Демонстрационная трехмерная модель скелета животного
DEMONSTRATION THREE-DIMENSIONAL MODEL OF ANIMAL SKELETON

Изобретение относится к демонстрационным моделям, воспроизводящим оригинальный предмет, предназначено для выставочных целей и может быть использовано как материал для ознакомления и обучения.
Известно изобретение Масштабные модели рыб и реплик дикой природы (см. US 2012256061, МПК G09B 23/36, 2011), в котором предлагается демонстрация трофеев дикой природы на вертикальной поверхности. В изобретении внимание уделяется системе монтирования, точнее, устройствам крепления, позволяющим демонстрировать одновременно несколько типов водных, диких животных в рамках одного базового блока. Система позволяет изучать модели в непосредственной близости, легко изменять выставочную композицию подготовленных моделей. Недостатком является то, что масштабные реплики дикой природы, приобретенные у производителя, выполнены таким образом, что их скелет скрыт и недоступен для ознакомления.
Известна Модель черепной кости (см. JP WO 2006027991, МПК G09B 23/36, 2004), которую используют для изучения в палеонтологии. Модель состоит из черепных костей, соединенных между собой с помощью магнитов, установленных в определенных участках. Недостатком является то, что в собранном состоянии модель непрочная, легко разрушается.
Наиболее близким по технической сущности является Тренажер для моделирования и демонстрации переломов (Пат. №153326, RU, МПК G09B 23/28, 2015). Для представления модели животного изготавливаются анатомически точные копии костей скелета животного. Для этого из трупа животного после полного препарирования и обработки костей получают отдельные кости оригинального скелета. Каждую кость заливают силиконовой массой для получения оттиска кости. В получившуюся матрицу заливают пластическую массу на основе полиуретана и, после застывания, получают точную копию кости. В анатомических точках соединения костей конечностей и суставов встраивают магниты, обеспечивающие соединение отдельных костей. Для левой и правой части скелета использованы магниты, встроенные в суставы разными полюсами, исключающие неправильное соединение частей скелета На полученных копиях костей конечностей выполняют характерные переломы, на которых хирург может моделировать лечение всеми видами остеосинтеза. Недостатком является то, что в собранном состоянии модель непрочная, легко разрушаемая, а для придания прочности необходимо череп и фрагменты позвоночника склеить между собой. Недостатком является отсутствие гибкости и подвижности модели. Недостатком является то, что для транспортировки такой частично разбираемой модели необходимы контейнеры большого объема.
Задачей изобретения Демонстрационная трехмерная модель скелета животного является создание выставочного экспоната полноразмерной копии скелета животного с соблюдением внешнего сходства и возможностью отображения двигательных функций.
Техническим результатом изобретения является усиление прочности соединения сегментов модели и обеспечение гибкости и подвижности, что повышает демонстрационные качества. Кроме того, модель скелета полностью разбирается на составляющие сегменты, что повышает удобство транспортировки и обеспечивает хранение в простом и удобном боксе, который легко трансформируется в выставочную подставку. Кроме того, за счет гибкости и подвижности модели достигается динамизация, что позволяет воспроизводить двигательные функции оригинального скелета.
Технический результат достигается тем, что в модель скелета животного, состоящую из анатомически точных копий сегментов скелета животного, выполненных из пластической массы на основе полиуретана, а для соединения костей конечностей и суставов использованы постоянные магниты, введены ряд изменений и дополнений. Например, с помощью магнитов соединяются все сегменты скелета. Дополнительно, для обеспечения гибкости и подвижности соединения позвонков, в позвоночный столб вводится полимерный пластичный стержень, проходящий по всей длине позвоночного столба от затылочного отверстия до крестцового отдела. Также дополнительно используются, по меньшей мере, две поддерживающих вертикальных стойки, причем один конец каждой стойки крепится к определенному сегменту скелета, а другие концы крепятся в отверстиях, расположенных на боксе-подставке. Кроме того, бокс-подставка выполняется с возможностью хранения, транспортировки в разобранном виде точной копии сегментов скелета животного и состоит из двух равных отдельных частей, снабженных резьбовыми отверстиями для вертикальных стоек. А также бокс-подставка используется во время выставочных мероприятий в качестве подставки для модели скелета, для чего обе части соединяются между собой.
Общим с прототипом является то, что анатомически точные сегменты скелета животного выполнены из полимерного материала и для соединения моделей костей и суставов, для левой и правой части скелета использованы магниты, встроенные в суставы, а полимерный материал представляет собой пластическую массу на основе полиуретана.
Новизна заявляемого технического решения заключается в том, что для обеспечения гибкости и подвижности соединения позвонков в позвоночный столб вводится полимерный пластичный стержень, проходящий по всей длине от затылочного отверстия до крестцового отдела и первых хвостовых позвонков (при наличии). Новизной является и то, что для установки трехмерной модели скелета животного дополнительно используют, по меньшей мере, две вертикальных стойки, причем один конец стойки крепится к определенному сегменту скелета, например к черепу или к позвонкам, а другой крепится к боксу-подставке. Также новизной является то, что исключено клеевое соединение сегментов скелета, а применяется только соединение с помощью магнитов, а для транспортировки и хранения модель разбирается. Новизной является и то, что индивидуальный бокс для хранения и транспортировки трансформируется в выставочную подставку, на которой крепятся вертикальные стержни и собирается модель.
В ходе патентно-информационных исследований не было найдено решений, имеющих признаки, сходных с заявляемым изобретением, что позволяет сделать вывод о наличии существенных отличий.
Сущность изобретения поясняется иллюстрациями.
Фиг. 1 - соединение ребер с позвонками грудной клетки магнитами;
Фиг. 2 - пластичный полимерный стержень, поддерживающий позвоночный столб скелета собаки и соединеняющий с черепом;
Фиг. 3 - соединение позвонков в шейном отделе позвоночника;
Фиг. 4 - положение магнитов на суставных поверхностях затылочной кости и положение ответных магнитов на первом шейном позвонке (атлант);
Фиг. 5 - вариант расположения черепа модели собаки;
Фиг. 6 - повернутое положение черепа и соединение магнитами сегментов грудной клетки;
Фиг. 7 - тазобедренный сустав и магниты, встроенные в вертлужную впадину и головку бедренной кости;
Фиг. 8 - положение позвонков в пояснично-кресцовом отделе расположенных на гибком стержне и сегмент тазовых костей;
Фиг. 9 - отделенный от скелета сегмент таза с тазовыми конечностями, которые удерживаются магнитами в местах суставного сочленения;
Фиг. 10 - трехмерная модель скелета собаки на бокс-подставке (вариант 1);
Фиг. 11 - трехмерная модель скелета собаки на бокс-подставке (вариант 2);
Фиг. 12 - трехмерная модель скелета собаки на бокс-подставке (вариант 3).
Изобретение осуществляют следующим образом.
Трехмерная демонстрационная модель животного представляет собой анатомически точную копию целостного скелета животного с сохранением всех сегментов черепа, позвоночника, конечностей, соединенных между собой цилиндрическими, круглыми или прямоугольными постоянными магнитами 1. Кроме точных копий фрагментов скелета модель содержит полимерный пластичный стержень 2, бокс-подставку 3 с резьбовыми отверстиями 4 для вертикальных стоек 5.
Подобно тому, как это выполнено в прототипе, по натуральным образцам, помещенным в силиконовую основу, изготавливают точные матрицы отдельных сегментов скелета. В матрицу заливают пластическую массу на основе полиуретана и получают анатомически точную копию кости. Аналогично получают копии всех костей и фрагментов скелета животного, на которые устанавливают магниты 1, посаженные на клей в точках соединения (Фиг. 1). В отверстия позвонков вводят полимерный пластичный стержень 2 (Фиг. 2), проходящий по всей длине позвоночного столба (Фиг. 3), начиная от затылочного отверстия черепа (Фиг. 4) до крестцового отдела и первых хвостовых позвонков (при наличии). Последовательно соединяют с помощью магнитов остальные сегменты модели (Фиг. 5-9). Хранение и транспортировку выставочного образца осуществляют в прямоугольном боксе 3, состоящем из двух равных самостоятельных частей, выполняющих функции контейнера и крышки. Бокс на время выставочных мероприятий трансформируется в подставку, для чего обе половины соединяют между собой, а в резьбовые отверстия 4 на поверхности подставки вставляют вертикальные стойки 5. Вертикальную стойку 5, введенную в отверстие 4 на боксе-подставке 3 (Фиг. 10), укрепляют гайками с внутренней стороны. Другой резьбовой конец вертикальной стойки крепят к черепу. Последовательно устанавливают остальные вертикальные стойки, поддерживающие тот или иной отдел позвоночника скелета животного. Используют необходимое количество вертикальных металлических стоек, обеспечивающих устойчивое положение экспоната, но не может быть менее двух стоек.
Во время выставочных мероприятий, располагая бокс-подставку на горизонтальной поверхности, модели скелета можно придавать различное положение, поворачивая позвонки на полимерном пластичном стержне, а также меняя высоту стоек (Фиг. 10-Фиг. 12). Для каждой модели скелета изготавливают индивидуальный бокс-подставку, на котором размещают информацию, идентифицирующую модель, прикрепленную к боксу с использованием доступных способов.
Следует отметить, что в качестве иллюстративного материала приведена трехмерная модель скелета собаки, но этим не ограничивается использование изобретения, т.к. существует множество вариантов осуществления изобретения в пределах формулы изобретения.