一些方面，可以设想的是，系统10可以使第一背衬材料24a和第二背衬材料24b在相等或基本上相等的张力下离开相应的第一张紧组件20a和第二张紧组件20b。替代地，在其他方面，系统10可以使第一背衬材料24a和第二背衬材料24b在不相等的张力下离开相应的第一张紧组件20a和第二张紧组件20b。任选地，可以设想的是，离开相应的第一张紧组件20a和第二张紧组件20b的第一背衬材料24a和第二背衬材料28b中的张力可以在约-20磅至约20磅、或约-15磅至约15磅、或约-10磅至约10磅、或约-5磅至约5磅的范围内变化。在通过第一张紧组件20a和第二张紧组件20b预张紧第一背衬材料24a和第二背衬材料24b之后，第一背衬材料和第二背衬材料可以被引导到引导组件并由引导组件接收。如本文所公开的，引导组件可以使张紧的(即，两个相等、基本上相等或不相等张紧的)背衬材料24a、24b定位成彼此接触。

在使用中，可以设想的是，所公开的系统和方法，当用于在期望的张力下预张紧至少两种背衬材料时，可以在顾客满意度、产品安装的便利性和制造成本方面提供优势。可以设想的是，通过减少由于卷短缺引起的现场重制，可以改善长度精度，从而提高客户满意度。还可以设想的是，可以缩短输送时间。还可以设想的是，通过减少安装每个簇绒产品卷所花费的时间，可以改善长度精度并减少背衬皱褶(褶皱)，从而提高安装的便利性。还可以设想的是，通过增加原料产量可以改善制造成本，这可以通过减少长度超限的废物以及减少不合格的背衬皱褶(褶皱)来实现。

示例性方面

鉴于所描述的装置、系统和方法及其变型，在下文中描述了本发明的某些更具体描述的方面。然而这些具体叙述的方面不应被解释为对包含本文所述的不同或更一般教导的任何不同权利要求具有任何限制作用，或者说，“具体”方面以一些方式在某种方式上进行限制，而不是本文字面上使用的语言的固有含义。

方面1：一种用于预张紧簇绒产品的背衬材料的系统，所述系统包括：至少第一张紧组件和第二张紧组件，其中每个张紧组件都包括：背衬供应子组件，所述背衬供应子组件被配置为支撑背衬材料；以及辊子组件，所述辊子组件被配置为实现所述背衬材料的运动并且包括：驱动辊，所述驱动辊定位在所述背衬供应子组件的下游并且被配置为从所述背衬供应子组件拉出所述背衬材料；以及补偿器，所述补偿器定位在所述驱动辊的下游并且被配置为从所述驱动辊接收所述背衬材料，其中所述辊子组件被配置为保持所述背衬材料的期望张力；以及引导组件，所述引导组件被配置为同时从所述第一张紧组件和所述第二张紧组件接收所述张紧的背衬材料，其中所述引导组件被配置为将所述张紧的背衬材料定位成彼此接触。

方面2：如方面1所述的系统，其中所述第一张紧组件和所述第二张紧组件中的每一个的所述辊子组件还包括惰辊，所述惰辊被配置为从所述补偿器接收所述背衬材料。

方面3：如方面1或方面2所述的系统，其中所述第一张紧组件和所述第二张紧组件还包括相应的马达，并且其中所述系统还包括系统控制器，所述系统控制器可通信地联接到所述第一张紧组件和所述第二张紧组件的所述马达并且被配置为实现所述第一张紧组件和所述第二张紧组件的所述驱动辊的旋转。

方面4：如方面3所述的系统，其中所述第一张紧组件和所述第二张紧组件中的每一个的所述补偿器包括配置用于垂直运动的浮动补偿器辊，其中所述系统控制器被配置为选择性地调整所述第一张紧组件和所述第二张紧组件的所述驱动辊的旋转，以使每个浮动补偿器辊的垂直位置保持在所述浮动补偿器辊的容许的运动范围的最上位置和最下位置之间。

方面5：如方面4所述的系统，其中所述第一张紧组件和所述第二张紧组件中的每一个包括位置传感器，所述位置传感器可通信地联接到所述系统控制器，其中所述第一张紧组件和所述第二张紧组件中的每一个的所述位置传感器被配置为产生指示所述张紧组件的所述浮动补偿器辊相对于垂直轴的位置的输出。

方面6：如方面5所述的系统，其中所述系统控制器被配置为接收来自所述第一张紧组件和所述第二张紧组件的所述位置传感器的所述输出，并且其中所述系统控制器被配置为基于所述位置传感器的所述输出保持或调整所述第一张紧组件和所述第二张紧组件中的每一个的所述驱动辊的旋转速度。

方面7：如方面6所述的系统，其中，在所述第一张紧组件和所述第二张紧组件中的每一个内，所述驱动辊相对于所述垂直轴定位在所述浮动补偿器辊上方。

方面8：如方面7所述的系统，其中，当所述第一张紧组件的所述位置传感器的所述输出指示所述浮动补偿器辊的位于所述容许的运动范围的所述最上位置和所述最下位置之间的位置时，所述系统控制器被配置为保持所述第一张紧组件的所述驱动辊的所述旋转速度，并且其中,当所述第二张紧组件的所述位置传感器的所述输出指示所述浮动补偿器辊的位于所述容许的运动范围的所述最上位置和所述最下位置之间的位置时，所述系统控制器被配置为保持所述第二张紧组件的所述驱动辊的所述旋转速度。

方面9：如方面7或方面8所述的系统，其中，当所述第一张紧组件的所述位置传感器的所述输出指示低于所述浮动补偿器辊相对于所述垂直轴的所述容许的运动范围的所述最下位置的位置时，所述系统控制器被配置为降低所述第一张紧组件的所述驱动辊的所述旋转速度，并且其中，当所述第二张紧组件的所述位置传感器的所述输出指示低于所述浮动补偿器辊相对于所述垂直轴的所述容许的运动范围的所述最下位置的位置时，所述系统控制器被配置为降低所述第二张紧组件的所述驱动辊的所述旋转速度。

方面10：如方面7至9中任一项所述的系统，其中，当所述第一张紧组件的所述位置传感器的所述输出指示高于所述浮动补偿器辊相对于所述垂直轴的所述容许的运动范围的所述最上位置的位置时，所述系统控制器被配置为提高所述第一张紧组件的所述驱动辊的所述旋转速度，并且其中，当所述第二张紧组件的所述位置传感器的所述输出指示高于所述浮动补偿器辊相对于所述垂直轴的所述容许的运动范围的所述最上位置的位置时，所述系统控制器被配置为提高所述第二张紧组件的所述驱动辊的所述旋转速度。

方面11：如方面5至10中任一项所述的系统，其中每个张紧组件的所述位置传感器为激光测距仪，所述激光测距仪被配置为确定所述位置传感器和与所述张紧组件的所述浮动补偿器辊相关联的参考点之间的距离。

方面12：如方面1至3中任一项所述的系统，其中所述第一张紧组件和所述第二张紧组件中的每一个的所述补偿器包括负荷传感器，所述负荷传感器被配置为产生指示所述背衬材料的张力的输出。

方面13：如方面12所述的系统，其中所述系统控制器被配置为接收来自所述第一张紧组件和所述第二张紧组件中的每一个的所述负荷传感器的所述输出，并且其中所述系统控制器被配置为基于所述负荷传感器的所述输出调整所述第一张紧组件和所述第二张紧组件中的每一个的所述驱动辊的旋转速度。

方面14：如方面3至13中任一项所述的系统，其中所述系统控制器包括：至少一个可编程逻辑控制器，所述至少一个可编程逻辑控制器可通信地联接到所述第一张紧组件的所述马达；以及至少一个可编程逻辑控制器，所述至少一个可编程逻辑控制器可通信地联接到所述第二张紧组件的所述马达。

方面15：如方面3至14中任一项所述的系统，其中所述系统控制器被配置为独立地控制离开所述第一张紧组件和所述第二张紧组件中的每一个的所述背衬材料的所述期望张力。

方面16：如前述方面中任一项所述的系统，其中所述第一张紧组件和所述第二张紧组件围绕包含垂直轴的平面对称地布置。

方面17：一种簇绒设备，其包括：如方面1至16中任一项所述的用于预张紧的簇绒产品的背衬材料的系统；以及被配置为从所述系统的所述引导组件接收所述张紧的背衬材料的簇绒机。

方面18：如方面17所述的簇绒设备，其中所述第一张紧组件和所述第二张紧组件还包括相应的马达，并且其中所述系统还包括系统控制器，所述系统控制器可通信地联接到所述第一张紧组件和所述第二张紧组件的所述马达并且被配置为实现所述第一张紧组件和所述第二张紧组件的所述驱动辊的旋转。

方面19：如方面18所述的簇绒设备，其中所述第一张紧组件和所述第二张紧组件中的每一个都包括位置传感器，所述位置传感器可通信地联接到所述系统控制器，其中所述第一张紧组件和所述第二张紧组件中的每一个的所述位置传感器被配置为产生指示所述张紧组件的所述补偿器相对于垂直轴的位置的输出，其中所述系统控制器被配置为接收来自所述第一张紧组件和所述第二张紧组件的所述位置传感器的所述输出，并且其中所述系统控制器被配置为基于所述位置传感器的所述输出保持或调整所述第一张紧组件和所述第二张紧组件中的每一个的所述驱动辊的旋转速度。

方面20：一种预张紧簇绒产品的背衬材料的方法，所述方法包括：向如方面1至16中任一项所述的系统的所述第一张紧组件和所述第二张紧组件提供第一背衬材料和第二背衬材料；使用所述系统使所述第一背衬材料和所述第二背衬材料以期望的张力离开所述第一张紧组件和所述第二张紧组件；以及使用所述系统将所述张紧的背衬材料定位成彼此接触。

在说明书中提及的所有公布和专利申请都指示本发明所属领域的技术人员的水平。所有公布和专利申请均通过引用并入本文，具体地和个别地指示将每一个别公布或专利申请以引用的方式整体并入本文一般。

尽管出于清楚理解的目的已经通过说明和示例详细地描述了前述发明，但可以在所附权利要求的范围内实践某些改变和修改。