带有整体模塑成的框架的压差成形的行李箱 本发明地领域
本发明总体上涉及真空成形和压力成形的产品和加工过程，具体地说，涉及有硬侧壁的行李箱。
背景技术
有硬侧壁的行李箱通常由两个壳体组成，一般被称为一盖壳和一底壳。通常，每个壳体由热塑性材料的薄片制成，把它模塑成一个容器的形状。该壳体常常被做成一带有圆角的长方形的盒子的形状，一个周围边缘形成了它的开口的一侧。两个壳体的周围边缘基本上彼此相对应，从而盖壳可以中凹的侧面朝下地被放到中凹的侧面朝上的底壳上，使得其各自的边缘对准和/或相接触。这样放置之后，可以用合叶和可脱开的插销把这两个壳体连接起来，如在技术上已知的那样，形成一个有一可以进入的内部空间的容器。
制作有硬侧壁的行李箱的主要目的是提供一个壳体，它既重量轻，又有高强度。除了防刺破和不会破裂之外，一强度理想的有硬侧壁的箱体也要能抵抗它的整个形状由于外部的扭曲作用力或挠曲作用力而发生的整体变形。尽管希望有硬侧壁的箱体有一些小的可变形能力，但是有硬侧壁的行李箱的优越之处应该是它的刚度，即经受作用力而没有太大的扭曲或弯曲。行李箱的任何类型的扭曲都可能危害行李箱的内盛物，并且也可能损坏合叶和造成插销的故障。
有硬侧壁的行李箱的结合起来的壳体通常采用两种制作过程之一模塑而成。注塑包括在压力下把熔化了的热塑性树脂，典型的是聚丙烯，注入笨重的钢制模具中，形成基本上完整的壳体，它包括整体的框架和用来安装轮子，把手等的安装部位。注塑的过程和它的机器的性质在一定程度上限制了所模塑成的物品的最后的构形。注塑也要求采用非常高的压力系统，获得和维持这样的系统可能是昂贵的，并且这可能限制产品的种类和对产品进行快速的改型。
另一种主要的过程通常被称为“真空成形”，它包括对着一个外凸的模具或内凹的模具向被加热了的热塑性材料薄片施加作用力。通过一个压力差提供驱动作用力，从而在该薄片相对的侧面上空气的压力差使该薄片对着模具移动。严格地说，“真空成形”是指在薄片与模具之间的空间中产生一个“负”压或降低了的压力，从而把薄片拉向或“吸”向模具。另外，“压力模塑”包括在薄片的与模具相对着的那一侧产生一个有“正”压或升高了的压力的空间，从而把薄片吹向或推向模具。还有，压力模塑和真空模塑可以并且常常是在同一个设备中同时进行，有时把这种结合起来的过程一般性地称为“真空模塑”。除非使用专门的术语“真空成形”或“压力成形”，本文将使用通用的术语“压差成形”，意思为仅只真空成形，仅只压力成形，或两种过程的结合。
在压差成形中，在使加热变弯了的薄片已经适合了模具表面的形状之后，把它由模具中移出。随后，把有三维形状的壳体修整成适当的尺寸，并去掉边缘段(有时被称为废料部分或边角料部分)，这些边缘段是加工所需要的，但不是最后产品的一部分。传统上，为了使最后制作成的箱体有适当的刚度，把所制作成的壳体铆接到或用卡钉连接到一个单独的框架件上，通常为由铝合金或镁合金冲压成的一个金属框架。把合叶装到该框架上，随后把其它硬件和衬里件装上，以形成完整的箱子。
用来制作行李箱的标准的压差成形过程的一个缺点是需要把分开的框架件装到壳体上。典型的被压差成形的壳体自身是相对而言防压碎和防刺破的，受到应力有可变形的强度，并且当受到任何较大的负载时，有塑性变形和弹性变形。在另一方面，框架重量轻而强度大，但是比较不容易变形。框架的刚硬和壳体的可变形能力不能彼此呼应，特别是在壳体与框架被铆接或用卡钉连接在一起的那些有局部应力的部位是这样。在这些应力被提高了的部位，铆钉或卡钉容易把热塑性材料的壳体拉通，或撕破。另外，镁或铝的框架增加了箱体制作的成本；该框架本身常常要求许多精加工步骤，这是因为此框架是行李箱成品的主要的美观上的特殊点。还有，该框架通常被用来把经修整的成形的壳体的粗糙边缘隐藏起来。
在传统的真空成形制作容器的过程中经常遇到的另一个问题是成品中出现不希望有的壁变薄，特别是在靠近角部和边缘。这对容器的强度是严重的缺点，因为角部和边缘正是容器经受较大的冲击和弯曲应力的部分。 在现有技术中遇到的另一个问题是由于需要把成品由模具中移出而对最后产品的形状所提出的限制。一旦热塑性材料变冷，把成品简单地直接由模具中拉出来。为了使这一分离过程完成而不切割所模塑的产品，必须把该模具的形状做成所模塑成的产品没有任何一部分与模具本身相互锁住；如果标准的真空模具表面有明显的产品的材料被压进去的突出部或凹进部分，该产品就将与模具相互锁住，从而妨碍在企图分离开的方向上把产品由模具拉出来。不幸的是，在现有技术中，对模具的形状的这一限制妨碍了容器的设计，这包括对整体的带框架的行李箱壳体的设计。
也已经采用吹塑和旋转模塑过程制作行李箱的壳体。在行李箱的应用中，吹塑和旋转模塑有多种限制。例如，吹塑和旋转模塑过程的厚度控制能力差，导致在壁上产生一些薄的部位。这些先有的技术过程对于所生产的产品的形状和成份也有限制，并且不能容易地对内表面加衬里或进行精加工。
因此，对采用比较简单并且花费不大的压差模塑过程制作的行李箱产品仍有需求，但是此产品要克服现有产品的缺点，并改进制作过程。针对这一背景，提出了本发明。
本发明的概要
一般说来，本发明涉及压差成形的产品和过程，具体地说，涉及有硬侧壁的行李箱。本发明涉及一种容器，比如一种行李箱的箱子壳体，以及采用压差成形过程制作该容器，这种制作不需要把一个分开的框架件装到所制作的产品上。产品的制作包括由塑性材料薄片模塑出一个壳体的过程，该壳体有一个底部和由该底部伸展到周围边缘的侧部，侧部彼此相交并与底部的相交的部位形成多个壳体角部。该过程包括：放置一片热塑性材料薄片，该薄片有一个中心部分，一个边缘部分和一个边角料部分；设置一个模塑装置，它有一个模具表面；把模塑装置中的薄片的一部分放置成与模具表面相对着的状态；使薄片的中心部分与模具表面形状一致；以及对薄片的边缘部分成形，制作出与薄片的中心部分整体地成形的一个框架，该框架至少沿着周围边缘的一部分基本上连续地伸展。本发明的过程也可以包括如下步骤：加热一片塑性材料薄片；用模具表面部分地围绕着一个模具空间；设置至少一个可移动的侧拉模具，它处于被伸展到该模具空间的里面的状态；对着该模具表面向被加热了的薄片的中心部分施加作用力；当侧拉模具处于其伸展的状态时，对着侧拉模具向被加热了的薄片的边缘部分施加作用力，使薄片的边缘部分成形，以增加薄片在周围边缘的截面惯量矩；以及，随后，当被加热了的薄片对着模具时，把侧拉模具缩回到一个被缩回的状态，至少部分地在模具空间的外面。靠在施加压差之前使薄片的某些部分延伸，并靠通过冷却过程抑制薄片的另外的段(这些段形成壳体的角部)的延伸，得以生产出质量得到改进了的产品。另外，制作本发明的产品的过程包括增加薄片在对着模具施加作用力的那些部分中的热塑性材料的体积的方式，这是通过使材料由薄片的边角料部分向更靠近模具的一个位置移动实现的，这是通过：设置至少一个远离开模具的夹子；在夹子中固定薄片的边角料部分；以及使薄片的边角料部分延伸，离开该夹子并朝向与模具表面相对着的一个位置。
本发明的主要目的是提供对一种带有一整体模压成的框架的容器进行压差成形的模式。
本发明的另一个目的是提供一种压差成形的容器产品，它不带有被分开装上的框架件。
本发明的主要优点在于，用提供容器强度得到了改进而在材料的要求上没有净增加的方法生产出容器产品。
应用本发明的其它目的，优点和独特的特点，以及进一步的内容将部分地在下面与附图结合起来所作的详细叙述进行描述，对于熟悉本技术的那些人来说部分地通过考察下述内容将变得清楚，或者由本发明的实施中可以学到。借助于具体地在所附的权利要求中所指出的手段和组合，可以实现和达到本发明的目的和优点。
附图的简要描述
附图结合到本说明之中并成为它的一部分，这些附图示出本发明的几个实施例，且随同文字描述一起用来解释本发明的原理。这些附图只是用于说明本发明的优选实施例的目的，而不是用来限制本发明的。在附图中：
图1为本发明的行李箱箱体装置的优选实施例的透视图，该箱体为部分打开；
图2为图1所示实施例的前视图；
图3为本发明的行李箱箱体装置的前视图，其示出了处于关闭状态的箱体；
图4为在部分打开的状态下本发明的行李箱箱体装置的局部剖面侧视图，剖面基本上是沿着图2中的剖开线4-4截取的；
图5为图3所示实施例的部分剖面侧视图，剖面基本上是沿着图3中的剖开线5-5截取的；
图6为本发明的行李箱箱体装置的一局部放大的剖面侧视图，其示出了插销和把手件的细节；
图7为本发明的行李箱箱体装置的优选实施例的顶视图，其示出了完全打开的箱体；
图8为图7所示实施例的合叶部分的部分放大图；
图9为图7所示实施例的插销部分的部分放大图；
图10为在稍稍打开的状态下本发明的行李箱箱体装置的局部放大视图，被剖开的部分示出了插销、把手和卡子件的细节；
图11为本发明的制造设备的优选实施例的剖面侧视图，示出了处于被分开的状态的压模板组件；
图12为图11所示实施例的一部分的顶视剖面图，剖面是基本上沿着图11中的剖开线12-12截取的，其示出了处于基本上缩回位置的侧拉模具；
图13为图11所示实施例的侧视剖面图，其示出了被模塑的热塑性材料薄片的放置；
图14为优选实施例的侧视剖面图，其示出了处于基本上伸展位置的侧拉模具；
图14A为图14的实施例的一部分的局部放大侧视剖面图，其示出了夹断板，侧拉模具和密封板的细节，而夹断板处于被降下的位置；
图14B为图14A所示实施例的另一视图，其示出了处于被升高的位置的夹断板；以及
图15为图12所示实施例的顶视图，其示出了处于基本上伸展位置的侧拉模具。
优选实施例的描述(实施本发明的最佳方式)
本发明的改进属于有硬侧壁的行李箱的制造，但是将会理解到，本发明的原理肯定也可以一般地用于容器的制作。本发明的优点可以在任何想要关于一个薄的热塑性材料的中空壳体提供一个整体制作的框架时来实现，该壳体有一个开口，通到由整体地制作的框架连接起来的壳体中。
请注意图1，该图示出了按照本发明制造的一个行李箱箱体30的透视图。所示出的物品为一个“人拉”(pullman)型的箱子，但是本发明同样适用于流行的“直立”型的行李箱。另外，尽管图1所示的箱子30没有轮子或轮把手，但是将会容易地理解到，本发明的行李箱装置的另外的实施例可以有本领域已知的轮子和拖拉把手，使得可以用轮子拖动行李，而不是用手提。
参见图1-3。本发明的箱子30包括一个盖壳40和一个底壳80。本发明的加工过程可以用来制作底壳80和盖壳40，并且，在优选实施例中，壳体40，80的结构和形状是非常类似的。本发明的可供选择的变型可以包括只按照本发明制作箱子30的壳体之一个的实施例；实际上，壳体之一(也许是盖壳40)可以由缝合的布面板构成，通常被称为“软侧面”结构。
在优选实施例中，每个壳体40，80是由一薄片热塑性材料模塑而成。具体地说，本发明很好地适用于对丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物(ABS塑料)的薄片进行模塑。采用可真空成形的聚丙烯(例如低熔点的聚丙烯)也可以实施本发明。这样，本发明可以用于对聚丙烯成形，本发明可以制作出这样的发明产品，即它有被注塑而成的外观，尽管它是被压差成形的。
坯料薄片通常为材料的长方形和平面的薄片，也许是被挤压的薄片，它带有围绕着一个中心部分的边缘部分。在下面的描述中，将要描述的薄片涉及一中心部分，一边缘部分和一边角料部分。边角料部分是整个薄片的一个相对较小的部分，它由邻近薄片原来的边缘的薄片边界构成。需要这一边角料部分把薄片固定在真空成形机器中；它不会成为成品的一部分，而是在模塑过程中或在模塑过程完成之后立即被修整掉。该薄片的中心部分是薄片的大部分或主要部分，这部分被模塑成壳体的主要部分。边缘部分的尺寸与中心部分的比例从一种产品到另一种产品可以有明显地不同，边缘部分是薄片的形成中心部分的周边的部分；它的外边界是与边角料部分相交的部分。边缘部分成为与成品为一体的部分，一旦把边角料部分修整掉，该边缘部分实际上构成成品壳体的边缘。把薄片加热使之变得柔软易弯，并且尽管它处于变软的状态，但可以把它模塑成类似于图1所示的底壳80的形状。
除了另外说明的地方之外，对底壳80的描述同样地可用作对盖壳40的描述。在优选的实施例中，每个所制作的壳体40，80都获得一个通常为中凹的形状，带有一个底部81和整体的侧面部分83a，83b，这些侧面部分离开底部81伸展。这样，侧面部分83a，83b和底部81以五个侧边包围着壳体80的内部空间，在此空间中可以储放物品。然而，本发明的装置不限于任何特定的总体形状，它可以包括圆柱形的容器。侧面部分83a，83b的某些面的模塑和形状是本发明的一个方面，并将要作进一步的解释。
侧面部分83a，83b离开底部81伸展到一个凸缘86。盖壳40有一个盖壳凸缘46，底壳80有一个底壳凸缘86。凸缘46，86最好围绕由各自壳体40，80的侧面部分所形成的整个周缘伸展。最好，但是不必须，当箱子30被完全关闭并被放在一水平支承表面上时，在与壳体80的空间相切的平面基本上与支承表面垂直的部位，露出凸缘86，如图3中所示。
两个壳体40，80的形状被做成提供一个关于它们各自的凸缘46，86被整体地模塑成的框架。这一框架有很多好处，其中，它与壳体整体地模塑而成，例如由与壳体相同的热塑性材料薄片制作成。成为一体的框架的形成消除了用卡钉或用另外的方法把一个单独的框架，例如一个挤压成形的卡箍，装到壳体上的需要。这大大地减少了制作的时间和成本，并避免了与把一个单独的刚硬的框架连接到可变形的壳体上有关的问题。
结合着参见图1和2。对壳体80的一般性描述同样地描述了盖壳40的相应的和类似的部件。在优选实施例中，整体地模塑成的框架包括一个在凸缘86的附近由壳体80向悬出的壁部82和由壁部82伸展的凸缘84。每个壳体40，80有一个由各自的凸缘46，86向里面伸展的壁部42，82(即，进入并朝向内部空间)。盖壳40有盖壳壁部42，而底壳80有底壳壁部82。如图1，2和7所示，每个壁部42，82，与凸缘46，86类似，最好(但不必须)关于箱子30的整个边缘伸展。在优选实施例中，壁部42，82由各自的壳体40，80的凸缘46，86垂直地悬出，即，壁部82基本上平行于一个水平支承表面，箱子30可以被放置在该表面上(见图3)。因此，在截面上(例如，在图4中)看上去壁部82相对于紧相邻的壳体80的侧面部分83a或83b所成的角度最好大约为90度。然而，在另一实施例中，在壳体的一侧面部分与它的悬出壁部之间的角度可以以任何适当的角度倾斜。
底壳凸缘84和盖壳凸缘44由各自的壁部42，82突伸出。与壁部42，82类似，凸缘44，84由与它们相应的壳体40，80相同的热塑性材料薄片整体地模塑而成。这样，壳体80，壁部82和凸缘84不是可分开的部件，而是彼此的延伸部分都是由同一的原始热塑性材料薄片模塑而成。凸缘44，84之一最好是盖壳凸缘44由其相应的壁部42垂直地伸展。如图1和2中所示，凸缘44，84由壁部42，82向外伸展，即，它们由内部空间向外伸出。
凸缘44，84的自由边缘形成了壳体40，80的各自的周围边缘48，88。周围边缘48，88关于每个壳体40，80的敝开侧面的周缘伸展，因此确定出开口，并确定了它的尺寸。
如图1-3和7中所示，把底壳80和盖壳40的构形制做成连接起来使用，盖壳40对准到底壳80的顶上。当箱子30被闭合起来时(见图3)，周围边缘48，88以紧靠近的方式对靠在一起。沿着它们各自的背部侧面45，85的相应长度，把壳体40，80用枢轴连在一起(见图1)。可作枢轴转动的连接件最好为一对或多个合叶71，71＇，或是一个钢琴合叶，或是类似的连接件。因此，盖壳40可以由底壳80向上摆转，以把箱子的内部的储存空间露出来，或者可以降下来，把内部的空间完全包封起来，并形成该内部空间。
箱子30的另外的实施例可以是没有合叶的。例如，箱形或盒形容器可以由直接滑落到底座上的一个盖构成，其方式对于帽子盒和鞋盒是常见的。在这样的实施例中，凸缘44和84仍然以重叠的方式彼此滑过；盖壳40和底壳80可以简单地完全分离开，没有合叶连接。在壳体之一上的卡杆或其它类型的插销与围绕着另一个壳体的一个或多个脊状件相接合，以把两个壳体固定在一起。
图4和5示出了本发明的行李箱体30的部分放大的截面。这些图以进一步的细节示出了本发明的装置的整体框架特点的具体构形。图4为基本上沿着图2中的剖开线4-4截取的壳体40，80的剖面图，壳体40，80的取向为当箱子30是部分地打开的。图5以基本上沿着图3中的剖开线5-5截取的剖面图，其示出了当箱子30被闭合时整体的壳体框架的部件的相对位置。壳体40，80可以被模塑成以平缓的弯曲截面，伸展到它们各自的凸缘46，86。按照前面所述的加工过程，在每个凸缘46，86处，壳体40，80向里面弯曲，以产生壁部42，82。在优选实施例中，每个壁部42，82突伸到箱子30所包围的内部空间中，基本上与一个假想的平面垂直，该假想的平面在其凸缘46或86处与各自的壳体40，80的曲线相切。壁部42，82向里面伸出的距离不是绝对严格的，但是它必须有一定的大小(例如，在标准尺寸的“人拉”(pullman)型行李箱大约为3.0厘米)，为的是在壳体的周边提供所需要的截面矩，从而对壳体40，80提供适当的刚度。
由盖壳壁部42悬出的和由底壳壁部82悬出的分别为盖壳凸缘44和底壳凸缘84。壳体凸缘44，84基本上与壁部42，82的成形同时形成，采用同样的本发明的加工过程。与壁部42，82类似，壳体凸缘44，84由原来那片热塑性材料薄片模塑而成，因此，它们是其相应的壁部42，82的一体的延伸部分。在优选实施例中，盖壳凸缘44由壁部42垂直地伸出；盖壳凸缘44向下朝着底壳80伸展。底壳凸缘84向上朝着盖壳40伸展，如图4中所示。然而，底壳凸缘84相对于底壳壁部82最好是倾斜或偏斜的。业已确定，使底壳凸缘84带有稍微向里(朝向所包围的空间)倾斜有利于使盖壳凸缘44平滑地并自动地滑过底壳凸缘84，并绕着底壳凸缘84，在关闭箱子30的过程中，有利于促使壳体40，80的自动对准和对齐。
底壳凸缘84，底壳壁部82，盖壳凸缘44和盖壳壁部42，的尺寸和大致截面构形最好在绕着壳体40，80的整个周边是均匀的。然而，应该注意的是，本发明的另外的有效的实施例可以改变壁部42，82和凸缘44，84的尺寸(或构形)，随着它们在各自的壳体40或80的周边上的具体位置的不同而不同。还有，本发明的另外的实施例可以在凸缘44，84和/或壁部42，82包括中断，以适应其它的结构件，减轻重量，或满足其它要求。这样，尽管在优选实施例中，包含壁部42，82和壳体凸缘44，84的框架完全围绕着每个壳体40，80的开口伸展，但是另外的实施例可以只对壳体周边的某些部分提供框架件。
这样，把一热塑性材料薄片模塑形成壁部42，82和凸缘44，84，并把它们结合到壳体40，80中的好处是：产生了一个整体的框架，省去了把一个单独的框架件装到壳体上的需要。每个壳体40，80被与它有关的凸缘44，84所提供的以及特别是被它各自的壁部42或82所提供的刚度变硬，并被变稳定。在任何被认为是孤立的单个壳体80中观测到这种刚度的提高(例如，当箱子30被打开时，或在本发明的只与一个硬壳体有关的那些实施例中)。附加的硬度来自壳体80，凸缘84和紧挨着凸缘86的壁部82的截面的惯量矩。凸缘84，壁部82和壳体80关于壳体80中的任何假想的轴线(比如，平行于凸缘86的轴线)的惯量矩由于壳体凸缘84离开壳体80的相对位移而增加。靠使凸缘44，84由它们各自的壳体40，80偏移开和把壳体和凸缘与壁部42，82刚性地连接起来，显著地改善了壳体抗弯曲的能力。壁部82与凸缘84相结合被有效地用作一个L形的横梁框架，此框架围绕着壳体80的开口，与壳体80完全成为一个整体。
本发明的装置的优选实施例的一个值得注意的方面是盖壳壁部42和盖壳凸缘44与底壳壁部82和底壳凸缘84在运行上的关系。参考着图2，4和5，可以最清楚地理解这种关系。图5以截面图示出了两个壳体40，80的相对位置，以及当箱子30被完全闭合时它们各自的整体框架，如图3所示。这些图示出了在优选实施例中，盖壳壁部42，盖壳凸缘44，底壳壁部82和底壳凸缘84的尺寸被仔细做成使得配合动作以提供一个改进的箱体。盖壳框架与底壳80的相应部件的配合动作提供一个改进的闭合箱子的方式，并增加了被关闭的箱子的刚度和安全性。
图5示出了当箱子30被闭合时，在盖壳凸缘44与底壳凸缘84之间所提供的一种重叠关系。盖壳壁部42由盖壳40向里面伸展一段距离，该距离比底壳壁部82向里面伸展的距离要少一些。距离的这一差别最好大约等于两个凸缘44，84的结合起来的厚度。因此，底壳周围边缘88的周边尺寸比盖壳周围边缘48要稍短些。图4和5也示出底壳凸缘84在长度上伸展出一段比盖壳凸缘44伸展的距离稍长一些的距离(例如，距离的这一差别大约等于凸缘之一的厚度)。在盖壳40的框架部件与底壳80的相应部件之间尺寸上的这些差别当把壳体40，80合到一起把箱子闭合时提供了图5所示的重叠起来的关系。盖壳凸缘44与底壳凸缘84相重叠，并且与底壳凸缘84轻度地可滑动地接触。另外，当箱子30被闭合时，盖壳周围边缘48最好与底壳壁部82相接触。
凸缘44，84的构形的一个附加的好处在于，在箱子30闭合的过程中它们相互作用，使得箱子30被适当地闭合。壳体40，80在关闭的过程中是基本上自对准的，这是由于盖壳40的周围边缘48的周长比底壳80的周围边缘稍长，并且是由于壳体40，80被至少在一个部位上被铰接在一起，从而把盖壳凸缘44放置在底壳凸缘84的外面(见图8)。盖壳凸缘44总将滑到底壳凸缘84的外面，并围绕着底壳凸缘84，随后，停靠在底壳壁部82上，如图5所示，即使在开始关闭时两个壳体40，80没有适当地对准也是一样。
当箱子30被完全闭合时，凸缘44，84和壁部42，82的这一设置给出强度上的好处。图5示出了当箱子30被完全闭合时，壁部42，82最好基本上平行，并隔离开一段距离(例如，在标准的“人拉”(pullman)型行李箱大约为3.0厘米)。因此，当箱子30被闭合时，各自的壳体40，80的壁部42，82和凸缘44，84的功能是配合起来形成围绕着箱子30的周边的一个U形横梁框架；壁部42，82用作该U型梁的腿部，而凸缘44，84为梁的背部功能。当把壳体40，80用插销接合在一起时，例如，当插销机构把一个壁部42牢固地连接到另一个壁部82上时，这种合作增加强度的功能显著地增大。两个壳体40，80的凸缘44，84和壁部42，82形成围绕着闭合的箱子30的一种U形横梁框架的这种配合工作用来显著地增加该箱子的抗弯曲，翘曲，或褶皱的能力。因此，尽管没有一个昂贵的，被单独安装的框架，箱子30仍然提供了对所容放的物品的十分安全的存放。外部施加的作用力很容易地经过壁部42，82和凸缘44，84由任何一个壳体传递到另一个壳体。
另外，当被箱子30充满，关闭起来，并用携带把手34携带时，重叠并接合起来的凸缘44，84和壁部42，82用来增加箱子30的强度来经受携带的负载。在图3，5，6和10所示的优选实施例中，箱子30的携带把手34被牢固地装接到盖壳40的壁部42上。因此，装载了的箱子30的重量的作用力开始由把手34传递到盖壳40。但是，在优选实施例中，这些携带载荷，除了在盖壳40上分配的载荷和由盖壳40所产生的载荷之外，也被由携带把手34直接传递到盖壳壁部42上，然后传递到卡子39，39＇上，然后传递到连接锁闩90，90＇上，然后传递到底壳壁部82上，用来传递到底壳80自身上。某些载荷作用力(比如当该箱子处于向上站立的位置时坐在箱子上的使用者的重量，以及在把手34上产生的携带作用力)也由盖壳凸缘44被直接传递到底壳凸缘84，然后传递到底壳壁部82，通过底壳80被分配。凸缘44，84的重叠的构形，把准直销钉110，110＇接合进准直孔111，111＇中，以及采用一插销90和卡子39以桥形方式把相对着的壁部42，82连接起来，因此把原来在把手34或其它部位的施加到箱子30上的负载作用力有效地传递到整个箱子30上。
图8详细地示出了采用一个或多个合叶71把盖壳40可作枢轴转动地连接到底壳80上。图8中所示的连接方式有用螺丝，铆钉或类似部件紧固到底壳壁部82和盖壳凸缘44上的合叶71。为了增加强度和耐用性，可以把合叶71适当地紧固到盖壳壁部42上。这样，合叶71被安装到壳体40，80的最坚硬、强度最大的部分上，即，由凸缘44，84和壁部42，82形成的整体框架件上。合叶71被固定地装到底壳壁部82上，从而使当把盖壳40向下闭合到底壳80上时，盖壳凸缘44可以摆转到相对于底壳凸缘84的重叠位置。当把箱子30完全闭合时，合叶71在箱子30的外侧面上，而盖壳凸缘44被放置在合叶71与底壳凸缘84之间。
图2，6，7和10给合起来示出了把携带把手34装设到盖壳40上的优选安装，以及把至少一个插销90装设到底壳80上的优选安装。将由把手34，把手挡板35和把手基座36构成的把手组件装到盖壳40上的安装，以及把插销90，90＇装到底壳80上的安装，与传统的技术不同。在已知的技术中，常常是由于与分开的金属合金框架的措施或构形有关的原因，把手组件和插销通常都被装在底壳上。本发明的装置使得把手34可以牢固地装到盖壳40上，这对使用者来说有好处。从直观上看，把手34应该被装到盖壳40上，在盖壳上把手可以用作一个手柄，当打开箱子30时，用它把盖壳40提升起来。
然而，优选实施例的插销90，90＇是在底壳80上。在优选实施例中，插销90，90＇与盖壳40上的卡子39，39＇相接合，以把箱子30紧固在被闭合的状态。
请注意图6和10，它们详细示出了把手34装到盖壳40上的安装。把手34和把手挡板35，35＇被固定地连接到把手基座36上。把手基座36最好用铆钉38，38＇或类似件牢固地安装到盖壳壁部42的外部表面上。最好，但是是可以选择的，在盖壳壁部42的外侧表面上。最好，但是是可供选择的，可以把一个薄的刚硬的背部平板37装到盖壳壁部42的内侧表面上(见图6)，与把手基座36相对着，提供增强和一个不可压缩的表面，对着它可以旋上螺母，或牵拉一铆钉。将把手基座36装到盖壳壁部42上的安装最好是不把它装到盖壳凸缘44上，这是因为该凸缘44是与盖壳40的本体离开的悬臂件，该凸缘在一定程度上更容易被变形弯曲或断裂。
图6，7和10示出了卡子39，39＇穿过把手基座36伸出。每个卡子39被固定到盖壳壁部42上，并向里面伸展，在卡子39与盖壳壁部42的内侧表面之间形成了一个小空间。插销件90与卡子39接合，把箱子30锁定在被闭合状态，其方式将在后面描述。
图6，7和10也示出了箱子30最好装有一对插销90，90＇，用来把壳体紧固在一起，以把箱子30锁在关闭合状态。本发明的装置的另外的实施例可以有一个，三个乃至四个插销机构。在优选实施例中，插销90，90＇为弹簧操作的“提升杆”型插销。在技术上已经知道提升杆型插销的一般原理和操作；然而，在本发明的优选实施例中使用的插销90，90＇被改进成以一种革新的方式操作，并以非传统的方式装到箱子30上。如图所示，插销90，90＇被装到底壳80上。重要的是，插销90，90＇被装到底壳壁部82上，并且最好不装到底壳凸缘84上，也不与底壳凸缘84相接触。在优选实施例中，插销90离开底壳凸缘84一段距离，在插销90的底部与底壳凸缘84之间提供一个间隙或狭缝空间。
如在图6，9和10中最清楚地示出的那样，使用铆钉91，91＇或类似件把插销90直接牢固地安装到底壳壁部82的外侧表面上。螺丝或铆钉91，91＇穿过插销90，穿透底壳壁部82，可以用螺母或类似件把它们紧固。在底壳壁部82的内侧表面上可以选择性地装上一块插销背部平板89，以提供增强和一个刚硬的表面，对着它可以旋拧螺母，或牵拉一铆钉。
图6和10示出了把手基座36和插销90的安装方式如何避免干扰两个凸缘44，84的相互重叠的接合。两个插销90，90＇的功能是相同的，并以相同的方式与箱子30的其它件相接合，所以对一个插销的描述可以用来描述两个插销。由于插销90被装在底壳壁部82上，在一定程度上远离开底壳凸缘84，所以在插销90与底壳凸缘84之间提供了一个空间，盖壳凸缘44可以滑动地插入到这一空间之中。这样，当箱子30被完全闭合起来时，盖壳凸缘44靠着底壳凸缘84放置，盖壳周围边缘48靠着底壳壁部82(如图5中所见)，没有任何来自插销90的干扰。这样，当箱子30被闭合时，盖壳凸缘44的一部分被平滑地夹在插销90的底部与底壳凸缘84的一部分之间。因此，本发明使得壳体40，80被销闩在一起，而没有任何类型的突出部或孔必须穿过底壳凸缘84或盖壳凸缘44。
图2，3和10示出了箱子30为闭合，而把手34和把手基座36位于两个插销90，90＇之间。插销90，90＇的内端基本上与把手挡板35，35＇的相应的外端对准。把手挡板35，35＇在每个把手挡板35，35＇的一部分与盖壳凸缘44之间有一个空间，从而当箱子30被闭合时，每个插销90，90＇的一个缩短了的部分配装到相应的挡板35，35＇的一部分的下面，如图10的细节所示。这样，可以把箱子30完全闭合，而盖壳凸缘44在底壳凸缘84的外面并围绕着它，并且在箱子30的外面也可以接近插销90，90＇，如图3所示。
在技术中已知的传统的提升杆插销是“底部安装”的，即，借助于穿过插销的底板并进入到行李箱的框架中的螺钉或铆钉把它们装接到行李箱上。类似地，大多数插销杆通常是“底部锁定”的。底部锁定的插销杆利用一个锁定圆柱，该圆柱穿过插销杆的底板，并穿过至少一个壳体的框架，为的是把插销锁定在框架上，从而把壳体紧固在一起。
在图9和10中示出放大的本发明的插销90在一般操作上与技术上已经知道的提升杆插销是类似的，但是与已知的装置的不同在于，它被革新成侧面安装的，而不是底部安装的，它仅只锁定在它自己的底板92上，而不锁定到一个框架件上。如前面所提到的那样，插销90的一个侧面被装接到底壳80的壁部82上；插销90的底板92不用来把插销90固定到壳体80上。(按照标准的方法把插销90安装到壳体80上可能更多地包括用螺钉或螺栓直接把底板92装到底壳凸缘84上。)
类似地，插销90是侧面连接的。插销90有一个带钩的销栓94，它由插销90的侧面伸展。带钩的销铨94可以与由把手基座36伸出的卡子39相接合；当箱子30被闭合时，销栓94与卡子39的接合(与合叶71，71＇一起)用来把盖壳40牢固地销闩在底壳80上。这样，插销90的特点在于是侧面连接的。
继续参见图9和10，它们示出了插销90的结构。插销90有一个主体93，它被牢固地装接到底壳80的壁部82上。主体93有轨道95，往返移动件96可以在此轨道上滑动，即，把往返移动件96可滑动地装到轨道95上。手柄杆98可以用手提升和放下，把插销90脱开和接合。借助于一个轴柱97把手柄杆98可作枢轴转动地连接到往返移动件96上。轴柱97穿过手柄杆98和往返移动件96伸展，最好也设置成穿过轨道95中的狭缝，从而使往返移动件96可以在水平方向上(例如平行于底壳凸缘84)在轨道95上来回滑动，但是被限制不能作上下(垂直于底壳凸缘84)运动。带钩的销栓94被刚性地装到或被整体地装到往返移动件96上，并由该件在横向上伸展。手柄杆98也被连接臂99可转动地连接到主体93上，该连接臂的端部可枢轴转动地分别连接到手柄杆98和本体93上。突出部101和卡爪102可枢轴转动地装到手柄杆98的远端上。当箱子30被闭合时，手柄杆98可以被压下，使得卡爪102与铁角100相接合。一个弹性件104(比如一个弹簧或类似件)把往返移动件96连接到主体93上，并把往返移动件96朝向主体93的远端(例如朝向铁角100)偏置。
这些图示出了当它们刚好在把箱子30关闭之前时的插销和把手组件的部件，目的是理解插销90的动作。插销90处于打开状态，而手柄杆98被提升起来。当箱子30被完全闭合时，盖壳凸缘44的周围边缘48最好靠着底壳壁部82的外侧表面，并且插销90的一部分移到把手挡板35的突出部分的下面。当箱子30闭合时，手柄杆98被向下压；当把手柄杆向下朝着盖壳凸缘44推时，它相对轴柱97和连接臂99作枢轴转动(同时连接臂99也绕着它与主体93的连接部分摆转)。同时，往返移动件96在轨道95上滑动，克服弹性件104的张力，同时整个手柄杆98向下移动，并稍微朝向主体93的近端移动，例如朝向把手34移动。
当手柄杆98被完全压下时，它基本上与主体93的底板92平行，并与凸缘44，84(它们现在相互重叠)平行。往返移动件96被平移到它的最靠近把手挡板35的位置，这使得带钩的销栓94与卡子39相接合。带钩的销栓94插入到卡子39与盖壳壁部42之间靠把它们各自的壁部42，82连接起来使壳体40，80销闩在一起。卡爪102与铁角100相接合使这一销闩是牢固的。如果需要，这一接合可以用手柄杆98上的钥匙锁103的圆柱体的作用而得到加倍的保险。当钥匙锁103接合时，它把手柄杆98紧固到底板92上，这防止了手柄杆98被提升起来，使带钩的销栓94由卡子39脱开。本发明的插销90与先有的提升手柄插销的不同在于，手柄杆98直接锁定到底板92上，并仅只锁定到底板92上，而不是锁定到底壳凸缘84上，这使得可以把对着的壳体凸缘44插入到插销90与凸缘84之间。当箱子30被闭合和插销手柄杆98被压下时，插销90，90＇最好至少部分地凹进由壁部42，82和盖壳凸缘44所形成的通道中。
把壳体40，80的插销打开是靠以相反的顺序重复把插销销上的过程。首先把突出部101提升起来，以把卡爪102由铁角100上松开。在手柄杆98上的一个稍微向上的拉动用的突起把手柄杆98由它的关闭位置拉出，这时，在拉伸了的弹性件104中储存的能量被释放出来，使得往返移动件96沿着轨道95被快速地拉向插销90的远端，结果，手柄杆98绕着轴柱97和连接臂99旋转，“砰地一声”向上弹射到完全张开的位置，如图9所示。弹性件104把往返移动件96被拉到它的最远的位置(离开把手34)，这造成带钩的销栓94的伴随的运动，因此，使它与卡子39脱开。随后，使用者可以抓住把手34，提升盖壳40，并使它向上摆转，离开底壳80，以把箱子30打开。
然而，提升手柄90基本上与任何一个壳体40，80的任何具体部位没有关系。用铁角100和卡爪102可以把它锁定在其自身上(而不是锁到一个对着的壳体件上)，并且它与卡子39相接合，该卡子可以在竖直方向上装在相对的壳体上的任何部位。结果，只用最少的对壳体穿透使之变弱，就实现了插销的功能。
图2，7和10示出了在闭合箱子30时用来引导使两个壳体40，80适当地对准的一个辅助系统。一个或多个准直销柱110，110＇由把手基座36的侧面刚性地伸出。在底壳壁部82中有相应的销柱孔111，111。销柱110，110＇与销柱孔111，111＇对准，并且在闭合箱子30的过程中，销柱110，110＇被插入到孔111，111＇中。当箱子30被闭合时，销柱110，110＇与销柱孔111，111＇的接合帮助防止重叠的凸缘44，84发生平行的相对移动。销柱110，110＇也帮助传递在箱子30的两个壳体40，80之间的剪切力；当装载了的箱子30被固定成向上竖立的状态时，通过销柱110，110＇与底壳壁部82的接触使载荷的作用力在壁部42，82之间传递。
因此，可以看到，本发明的把壳体40，80销闩的方式和装置一起提供了箱子30的可靠的关闭，而不需要用任何孔，螺栓，螺丝，卡子或其它部件穿透凸缘44，84。这种不需要任何穿过凸缘44，84的孔或把任何装置装到凸缘44，84上是有利的，结果形成了强度较大的凸缘，以及凸缘没有障碍的重叠，使得箱子30可以平滑地不受阻碍地关闭。另外，限制把插销90，90＇和把手34分别装到壁42，82的朝外的表面上帮助简化了工厂的组装。把壳体40，80方便地固定在水平的工作表面上(比如在图7中)，各种螺丝紧固件由上方插入以“从上向下”的方式把各硬件组件装到壁部42，82上。因为没有任何部件要加到凸缘44，84上，所以不需要复杂的定位装置，在竖直方向上固定壳体40，80，并使壳体旋转和/或再定位，以便把紧固件插入穿过这些凸缘。
如图4-6所示，可以把壳体40，80模塑出一个或多个减震窄条通道50，50＇，它们是浅的通道或是不深的凹槽，靠近凸缘46或86绕着壳体40，80的周边伸展。窄条通道50，50＇是可选用的，被用来改善壳体的外观。窄条通道50，50＇可以容纳并保持减震窄条。减震窄条(未画出)为绕着行李箱壳体的周边缠绕的弹性窄带或索，以吸收某些行李箱受到的通常的磨损和撕裂。减震窄条常常是带颜色的，其色彩与壳体40或80的颜色的对比是呼应的或是令人感到舒服的，这样，这些窄条用作两个目的：改进箱子30的美观，并延长它的使用寿命。本发明的加工过程也提高了把其它所希望的功能上的和/或美观上的结构在壳体凸缘46，86的附近模塑到壳体中的能力。
已经知道的压力成形或真空成形装置和系统不能制作所描述的行李箱装置。在现有的系统中，以所示的构形(即，壁部42，82基本上垂直地由侧面部分83a，83b向内伸出)形成壁部42，82和/或凸缘44，84可能严重地妨碍把所模塑的产品由模具中移出。壁部42，82可能会卡在，或“悬挂”在形成该壁部件的模具的相应的环形肩部上，把产品锁卡在模具中。
图11-15示出了实现本发明的过程的所发明的设备的主要部件。该设备包括一上压模板组件200和一下压模板组件240，它们以彼此平行相对着的关系设置，最好是水平的，一个在另一个的上方。液压系统或其它的已知系统使得上压模板组件200和下压模板组件240可以相对于彼此垂直地运动，例如比较靠近或离开较远。已知的技术使得可以有控制地调整压模板组件200，240之间的距离，这是通过移动上压模板组件200或下压模板组件240，或同时移动二者来实现的。因此，压模板组件200，240可以是显著分离开的，或者可以使它们相接触。例如，图11和13示出了处于远远离开状态的压模板组件200，240，而图14示出了被拉近到一起的压模板组件200，240。
在优选实施例中，上压模板组件200包括真空盒体202和壳体模具206。如图中所大致示出的那样，壳体模具206有一个外侧表面207和一个内侧表面208；后者是用来形成被模塑的产品的形状的模具表面。在本发明中，壳体模具206是可移动的，并且是可更换的，使得可以使用该设备制作行李箱壳体或其它产品，实际上对形状，表面光洁度和表面结构的种类没有限制。壳体模具206的外侧表面207的功能是与真空盒体202结合起来形成和围起抽空的空间210，并基本上围绕着该空间。壳体模具206与真空盒体202为密封地接触。真空盒体202有一个或多个连接到相应的真空管线204的真空孔205。真空管线204与已知的泵装置在流体关系上是连通的。泵(未画出)被用来从真空盒体202中的抽空的空间210抽出空气(或其它气体)。
抽空的空间210由上压模板组件200的部件确定，使得抽空的空间210可以被密封起来，并且与周围的大气相隔绝。图11，13和14示出了这可以靠以与真空盒体202密封接触的方式放置壳体模具206来实现。真空盒体202与壳体模具206的外侧表面207有一垫圈密封。上压模板组件200和真空盒体202适宜于与不同种类的壳体模具206一起起作用。在图11-15所示出的实施例中，壳体模具206为中凹的模具或“阴”模具，用来使行李箱壳体成形。被模塑的壳体的最后形状和表面光洁度(平滑的，似粒面革的，点刻的，等)由壳体模具206的模具表面208来确定。模具空间212在壳体模具206的中凹部分中，从而部分地形成了模具空间212。
参见图13和14，多个真空孔(未画出)使壳体模具206整个是多孔的，这些孔在壳体模具206上为或多或少均匀分布的，大致按照已知的技术那样。这些孔使得空气可以由模具空间212里流入抽空的空间210。在模塑的过程中，横截着壳体模具206所产生的压差对着模具表面208向被加热的壳体材料薄片216施加作用力。此压差通常是由于在模具空间212中的一被升高了的气压和在抽空的空间210中的一被降低了的气压形成的。另外，可以对模具空间212加压，而不同时对抽空的空间210降压，或者，更通常的另一方案可以是对抽空的空间210进行抽空，而完全没有对模具空间212的加压。
在优选实施例中，薄片216由ABS塑料构成。另外的实施例可以采用聚丙烯薄片。也可以采用其它的热塑性材料，但是成功的程度可能不同。优选的压差为大约35p.s.i.到40p.s.i.之间，最高的限度大约为125p.s.i.低于35p.s.i.的压差必须同时采用有极低的熔化流动指数的塑料；然而，低的熔化流动指数对其它的关键材料性质，比如冲击强度和挠曲模量有不利的影响。
下压模板组件240包括支承盒体242，它支承着密封板244，以及位于密封板244上的至少一块夹断板246。由密封板244可以伸出一个可选用的密封键245，在整个密封板244的周边上伸展。密封键245与每个侧拉模具230，232中的一个密封肩部217相对应。当上压模板组件200和下压模板组件240被引入相互接触的状态时，密封键245可以与侧拉模具230，232的下侧面相接触，并与肩部217相接合，如图14所示。当密封键245基本上靠着肩部217时，壳体模具206，侧拉模具230，232和密封板244可以把模具空间212密封地并基本上完全地包围起来。
至少一条气压管线248向模具空间212供应气体(例如，空气)。一台泵(未画出)把空气或其它适用的气体通过气压管线248泵入，使模具空间212中的气压提高。气压管线248可以穿过支承盒体242和密封板244，途经模具空间212处的注入孔249。取决于夹断板246的具体构形，气压管线248也可以穿过该夹断板。
角部的冷却插塞250，250＇，250″，250在夹断板246的上方，当把两个压模板组件200，240压到一起时，这些插塞由密封板244伸出，并在模具空间212中占据位置。为了操作的方便，可以使角部插塞250，250＇，250″，250相对于密封板244可控制地上下移动，使得它们可以交替地缩进支承盒体242和由该支承盒体向外伸出(靠穿过在密封板244中和夹断板246中的密封孔)。角部的冷却插塞250，250＇，250″，250用来在压差形成之前冷却被加热的薄片216的预先选定的局部段，并使这些段成形。在所示出的实施例中，角部插塞250，250＇，250″，250的形状被做成提供凸形的模具或“阳”模具，在压差成形过程进行最后的模塑之前对壳体的角部进行初步的成形。角部的冷却插塞250，250＇，250″，250与一个冷却流体源(未画出)流体连通，冷却流体经过冷却管线252被循环到这些插塞，并通过这些插塞。
在优选实施例中，夹断板246被设置在密封板244上，并平行于该密封板244。夹断板246的外边缘247被斜削成一个钝角，使得夹断板246的边缘247在它的整个周边上向外倾斜，离开该板246的中部。在产生压差进行真空成形和/或压力成形之前，当侧拉模具230，232被移到它们的最靠里的位置时，被斜削的边缘247的倾斜表面走到紧贴近侧拉模具230，232的内侧表面236，237的下边缘的位置。在行李箱壳体的压力成形和/或真空成形的过程中，薄片材料216被置于侧拉模具230，232与夹断板246之间。
在优选实施例中，夹断板246可以由密封板244移开。已知的液压系统或其它系统控制夹断板246的运动。如图14A和14B中最清楚地示出的那样，夹断板246可以上下移动一个相对较短的距离，使得它可以与密封板244相接触，或平行地离开密封板244，并在密封板244的上方。向上移动夹断板246使它与侧拉模具230，232相接触把热塑性材料薄片216的边角料部分222切断或“夹断”，沿着所成形的壳体留下一个整齐，均匀，修整好的边缘。
在壳体模具206的下面和密封板244的上方设置至少一个，但是最好是两个或四个侧拉模具230，232。本发明的实施包括侧拉模具230，232的移动。侧拉模具230，232可以与任何一个压模板组件200，240分开地移动。如图12和15中最清楚地示出的那样，侧拉模具230，232是可以横向移动模塑件，被用来对最后的产品成形。用液压系统，气动系统，或机械千斤顶系统，或者类似的系统可以使侧拉模具230，232在径向上由夹断板246的中心向里和向外移动，如图12中的方向箭头所示。图12示出了处于缩回状态的侧拉模具230，232，由夹断板246向外退出。
可控的液压装置被用来同时向里朝着夹断板246或向外离开夹断板246平移侧拉模具230，232，如图11和12中的方向箭头和虚线所示出的那样。图15示出了移动到更靠近夹断板246的一个位置的侧拉模具230，232。如图13，14，14A和14B所示出的那样，在优选实施例中，当使侧拉模具230，232伸展到关闭位置时，它们的内侧表面236，237越过壳体模具206的模具内侧表面208伸出，并向里伸进模具空间212中。如图11所示，侧拉模具可以缩回到完全打开的状态，并且内侧表面236，237被向外拉，越过模具内侧表面208。在它们的完全“伸展”的状态或“被关闭”状态，侧拉模具230，232的端部实际上彼此相接触，从而模具230，232形成绕着夹断板246的一个环形，并且该环形基本上围绕着所模塑成的产品的周边，并形成了该周边。
这些图示出了本发明的采用两个侧拉模具230，232的实施例，每个侧拉模具有两个垂直的腿。每个侧拉模具230，232的运动沿着对角轴线基本上是直线的，如图12所示。每个模具的平移运动的对角轴线可以大致被描述成通过夹断板246的中心并通过邻近各自模具230或232的板的角部伸展的一条直线。当每块板230，232向里运动时，它的垂直的腿运动，并且对所模塑的产品的两个相邻的侧面进行模塑。
对于本技术熟悉的人将会明白，在本发明中采用的侧拉模具的数目是可以改变的，并且可以用此数目来定制特殊的模塑计划的设备。例如，如果想要利用侧拉模具在一模塑的壳体的侧面上产生出带有陡侧面的凹部或深的窝(例如轮子凹部)时，最好采用四个可以独立运动的侧拉模具，一个模具用于壳体的一个侧面。采用四个侧拉模具尽管更复杂和较昂贵，但是这样使得每个模具可以垂直地涉及行李箱的各自单一的侧面，以把垂直的凹部成形到壳体的侧面中。(在本发明采用两个侧拉模具的改型中，每个模具同时倾斜地涉及壳体的两个侧面，限制了它产生垂直地进入任何给定侧面的结构的能力。)然而，本发明的又一个实施例可以采用一个侧拉模具，这是在不需要对最后产品的整个周边成形，而只需要对一个或两个侧边成形的情况。
侧拉模具230，232也可以独立地上下在两个压模板组件200，240之间移动。为了画图的方便，例如，图11示出了处于被降下的位置的侧拉模具230，232，几乎与密封板244相接触。图13示出了被升高了的侧拉模具230，232，这样使得与壳体模具206的外周边有一种密封接触。
在图中所示出的本发明的制作装置有一个被装在上压模板组件200中的中凹的壳体模具206，以及设置在下压模板组件240中的夹断板246和密封板244。然而，应该很容易理解，就其功能或位置而言，可以把整个装置倒转过来，而不妨碍其功能，也不超出本发明的范围。例如，下压模板组件240可以另外地包括壳体模具和形成一个抽空的空间的真空盒体，而上压模板组件200可以由设在一个支承盒体下面的一块密封板构成，并带有一块由该密封板悬置的夹断板。这种“上下颠倒”的实施例可能影响角部的冷却插塞的使用，但是在其它方面将满足本发明的目的，并具有本发明的优点。类似地，可接受的本发明的另外的实施例可以包括采用“阳”壳体模具，从而对着一个中凹的模具向热塑性材料薄片施加作用力。
现在可以来描述本发明的加工过程的实施和它的某些优点。参见图11和12，这些图示出了本发明的设备在制作循环的最开始时的情况。在图11和12中，上压模板组件200处于被提升起来的位置，以在它与下压模板组件240之间提供了工作空间。为了画图上清楚，图11示出了在上压模板组件200与下压模板组件240之间有较大的分开距离。在实践中，压模板组件200，240实际上可以只分开相对较小的距离，该距离只要足够使得一片热塑性材料薄片能够在其中插入即可(见图13)。
在真空盒体202与壳体模具206的外表面207之间的接触是密封的，防止空气泄漏。在密封板244与支承盒体242之间的接触同样是密封的。把所选择的侧拉模具230，232在缩回的状态下装上(图11，12和图13中的虚线)，但随后把它移到其伸展位置(图14和图11中的虚线)。图15示出了模具230，232刚好还未达到向里完全伸展的位置；在完全向里伸展的位置，模具230，232的腿的相应的远端实际上围绕着所成形的薄片216相接触，形成一个圆环。经过冷却管线252把冷却水或其它冷却流体泵送到角部管塞250，250＇，250″，250，并不断地再循环，为的是在插塞与薄片接触的部位把热量由被加热和变软了的热塑性材料薄片216带走。角部的冷却插塞250，250＇，250″，250位于如图11所示的夹断板246的上方的一个位置，或者，另外，可以使它位于夹断板246的下方，但是容易地把它向上移到图11中所示的位置。
把一片热塑性材料薄片216加热，使它成为可塑的和可压制的。用控制夹213，213＇围绕着它的边缘把该薄片216夹住，并作移动(上下和往复地移动)，如图13所示。控制夹213用来固定和保持该薄片216的外边缘的长度。也如图13中所示，把两个压模板组件200，240分开，并使侧拉模具230，232位于使得热的易变形的热塑性材料薄片216可以被移到压模板组件200，240之间的一个位置。把该薄片216放置在夹断板246上方的中心部位，在角部的冷却插塞250，250＇，250″，250的上方，并在壳体模具206和侧拉模具230，232的下方。
在把该加热了的薄片216移动到位之后，靠把该薄片216降下，靠升高插塞，或靠升高整个下压模板组件240，使该薄片与角部的冷却插塞250，250＇，250″，250的表面接触。这时，插塞250，250＇，250″，250起部分支承薄片216的作用。如图13所示，在与角部的冷却插塞250，250＇，250″，250接触的部位支承着在升高了的温度下变软的薄片216，而在其它部位不支承该薄片。当开始把薄片216置于压模板组件200，240之间时，该薄片可以基本上是平面的，但是升高了的温度使它变成可模塑的。由于重力的作用，该薄片的未被支承在插塞250，250＇，250″，250之间的中心部分219可能下悬或下垂，倾向于在插塞之间所取的截面上成为下悬的悬垂线的形状。重要的是，当该薄片216的中心部分219下悬时，它也在插塞250，250＇，250″，250的外面上的薄片216的边角料部分222上被拉，从而使该薄片向上并在插塞上朝着夹断板246的中心伸展，如图13中的方向箭头所示。以这样的方式把热塑性材料薄片由该薄片216的否则可能变成废料的部分移到该薄片被制作成最后的产品的部分。
许多典型的真空成形或压力成形的物品的缺点是外部的角部薄弱；当前技术中通常的行李箱壳体的角部在冲击载荷的作用下常常被压碎或塌缩。这种薄弱至少部分是由于常规的真空成形或压力成形过程减少了在壳体的角部的壳体材料的数量。对变软了的热塑性材料薄片施加作用力使之完全进入壳体模具的极端的角部将会在角部的附近使薄片延伸，结果使得在这些部位的薄片变薄，从而变得较薄弱。为了把薄片的主要部分对着模具的大致是平的部分推以便形成壳体的面板部分只需要薄片有较少的延伸。结果，常规的压差成形而成的行李箱壳体常常是在角部最薄，而在主要的面板部分最厚。这与最佳的状态正好相反，因为壳体的角部经受最大的应力，因此，理想的情况是这些部分应该是壳体中最厚和强度最大的部分。
已有的压差模塑法所固有的另一个缺点在于，材料薄片的所有部分都必须在或大或小的程度上被延伸，以便把薄片压成为壳体。由于所成形的壳体在三个自由度上的总表面积比用来形成壳体的平面的薄片材料的原来的表面积要大，并且由于在一个给定的制作循环过程中，一个固定体积的热塑性材料可以被压进模具中，伴随着对着模具向薄片施加作用力的必然有薄片的平均厚度的净减小。
因此，在这里，本发明的优点是明显的。已经知道，在压差成形的技术中，设置插塞可以就在施加压差以便模塑出产品之前帮助变软的热塑性材料薄片成形。在本发明中，角部插塞250，250＇，250″，250的形状被做成，并且把它的位置选成只帮助薄片216的某些部分，这些部分将形成壳体的角部，进行预成形，并主动地使这些部分冷却。角部的冷却插塞250，250＇，250″，250不仅帮助薄片216成形，而且减少相应于壳体角部的薄片216的那些部分的延伸。当把热的变软的薄片216移到角部的冷却插塞250，250＇，250″，250处时，薄片216的实际上与这些插塞接触的那些部分被显著地冷却，降低了它们的可塑性。这种被降低了的可塑性抑制了在薄片216的这些特定的部分所不希望的延伸。当薄片216被成形为一个壳体时，被冷却的部分受到比先有技术中要少的延伸，因此，与壳体的其它部分相比保持了较大的厚度。在本发明中，形成行李箱的角部的薄片216的那些部分被插塞冷却，从而提供了较厚的强度较高的壳体角部。
图13也示出了，在本发明中，在施加上用来对一个壳体成形的压差之前，可以短时间地容许大部分塑料薄片216，具体地说，是在角部的冷却插塞250，250＇，250″，250之间的那些部分下悬。薄片216的这一下悬使除了角部之外的所有薄片216段被适度地预延伸。因此，本发明有效地把薄片216的中心段219进行了预延伸，这些部分将形成壳体的底部81或面板部分，这些部分的产品壳体较薄是可以被接受的。因此，本发明的一个优点在于，在实际的真空成形或压力成形之前，热的变软了的薄片216在形成壳体的角部的那些部分被冷却，并且在形成壳体面板的那些部分被预延伸，形成了有强度较高的角部而有稍薄一些的面板的真空成形的壳体。
本发明的另一个优点在于，它增加了可以用来模塑成最后产品的热塑性材料的净体积。这一增加是由于材料的利用效率的提高，而不需要实际材料的净增加。
某些壳体材料会由角部插塞250，250＇，250″，250下悬和向外悬，并被逐渐夹在壳体模具206与密封板244之间。然而，在壳体材料被夹在壳体模具230，232的下侧表面与密封板244之间之前，容许薄片216在角部插塞250，250＇，250″，250之间下垂，如前面所描述的那样。由于这一下垂，薄片的边角料部分222被延伸，这是因为薄片216的边缘被控制夹213，213固定住。这一延伸表现为薄片216在插塞250，250＇，250″，250的顶部上向里的一定程度的滑动，如图13的方向箭头所示。这一滑动和延伸造成了热塑性材料的一个净体积在径向上由薄片216的边角料部分222向里进入边界部分的运动。材料也可以向上运动并越过角部插塞250，250＇，250″，250，滑过这些插塞进入和朝向中心部分219。实现了与模具206面对着的那部分热塑性材料薄片216的体积的净增加；热塑性材料的这种运动的有利的结果在于，由一片给定的薄片216有更多的材料可以用来对着模具206被施压。相对而言减少了的一个体积的材料仍留在薄片的边角料部分222中。
由于可以用来对着模具206进行模塑的材料体积的这种增加，减少了与模具表面208(特别是角部)相配合所不希望的薄片216的延伸。更多的可用的材料体积形成了较厚的被模塑的壳体壁，生产出强度相对较大的壳体。因此，最后的壳体产品的性能提高，而不需要增加材料。
参见图13。一旦按照上述内容使薄片216预延伸到最佳状态，并在薄片216与角部插塞接触之后很短时间内，一起移动密封板244和侧拉模具230，232(也许是靠移动压模板组件200，240中的一个或二者实现)，把薄片216的废料部分或边角料部分222夹在密封键245与侧拉模具230，232的下侧表面之间。把密封板244与侧拉模具230，232夹在一起提供了围绕着模具空间212的环形密封，边角料222用作一个临时的垫圈。(可以采用另外的方法使侧拉模具230，232与密封板244之间密封，但是其总的目的是密封地并基本上完全地把模具空间212包住。)在优选实施例中，在过程的这一阶段，壳体模具206，密封板244和侧拉模具230，232整个地包围着模具空间212。可以把压模板组件200，240可松开地锁定在一起，以便确保包围模具空间212有适当的密封。
随后，开始对模具空间212提高气压，并对抽空空间210进行抽空。经过空气压力管线248把空气或惰性气体快速地泵入模具空间212，同时经过真空管线204把空气由抽空空间210中抽出。结果是在抽空的腔室210中的压力突然下降，和在模具空间212中压力的升高。压力的这些变化造成横截着壳体模具206的一个压差，从而使气体由模具空间212通过壳体模具206上的真空孔流到抽空的腔间210。基本上按照技术上已知的原理，横截着壳体模具206的压差和强迫空气经过穿透壳体模具206的孔流动产生了一个横截着壳体216自身的相应的流体压差。这一压差是由于在壳体216与壳体模具206之间的压力比壳体216与密封板244之间的压力低。该压差快速地把变软的薄片216紧密地压到壳体模具206的内侧表面208上，如图14中所示。利用压差把薄片216对着壳体模具206施加压力是该过程的“压差成形”步骤。维持此压差一段时间，确保内侧模具表面208的每一个特征完全之施加到壳体216上。
开始施加该压差并对着壳体模具206向壳体216施加压力的同时，侧拉模具230，232处于伸展的状态，把这些侧拉模具230，232朝向夹断板246关闭，并构成完全围绕着模具空间212的周边的一个侧拉模具，如图13和14所示的那样。
图14示出了在模具空间212中升高了的压力对着侧拉模具230，232的内侧表面236，237向薄片216的边缘施加作用力。可以把侧拉模具230，232的内侧表面236，237的形状或结构做成使得可以对着这些内侧表面向薄片216的边缘部分施加压力，进行模塑。这些内侧表面236，237最好被可移去地装到它们各自的侧拉模具230，232的内部端部上，这些内侧表面可以是用螺栓固定到模具230，232或滑动地装到(例如键槽锁定)模具230，232上的平板或块体。因为内侧表面236，237最好是可移去的，所以它们是可以更换的，而与侧拉模具230，232无关，并与主壳体模具206无关。
这样，本发明使得改变所模塑的壳体的外观，形状，甚至尺寸(例如深度)而无须改变整个壳体模具206成为可能。侧拉模具230，232相对于壳体模具206也是可以更换的，但是优选实施例使得使用者可以仅只靠更换内侧表面236，237就定制出或修改他的产品。可以把特别的个别内侧表面230，232的构形做成把减震窄条通道，和/或用于硬件安装的局部标记，和/或美观用的线，标记字符串，隆起，和/或类似物模塑到最后产品的壳体上。同样，可以把内侧表面230，232的构形做成把所希望的结构特点，例如，轮子凹部和/或把手凹部模塑到最后的壳体上。
类似地，可以与一种具体的相应侧拉模具230，232及一个给定的壳体模具206一起使用的各种各样的内侧表面组230，232可以有不同的尺寸。靠更换上一个较窄(例如较短)或较宽的内侧表面部件，从一个循环到另一个循环可以改变所模塑的容器或壳体的整个深度，而不需要更换或替换壳体模具206或侧拉模具230，232。因此，本发明的一个优点在于，内侧表面236，237的可以独立地更换使得可以采用数目相对有限的不同壳体模具206和侧拉模具230，232就能变更成品壳体的外观和/或结构。
图14A为一个放大了的剖面图，示出了用一个侧拉模具232对薄片216的边缘220进行模塑的细节。侧拉模具232向里面伸展，最好越过壳体模具206的内侧表面208，并相应地对薄片216的边缘部分220进行模塑。侧拉模具232可以使边缘220成形，以产生出一个壁部42和一个凸缘44，如在图4和5中被类似地示出的那些部件那样(被分别标以42或82，以及44或84)。图14A中所示的薄片材料216的主要部分或中心部分构成了图4和5中所示的壳体40或80的大部分。因此，侧拉模具230，232对优选实施例的行李箱体的壳体40或80进行模塑，提供了由如图1-8及前面所描述的壁部42，82和凸缘44，84所形成的框架特点，以及其它的壳体特点，比如减震窄条通道和类似物。
这样，侧拉模具230，232对薄片216的边缘部分进行模塑，这些边缘逐渐包括成品壳体的周边的框架部分(并且，也可以把侧拉模具230，232构形成也对壳体的侧面或其它部分成形)。当对着壳体模具206的内侧表面向热的薄片216施加压力时，它同时对着侧拉模具230，232，它们向里伸出到模具空间212中，施加作用力。位于模具230，232与夹断板246之间的那部分薄片216从一平面薄片变形成有如14和14A所示的截面的一形状。与图14一起考虑图4和8，示出了如何利用侧拉模具230，232对薄片216的边缘进行模塑，以形成成品壳体40，80的凸缘44，84和壁部42，82。图14A也提供了密封键245的细节，它对着侧拉模具232中的肩部217对薄片216的废料部分或边角料部分222进行卷曲。
在侧拉模具板230，232被移到图14和14A所示的伸展位置，对薄片216的边缘220成形之后，使薄片216保持在图14的构形一短段时间。随后，可以进行本发明的一个可供选择的特点，由薄片216的边缘220去掉边角料部分222。在技术上已经知道，在压差成形完成之后，采用带锯或类似工具在一个分开的过程步骤中把多余的壳体材料由模塑成的壳体上切掉。图14，14A和14B结合在一起示出了如何使用夹断板246把薄片216切断。图14A和14B是图14的那一部分的放大了的剖面图，示出了侧拉模具232对薄片216的边缘220成形，向里越过壳体模具206，达到紧靠着夹断板246的附近，或者甚至轻微地与夹断板246相接触。在垂直于密封板244的一个方向上，如在图14A中的方向箭头所示，夹断板246是可移动的，例如利用液压。通常，夹断板246处于平行位置，并与下面的密封板244接触，夹断板246就放在此密封板上。一个有动力的机构(未画出)也许就设置在密封板244的下面，在支承盒体242的中间，该机构通过密封板244伸展到夹断板246。
在对着壳体模具206和侧拉模具230，232对薄片216完成了压差成形之后(见图14A)，使夹断板246向上移动一个小距离，并离开密封板244，到达图14B中所示的位置。夹断板246的运动最好刚好在由模具空间212内泄放压力并终止横截着壳体模具206的压差之前进行。这样，在夹断的过程中，压差把薄片216保持在其位置上。图14B示出了夹断板246的运动在平板246的倾斜的表面247与侧拉模具232的一下边缘之间把薄片216夹断。可以使夹断板246与模具232相接触，在这种情况下，可以把薄片216在两个接触的部件232，246之间切断。这样，侧拉模具232被用作一种不动的切割块体，夹断板2546可以对着它起作用。这样，夹断板246把边角料222(例如在侧拉模具232下面的那部分薄片216)由薄片216(在夹断板246的倾斜的表面247的上方并在壳体模具206中的那部分薄片216)的边缘切下来。另外，可以把板246的表面247移到接近模具232的边缘，但是不与它接触，如图14B中所示出的那样，把薄片216压缩，而不完全切断。这样，使薄片216产生永久的折痕，使以后把废料由壳体上分开变容易。薄片216的夹断，完全切断或使它产生折痕，在边缘220与边角料222之间提供了薄片216的一个光洁的，均匀的切口。这样的切口应该是均匀的，因为它出现在沿着它逐渐形成壳体40或80的周围边缘48或88的部位，如图1，2和4所示。
本发明的一个优点在于，其周围边缘48，88是暴露的，没有被花费高的笨重的金属框架包围，而是暴露的，使得它经济，美观，并且箱子的关闭容易。周围边缘48，88最好被研磨或被机械加工到令人舒适的平滑度，也许采用一种计算机引导的修边工具进行这一工序。
在使夹断板246移动之后，如果需要，为了切断薄片216(见图14B)，把薄片216对着壳体模具206固定足够长的时间，使得它冷却和变硬。一旦壳体薄片216被冷却，它就失去了它的可塑性，并变成刚硬的，成为最后产品的一般形状和形式。
如已经提到的那样，侧拉模具230，232可以在径向上向外由图13，15和14中所示出的及图11的虚线所示出的伸展位置移到图11和12中所示出的及图13的虚线所示出的缩回位置。在所施加的压差使薄片216紧贴着壳体模具206和内侧表面236，237固定的同时，如图14所示，使侧拉模具230，232动作并可控地移动，基本上平行于压模板组件200，240，并在压模板组件200，240之间移动，由图13和14所示的位置向外。把侧拉模具230，232由已被冷却的薄片216拉离开，并向外缩回到图13的虚线和在图11和12中所示的位置。随后，使压模板组件200，240移离开，使得薄片216，现在为一个已模塑的壳体，由模塑设备中移出，如果需要，可以作进一步的加工，装上硬件和衬里，以及类似物。
可以观察到，可移动的侧拉模具230，232使得壳体基本形成了壳体壁部42，82，这些壁部由壳体自身向里以大约九十度的角度悬挂着，也使得很容易把被模塑的壳体由壳体模具206中移出。侧拉模具230，232的可移动的特点克服了已有技术的缺点，这些缺点在于，这些明显的突出部的压差成形会显著地妨碍模塑成的壳体由壳体模具206中移出。如果侧拉模具230，232不能在径向上向外移动，模塑成的壳体80的环形壁部82就可能被对着不能移动的侧拉模具，壁部82被压到此模具上，顶部被锁定住，并且整个壳体可能被实际上永久地模塑在它自己的模具中。相反，如果不能模塑出明显地基本上垂直地伸出的壁部82，由壳体的主要部分或中心部分向里或向外悬出，如果没有壳体的惯量矩的有效增加，以及因此不能模塑出被整体成形的框架件，就会实际上排除了采用压差模塑。本发明克服了已知的系统的缺点，这是靠容许模塑出被整体成形的容器框架，这些框架由明显伸出的壁82和凸缘84构成，同时也容许用来对整体的框架进行成形的模具部件230，232缩回，使得被模塑成的容器可以与模具206分开。
虽然具体地参考着这些优选实施例详细地描述了本发明，但是其它实施例可以获得相同的效果。对于熟悉本技术的那些人来说，本发明的改型和改进是明显的，在所附的权利要求中企图包括所有这些改型和等价物。上面所提到的本专利的整个公布内容在这里被结合进来作为参考。