МОДУЛЬНАЯ РАМКА, ВЫПОЛНЕННАЯ С ВОЗМОЖНОСТЬЮ ЗАКРЕПЛЕНИЯ ГЕОМЕТРИЧЕСКОГО ТЕЛА, СОДЕРЖАЩЕГО ВЕРШИНУ И РЕБРО Российский патент 2018 года по МПК A63H33/04 

[0001] Настоящая заявка представляет собой частичное продолжение патентной заявки США №13/677216, опубликованной 14 ноября 2012 года, которая испрашивает приоритета по предварительной заявке США №61/559,576, опубликованной 14 ноября 2011 года. Эти и все другие внешние материалы, обсуждаемые здесь, в полном объеме включены в настоящую заявку посредством ссылок. В тех случаях, когда определение или использование термина во включенном ссылочном материале не соответствует или противоречит определению этого же термина, используемого здесь, принимается то определение данного термина, которое используется здесь, а определение этого термина в ссылочном материале не принимается во внимание.

Область техники

[0002] Настоящее изобретение относится к обучающим устройствам и инструментам и, а именно к обучающим устройствам и инструментам для закрепления и ориентирования геометрических тел, кристаллических тел или других регулярных структур.

Уровень техники

[0003] Многие объекты, созданные природой и человеком, могут демонстрировать интересные коллективные эффекты, которые не наблюдаются в этих объектах, когда они изолированы. Например, набор линз, преломляющих кристаллов или магнитов может быть расположен таким образом, что они будут создавать явления, не наблюдаемые для каждого элемента этого набора в отдельности, и различные расположения таких элементов могут создавать различные коллективные эффекты. Хотя различные подставки или опоры для отдельных элементов доступны, не хватает инструментов для изучения подобных коллективных эффектов и их преподавания.

[0004] Предпринимались попытки создания устройств, предусматривающих обучающие инструменты для преподавания коллективного поведения множества элементов. Например, патент США №6382982 раскрывает устройства, которые допускают возможность расположения различных оптических элементов различными способами с целью изучения создаваемых ими комбинированных эффектов. Тем не менее, раскрытые устройства располагают такие оптические элементы вдоль линии и не предусматривают изучение более сложных, трехмерных, расположений. Патент США №2716292 раскрывает другое обучающее устройство, которое использует набор плоских пластмассовых листов для поддержки сферических элементов, представляющих атомы. Это устройство пригодно для демонстрации множества трехмерных кристаллических решетчатых структур. Тем не менее, раскрытые элементы не являются взаимодействующими, а если бы и являлись, то замкнутое расположение поддерживающего материала между этими элементами потенциально могло бы повлиять на их взаимодействие.

[0005] Также известны устройства, например раскрытые в международной патентной заявке WO 02/055168 A1 и в международной патентной заявке WO 2008061359 A1, которые могут создавать относительно сложные трехмерные структуры. Устройства, раскрытые в этих заявках, предусматривают модульные компоненты, которые могут быть собраны форме трехмерных структур, включающих открытые области. Аналогичным образом, патент США №7780499 раскрывает набор модульных компонентов, которые используют взаимодополняющие и обратимые соединители для формирования сложных трехмерных форм. Тем не менее, пригодность таких структур для закрепления и защиты объектов не ясна.

[0006] Хотя в вышеуказанных процитированных заявках обсуждаются различные аспекты закрепления взаимодействующих обучающих элементов и обеспечения поддержки сложных трехмерных структур, ни одна из этих заявок не обеспечивает должного уровня поддержки, безопасности и взаимодействия, чтобы позволить их использование в качестве инструментов для ознакомления с коллективными действиями взаимодействующих элементов, ориентированных в трех направлениях. Таким образом, по-прежнему сохраняется необходимость в усовершенствованных модульных рамках для поддержки, закрепления и надежной защиты таких элементов.

Сущность изобретения

[0007] Предметом настоящего изобретения являются устройство, системы и способы, в которых модульная рамка обеспечивает возможность закрепления и/или ориентирования одного или более геометрических тел (например, кристаллов или кристаллических твердых тел), предпочтительно имеющих по меньшей мере одну вершину и одно ребро. Такие устройства, системы или способы могут служить в качестве обучающих инструментов, используемых для демонстрации или исследования эффектов, создаваемых в результате расположения или ориентирования указанных геометрических тел относительно окружающей их среды. Аналогичным образом, варианты реализации идеи настоящего изобретения могут служить в качестве обучающих инструментов, используемых для исследования эффектов, создаваемых в результате размещения или ориентирования множества геометрических тел относительно окружающей их среды или друг друга. Указанная рамка может содержать по меньшей мере один держатель вершины, выполненный с возможностью приема вершины геометрического тела. Эта рамка может дополнительно содержать по меньшей мере одну реберную стойку, которая может соединяться с указанным держателем обратимым образом посредством первого крепления. Такая реберная стойка может быть выполнена с возможностью закрытия по меньшей мере части ребра геометрической структуры или сопряжения с ним. В некоторых вариантах реализации рамка может содержать несколько держателей и стоек, выполненных с возможностью удерживания тетраэдрического тела или другого геометрического тела любой подходящей формы (например триэдрической, икосаэдрической, кубической, прямоугольной кубической, сферической, овоидной и т.д.). Кроме того, рамка согласно идее настоящего изобретения может быть модульной; такая рамка может быть выполнена с возможностью сопряжения по меньшей мере с одним из таких объектов, как опора, рамка, рамочный компонент, или с их частью, группой или комбинацией.

[0008] Предполагается, что один набор держателей вершин (например 2 держателя, 5 держателей, 10 держателей и т.д.) и реберных стоек (например, 1 стойка, 3 стойки, 5 стоек, 10 стоек и т.д.) может использоваться для удерживания различных геометрических тел, имеющих различные размеры и формы. Например, четыре держателя вершины и шесть реберных стоек могут быть соединены друг с другом с целью удерживания одного тетраэдрического кристалла. Такая рамка может затем быть легко модифицирована пользователем с целью удерживания кубического кристалла. Например, четыре держателя вершины и шесть реберных стоек могут быть разъединены, и затем четыре дополнительных держателя вершины и шесть дополнительных реберных стоек могут быть соединены вокруг кубического кристалла.

[0009] Еще в одном варианте реализации настоящего изобретения модульная рамка для использования в научном образовании содержит верхний и нижний составляющие рамочные компоненты (верхнюю и нижнюю части соответственно), выполненные с возможностью разъемного прикрепления друг к другу с целью по меньшей мере частичного охвата кристалла или другой геометрической структуры. В тех случаях, когда геометрическая структура содержит кристалл, имеющий усеченную и скошенную тетраэдрическую форму (как показано на фиг. 1А), модульная рамка может предпочтительно содержать четыре держателя вершин и шесть реберных стоек для защиты ребер, так что кристалл защищается по меньшей мере в области его вершин и ребер, в то время как грани могут быть частично открыты.

[0010] Следует учитывать, что держатели вершин и реберные стойки могут быть обеспечены одним или обоими составляющими рамочными компонентами. Следует также иметь в виду, что держатели вершин или реберные стойки могут быть сформированы путем соединения двух или более составляющих рамочных компонентов.

[0011] Каждый составляющий рамочный компонент может быть съемно прикреплен к другому составляющему рамочному компоненту посредством любых экономически приемлемых соединителей или креплений (например, защелок, фиксаторов, зажимов и т.п.). Например, одна составляющая рамка может содержать множество крюкообразных выступов по периметру, а другая составляющая рамка может содержать множество захватов с такими размерами, что обеспечивается возможность их сопряжения с этими крюкообразными выступами. В таком варианте крюкообразные выступы могут иметь материал и толщину, обеспечивающие достаточную гибкость для того, чтобы каждый из крюкообразных выступов мог скользить в множестве захватов. Этот материал может также быть достаточно жестким с тем, чтобы составляющие рамки оставались соединенными друг с другом до тех пор, пока пользователь принудительно не выведет выступ из соответствующего захвата.

[0012] В другом варианте реализации настоящего изобретения модульное устройство содержит две или более модульных рамок, соединенных друг с другом посредством одного или более фиксаторов. Каждая модульная рамка может содержать по меньшей мере одну приемную часть для фиксатора, выполненную с такими размерами, что обеспечивается возможность приема фиксатора. Приемная часть (части) для фиксатора может содержать множество выемок, выступов или их комбинацию, и фиксатор может содержать дополняющие выемки, выступы или их комбинацию. Например, в том случае, когда приемная часть для фиксатора содержит четыре выемки на первой стороне и четыре выемки на второй стороне, присоединяемый фиксатор содержит четыре дополняющих выступа на первой стороне и четыре дополняющих выступа на второй стороне.

[0013] Следует учитывать, что каждая рамка и каждый составляющий рамочный компонент (или часть рамки) может содержать любое подходящее количество держателей вершин (например, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 или даже больше), реберных стоек (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 или даже больше), приемочных частей для фиксаторов (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 или даже больше) или соединителей либо креплений (например, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 или даже больше). Следует также учитывать, что модульное устройство по настоящему изобретению может содержать любое подходящее количество рамок, соединенных друг с другом.

[0014] Модульное устройство по настоящему изобретению может содержать две или более рамок, соединенных друг с другом посредством одного или более фиксаторов или других соединителей. Предпочтительно каждая рамка содержит приемную часть для фиксатора (например выемку в рамке) и соответствующий фиксатор, который выполнен с такими размерами, что обеспечена возможность его плотной вставки в приемную часть для фиксатора таким образом, чтобы фиксатор выглядел как отрезанный и даже на самом деле мог быть отрезан от собственно рамки. Этот фиксатор предпочтительно может быть использован для закрытия приемной части для фиксатора с целью создания гладкой внешней поверхности (например без открытия выемки). Дополнительно или в другом варианте реализации этот фиксатор может использоваться для разъемного скрепления двух рамок благодаря наличию первого конца, соединенного с частью приемной части для фиксатора в первой рамке, и второго конца, соединенного с частью приемной части для фиксатора во второй рамке.

[0015] Следует учитывать, что модульная рамка по настоящему изобретению может иметь любые подходящие размеры и форму для удерживания любого подходящего геометрического тела. Хотя настоящее изобретение относится, в первую очередь, к геометрическим телам, имеющим усеченную и скошенную тетраэдрическую форму, модульная рамка может быть выполнена с такими размерами, что будет обеспечена возможность удерживания сферического тела, кубического тела, прямоугольного кубического тела, призматического тела, цилиндрического тела или любого другого подходящего твердого тела.

[0016] Еще в одном варианте реализации настоящего изобретения контейнер или ящик для хранения содержит крышку и нижнюю часть, каждая из которых покрыта по меньшей мере одним электропроводным материалом (например медью, серебром, золотом, электропроводным полимером, проволочной сеткой и т.д.). Крышка может поворачиваться, скользить или иным образом перемещаться относительно нижней части, и в некоторых положениях (например при формировании закрытой или частично закрытой полости) она может электрически соединяться с нижней частью с целью формирования электропроводной рамки вокруг предмета (или его части), закрытого в ящике для хранения (например по меньшей мере частично внутри полости, окруженной крышкой и нижней частью). В некоторых вариантах реализации настоящего изобретения ящик для хранения может образовывать клетку Фарадея вокруг по меньшей мере части внутренней области этого ящика, когда крышка частично или полностью закрыта.

[0017] Различные задачи, признаки, аспекты и преимущества настоящего изобретения станут более понятны из последующего подробного описания предпочтительных вариантов реализации в сочетании с приложенными чертежами, на которых одинаковыми номерами обозначены одинаковые компоненты.

Кратное описание чертежей

[0018] Фиг. 1А показывает общий вид одного из вариантов модульной рамки согласно настоящему изобретению.

[0019]Фиг. 1В показывает еще один общий вид модульной рамки на фиг. 1А.

[0020] Фиг. 2А показывает общий вид варианта реализации основания согласно настоящему изобретению

[0021]Фиг. 2В показывает еще один общий вид основания на фиг. 2А.

[0022] Фиг. 2С показывает схематичное изображение варианта реализации крепления согласно настоящему изобретению.

[0023] Фиг. 2D показывает схематичное изображение еще одного варианта реализации крепления согласно настоящему изобретению.

[0024] Фиг. 2Е показывает схематичный вид еще одного варианта реализации крепления согласно настоящему изобретению.

[0025] Фиг. 3 показывает частичный вид варианта реализации модульной рамки согласно настоящему изобретению, имеющей две составляющие рамки, соединенные посредством реберных стоек.

[0026] Фиг. 4А показывает общий вид варианта реализации реберной стойки согласно настоящему изобретению.

[0027] Фиг. 4В показывает еще один общий вид реберной стойки, изображенной на фиг. 4А.

[0028] Фиг. 4С показывает еще один общий вид реберной стойки, изображенной на фиг. 4А.

[0029] Фиг. 5А показывает общий вид одного из вариантов реализации держателя вершины согласно настоящему изобретению.

[0030] Фиг. 5В показывает еще один общий вид держателя вершины, изображенного на фиг. 5А.

[0031] Фиг. 5С показывает еще один общий вид держателя вершины, изображенного на фиг. 5А.

[0032] Фиг. 6 показывает общий вид варианта реализации модульной рамки согласно настоящему изобретению, имеющей четыре составляющие рамки.

[0033] Фиг. 7 показывает общий вид варианта реализации модульной рамки согласно настоящему изобретению, имеющей восемь составляющих рамок.

[0034] Фиг. 8 показывает вариант реализации контейнера согласно настоящему изобретению.

[0035] Фиг. 9А показывает общий вид еще одного варианта реализации рамки согласно настоящему изобретению.

[0036] Фиг. 9В показывает вид сбоку двух рамок согласно настоящему изобретению, соединенных ребро к ребру.

[0037] Фиг. 9С показывает увеличенный вид места соединения двух рамок согласно настоящему изобретению, соединенных ребро к ребру.

[0038] Фиг. 9D показывает вид сверху двух рамок согласно настоящему изобретению, соединенных ребро к ребру.

[0039] Фиг. 9Е показывает общий вид двух рамок согласно настоящему изобретению, соединенных грань к грани.

[0040] Фиг. 10А и Фиг. 10В показывают фиксаторы согласно настоящему изобретению. Фиг. 10А показывает общий вид пружинного фиксатора. Фиг. 10В показывает общий вид натяжного фиксатора.

[0041] Фиг. 11А показывает общий вид десяти рамок, соединенных грань к грани, с демонстрацией характеристического шаг спирали.

[0042] Фиг. 11В показывает увеличенный вид части блока, изображенного на фиг. 11А.

[0043] Фиг. 12А показывает общий вид верхней части двухкомпонентной рамки согласно настоящему изобретению.

[0044] Фиг. 12В показывает общий вид основания (нижней части) двухкомпонентной рамки согласно настоящему изобретению.

[0045] Фиг. 13А показывает общий вид контейнера согласно настоящему изобретению с демонстрацией сопрягающих приспособлений для частей рамки.

[0046] Фиг. 13В показывает общий вид верхней части контейнера согласно настоящему изобретению.

[0047] Фиг. 14А и 14В показывают еще один вариант реализации контейнера согласно настоящему изобретению. Фиг. 14А показывает пример контейнера с внешним сопрягающим приспособлением для рамки. 14В показывает пример контейнера с внешним сопрягающим приспособлением для рамки и присоединенной рамкой.

Подробное описание

[0048] В нижеследующем описании приведен ряд примеров реализации настоящего изобретения. Хотя каждый пример показывает единственную комбинацию элементов согласно настоящему изобретению, подразумевается, что настоящее изобретение включает все возможные комбинации раскрытых здесь элементов. Таким образом, если один из вариантов реализации содержит элементы А, В и С, а второй вариант реализации содержит элементы В и D, то подразумевается, что настоящее изобретение включает и другие оставшиеся комбинации элементов А, В, С или D, даже если они не раскрыты явным образом.

[0049] Следует учитывать, что раскрытые подходы обеспечивают модульные рамки, пригодные для закрепления и ориентирования геометрических фигур (например кристаллов, драгоценных и обычных камней и т.п.), причем эти рамки можно соединять по меньшей мере с одним основанием и с одной или более другими рамками с целью формирования сложных геометрических тел, полезных при демонстрации и исследовании взаимодействия таких геометрических тел с элементами окружающей их среды, как по отдельности, так и в комбинации с другими геометрическим телами. В связи с этим варианты реализации настоящего изобретения особенно подходят для образовательных целей.

[0050] Фиг. 1А и 1В соответственно показывают изображения одного из вариантов реализации настоящего изобретения, предназначенного для закрепления геометрического тела или кристалла. Опора 100 содержит модульную рамку 110 и основание 150. Модульная рамка 110 содержит четыре держателя вершины 130 и шесть реберных стоек 140 и выполнена с возможностью удерживания тетраэдрического геометрического тела 120 (например кварцевого кристалла, магнита, призмы и т.п.) или другого геометрического тела 120. Каждый из держателей вершин 130 может быть выполнен с возможностью приема вершины геометрического тела 120. В другом варианте держатель вершины 130 может быть выполнен с возможностью приема вершин двух или более геометрических тел, находящихся в контакте друг с другом. Каждая реберная стойка 140 может быть выполнена с возможностью соединения с одним или более держателями вершин 130 с образованием модульной рамки 110. Также следует иметь в виду, что часть модульной рамки 110 может быть выполнена с возможностью поддержки или по меньшей мере частичного охвата калетты геометрического тела. В некоторых вариантах модульная рамка 110 может быть соединена с одной или более другими модульными рамками и с основанием или опорой 150, как показано на чертежах. Основание 150 может содержать приемные выемки 160 под вторичную опору, которые обеспечивают возможность для пользователя располагать основание в нужном месте с нужной ориентацией посредством вторичной опоры (не показана). Эта вторичная опора может быть жесткой, мягкой или содержать как жесткие, так и мягкие части. Следует отметить, что, хотя геометрическое тело 120 представлено как имеющее острые вершины, раскрытые устройства и способы могут также применяться к тупым вершинам. Реберные стойки и держатели вершин, согласно настоящему изобретению, могут быть выполнены из любого подходящего материала, в том числе и не ограничиваясь ими, полимеров, металлов, древесины, керамики, камня и резины по отдельности или в комбинации.

[0051] Следует учитывать, что модульная рамка 110 обеспечивает ряд преимуществ. Во-первых, рамка 110 прочно удерживает геометрическое тело 120 посредством одного или более держателей 130, тесно прилегающих по окружности к вершинам геометрического тела 120, обеспечивая одновременно как поддержку, так и защиту этих легко повреждаемых мест. Во-вторых, рамка 110 дополнительно защищает ребра геометрического тела 120 благодаря расположению одной или более стоек 140 поверх ребер геометрического тела 120. В-третьих, элементы рамки 110 могут легко комбинироваться с другими рамками, держателями или стойками, обеспечивая возможность конструирования смешанных или сложных структур, как будет описано ниже. Наконец, элементы модульной рамки 110 могут легко добавляться к другим элементам или трансформироваться, обеспечивая возможность адаптации модульной рамки 110 к твердым телам различных геометрических форм и размеров.

[0052] Термин «обучающий геометрический объект» должен толковаться расширительно и обозначать любой подходящий геометрический объект, включая кварц и другие кристаллы, металлический или полуметаллический геометрический объект, магнит, линзу, призму или камень. В одном из вариантов реализации настоящего изобретения обучающий геометрический объект может включать кристаллический полиэдр правильной формы (например тетраэдр, куб, октаэдр и т.д.).

[0053] Фиг. 2А и 2В показывают общие виды основания 250 согласно настоящему изобретению. Как показано на чертеже, основание 250 может быть выполнено с возможностью разъемного или обратимого соединения с реберными стойками рамки посредством одного или более соединителей 260, 262 вдоль части поверхности основания; эти соединители являются дополняющими по отношению к одному или более соединителям модульной рамки (например соединителям стоек, держателей и т.д.). Эта часть поверхности основания может представлять собой любую часть внешней поверхности 270 или любую часть внутренней поверхности 271. В некоторых вариантах реализации это основание может быть сплошной (т.е. не имеющей отверстий) частью материала, имеющей лишь внешнюю поверхность. Фиг. 2В показывает с другого направления, что основание 250 может иметь вырезы 280, 285, которые выполнены с такими размерами, что обеспечена возможность приема ими по меньшей мере части ребра геометрического тела или объекта. В таком варианте реализации каждый из вырезов 280, 285 выполнен с такими размерами, что обеспечена возможность приема ими усеченного ребра геометрического (в данном случае - тетраэдрического) тела. Следует учитывать, что указанное основание может содержать любое подходящее количество вырезов любой подходящей формы и размера, так что это основание может принимать и фиксировать геометрические тела различных форм и размеров.

[0054] Соединитель (соединители) 260, связанный с основанием 250, может включать в себя часть многокомпонентного крепления. В некоторых вариантах реализации настоящего изобретения каждый из соединителей 260, 262 может содержать первый компонент крепления, а реберная стойка или держатель вершины может содержать второй, дополняющий, компонент этого крепления. Например, соединитель 262, связанный с основанием 250, может содержать первый выступ 262А с первой стороны, и второй выступ со второй, противоположной, стороны (не показан на чертеже). Такие выступы могут быть выполнены дополняющими по отношению к углублению в реберной стойке, что обеспечивает возможность защелкивающего соединения. Также следует иметь в виду, что соединитель 260 основания 250 может включать в себя одну часть составного крепления, состоящего из трех и более частей, при этом данный соединитель выполнен с возможностью сопряжения по меньшей мере с двумя другими дополняющими компонентами.

[0055] Каждый соединитель или дополняющий соединитель может быть размещен вдоль любой части модульной рамки (например, держателя, стойки) или основания. Возможны все экономически приемлемые типы соединителей и креплений, включая те, которые показаны на фиг. 2С-2Е. Например, крепление может содержать взаимодополняющие магнитные соединители 201А, 201В, химические соединители, соединители крюк-петля, соединители 201С в виде шариковой защелки, штекерно-гнездовые соединители 201D, 201Е, в которых соединительные элементы вставляются друг в друга, или любые другие экономически приемлемые крепления и соединители. Как показано на чертежах, крепление может содержать первый соединитель на первом компоненте (например стойке, основании, держателе и т.п.), и второй соединитель на втором компоненте, причем этот второй компонент является дополняющим по отношению к первому соединителю.

[0056] На фиг. 3 показана подробная схема одного из способов, посредством которых реберные стойки 340, 341 могут быть соединены с другими стойками и с первым и вторым держателями вершин 330, 331. Например, первая стойка 340 может содержать первый соединитель 361, второй соединитель 362 и третий соединитель 363. Как показано на чертеже, первый соединитель 361 может содержать два выступа на противоположных сторонах первой стойки 340, которые выполнены с такими размерами, что обеспечена возможность их сопряжения с первым дополняющим соединителем 360 первого держателя вершины 330, который содержит два углубления (например отверстия, выемки и т.п.). Второй соединитель 362 содержит два выступа, каждый из которых имеет углубление, выполненное с такими размерами, что обеспечена возможность его сопряжения с пятым соединителем 366 второй стойки 341. Третий соединитель 363 может быть соединен с другим держателем, стойкой или основанием. Вторая стойка 341 аналогичным образом может содержать четвертый соединитель 364, пятый соединитель 366 и шестой соединитель 367. Соответственно, четвертый соединитель 364 может содержать два выступа на противоположных сторонах второй стойки 341, которые выполнены с такими размерами, что обеспечена возможность их сопряжения с дополняющим соединителем 365 или вторым держателем 331, имеющим два углубления. Пятый соединитель 366 содержит два углубления, которые выполнены с возможностью сопряжения с двумя выступами на двух отдельных зубцах второго соединителя 362 посредством защелкивающегося соединения, как было описано выше.

[0057] Также следует иметь в виду, что первый держатель 330 и первая стойка 340 могут содержать часть первой составляющей рамки, выполненной с возможностью удерживания геометрического тела или структуры, а второй держатель 331 и вторая стойка 341 могут содержать часть второй составляющей рамки, выполненной с возможностью удерживания другого геометрического тела или структуры. В некоторых вариантах реализации настоящего изобретения эти составляющие рамки могут быть соединены межу собой посредством второго и пятого соединителей первой и второй стоек 340, 341 соответственно для образования расширенной модульной рамочной структуры (или сложной структуры), которая может поддерживать множество геометрических тел или структур (которые могут быть различными) в определенных позициях и с определенной ориентацией относительно друг друга.

[0058] Следует отметить, что, хотя вышеуказанные примеры относятся к креплениям, содержащим защелкивающийся соединительный механизм, подразумеваются все подходящие крепления, в том числе магниты, винты, фиксаторы, крюки, крепления крюк-петля, или клеи.

[0059] Фиг. 4А и 4В показывают два вида реберной стойки 440 согласно настоящему изобретению. Следует отметить, что реберная стойка может содержать как соединитель 462 с одним зубцом, который может быть расположен вблизи первой стороны 470, так и соединитель 461 с двумя зубцами, который может быть расположен вблизи второй стороны 471. Это обеспечивает возможность для пользователя соединять несколько составляющих рамок друг с другом посредством соединения реберных стоек. Следует также иметь в виду, что такие составляющие рамки могут быть соединены друг с другом посредством: (1) реберной стойки первой составляющей рамки и держателя вершины второй составляющей рамки, (2) держателя вершины первой составляющей рамки и держателя вершины второй составляющей рамки или (3) любого другого экономически приемлемого соединения любых других компонентов составляющих рамок. Кроме того, эти стойки могут содержать соединители 464, которые расположены на концевых частях и которые могут быть разъемно сопряжены с держателями вершин согласно настоящему изобретению.

[0060] Фиг. 4С показывает еще один вид реберной стойки 440. Как показано на данном чертеже, соединитель 462 первой стороны 470 может содержать один или более выступов 462А, которые, в свою очередь, могут быть соединены с углублениями в другой реберной стойке или держателе вершины. Расположенный со второй стороны 471 соединитель 461 с двумя зубцами содержит два углубления на каждом зубце (или одно сквозное отверстие в каждом зубце, как показано на чертеже), которые выполнены с такими размерами, что обеспечена возможность приема ими дополняющего соединителя другой реберной стойки или держателя вершины.

[0061] Следует учитывать, что стойка может содержать сквозной канал 480, который выполнен с возможностью охвата по меньшей мере части ребра геометрической фигуры или структуры, что значительно снижает опасность откалывания и других типов повреждений закрепленного объекта. Сквозной канал в предмете настоящего изобретения может иметь любую подходящую форму, размеры и поперечное сечение, включая, например, полукруглое, трапециевидное, прямоугольное или треугольное сечение. В некоторых вариантах реализации настоящего изобретения поперечное сечение сквозного канала может изменяться в продольном направлении. Возможны также несквозные каналы, при этом одна или обе реберных части могут содержать стопоры.

[0062] Фиг. 5А и 5В показывают виды держателя вершины 530 согласно одному из вариантов настоящего изобретения. Следует иметь в виду, что такой держатель может содержать по меньшей мере один проем 531, имеющий возможность приема вершины или любой другой подходящей части геометрической фигуры или формы. Хотя проем 531 представлен как имеющий шесть сторон, выполненных с возможностью приема вершины тетраэдрического твердого тела или структуры, следует учитывать, что проем 531 может иметь стороны, дополняющие по отношению к вершине, на прием которой он рассчитан. Например, держатель, выполненный с возможностью приема октаэдра, может содержать проем 531 с восемью сторонами (т.е. четыре стороны для граней или вершин плюс четыре стороны для реберных стоек). Держатель 530 может также содержать соединители 560, 566, 567, 568, которые могут быть выполнены с возможностью соединения такого держателя 530 с дополняющим соединителем стойки, основания или держателя согласно настоящему изобретению. На фиг. 5С - изображен еще один вид держателя вершины 530, показывающий, что по меньшей мере некоторые из соединителей могут содержать сквозные отверстия, выполненные с возможностью приема выступов дополняющих соединителей.

[0063] Следует понимать, что модульная рамка согласно настоящему изобретению предпочтительно обеспечивает возможность соединения нескольких составляющих рамок друг с другом с целью создания более сложных геометрических фигур. В примере, показанном на фиг. 6, составляющие рамки 610, 611, 612, 613 соединены друг с другом с образованием модульной рамки 600 большего размера в виде расширенной или сложной структуры. Такие расширенные или сложные структуры обеспечивают возможность для пользователя регулировать относительное положение и ориентацию геометрических тел или структур, закрепленных посредством отдельных составляющих рамок, и таким образом задавать или наблюдать взаимодействие между ними или кумулятивные эффекты. Такой стабильный, но при этом легко обратимый и трансформируемый блок особенно полезен для использования в обучении. Как показано на чертеже, составляющая рамка 610 соединена с другой составляющей рамкой 611 через реберные стойки 610А, 611А. Аналогичным образом, составляющие рамки 611, 612 соединены друг с другом через стойки этих составляющих рамок 611, 612, а составляющие рамки 612, 614 соединены друг с другом через стойки этих составляющих рамок 612, 614. Кроме того, составляющие рамки 614, 610 соединены друг с другом через их соответствующие стойки. На фиг. 7 показана конфигурация еще одной сложной структуры с модульной рамкой 700, состоящей из набора составляющих рамок 710, 711, 712, 713, 714, 715, 716, 717, которые могут быть выполнены с возможностью удерживания различных геометрических тел, имеющих одинаковую, сходную или различную геометрию.

[0064] В некоторых вариантах реализации геометрические тела (например кристаллы, магниты, линзы, призмы и т.п.) могут иметь один или более дополнительных признаков. В таких вариантах реализации геометрические тела могут, например, иметь предпочтительные ось или полюс (например ось С или ось Z), которые при необходимости могут использоваться для выбора расположения компонентов модульной рамки. Более конкретно, кристаллическое твердое тело может иметь предпочтительную ось в зависимости от его коэффициента преломления, хиральности, структуры кристаллической решетки, поляризации, магнитного момента или других признаков, относящимся к составу или внутренней структуре геометрического тела. В некоторых вариантах реализации геометрическое твердое тело может содержать указатель (например маркировку, точку, обозначение и т.п.), который указывает пользователю ориентацию таких предпочтительных оси или полюса относительно других элементов. Кроме того, особенно в вариантах реализации, в которых геометрическое тело содержит кристалл, этот кристалл может содержать дополнительные обозначения, в том числе серийный номер, название, данные об изготовителе, логотип, указатель ориентации относительно материнского кристалла или блока, от которого был отрезан данный кристалл, и другую информацию.

[0065] Модульные рамки согласно настоящему изобретению могут содержать любое подходящее количество составляющих рамок, стоек, держателей, соединителей, креплений и оснований. Например, модульная рамка может содержать: 0, 1, 5, 10, 15 или даже 20 или более составляющих рамок; 0, 1, 5, 10, 15, 25 или даже 50 или более стоек; 0, 1, 5, 10, 15, 20 или даже 50 или более держателей; 0, 1, 15, 20, 35 или даже 100 или более соединителей; и 0, 1, 5, 10, 15 или даже 20 или более оснований.

[0066] Фиг. 8 показывает еще один вариант реализации настоящего изобретения, содержащий контейнер (800), выполненный с возможностью по меньшей мере частичного охвата по меньшей мере одного из геометрических тел или модульных рамок согласно настоящему изобретению. В некоторых вариантах реализации контейнер 800 может содержать крышку 820 и нижнюю часть 810, причем крышка и/или нижняя часть могут содержать электропроводный материал (например медь, серебро, алюминий, электропроводный полимер и т.д.). В некоторых вариантах реализации настоящего изобретения электропроводный материал может покрывать полностью или частично крышку 820 или нижнюю часть 810 контейнера 800. Например, электропроводный материал может покрывать все внешние поверхности крышки 820 и нижней части 810.

[0067] В некоторых вариантах реализации внешняя поверхность контейнера 800 может быть частично или полностью выполнена из электропроводных пластин 813 или электропроводной сетки 815 или покрыта этими пластинами или сеткой. Когда такой контейнер 800 частично или полностью закрыт, он предпочтительно образует клетку Фарадея вокруг по меньшей мере части содержимого этого контейнера. Кроме того, контейнер 800 может содержать или быть соединенным с одной или более цепями 830, выполненными с возможностью обнаружения электромагнитной энергии через клетку Фарадея. В некоторых вариантах реализации настоящего изобретения обнаруженная электромагнитная энергия может быть закодирована в виде цифровых данных и затем передана (поз. 835) по сети 850 с использованием проводного или беспроводного соединения. Эта сеть 850 может передавать (поз. 845) указанные цифровые данные на одно или более локальных или удаленных компьютерных устройств 840 (например мобильный телефон, планшетный компьютер, переносной компьютер, настольный компьютер и т.п.), обеспечивая для одного или более пользователей возможность быстрого и удобного доступа к этим данным и предпочтительно поддерживая деятельность по дистанционному обучению.

[0068] Другие варианты реализации настоящего изобретения содержат другие или дополнительные модульные рамки и модульные устройства, в которых рамочные элементы и рамки комбинируются.

[0069] Некоторые варианты реализации модульных рамок могут содержать первый составляющий рамочный компонент и второй составляющий рамочный компонент, причем первый компонент содержит один или более держателей вершин, реберных стоек и соединителей. Второй компонент может содержать соединители, дополняющие соединители первого компонента, так что первый и второй компоненты могут быть разъемно сопряжены друг с другом. В некоторых вариантах реализации взаимодополняющие соединители представляют собой защелки. В вариантах реализации, в которых предложены модульные устройства, имеющие две или более модульных рамок, две или более рамки, имеющие вышеописанную конструкцию, могут быть соединены друг с другом посредством одного или более фиксаторов. Каждая из двух или более модульных рамок может содержать одну или более приемных частей для фиксаторов, причем приемные части выполнены с такими размерами, что обеспечена возможность приема ими по меньшей мере части общего фиксатора. Эти приемные части для фиксаторов могут быть расположены вдоль любых подходящих частей модульной рамки, включая, например, держатель вершины или реберную стойку. Данный фиксатор может содержать соединители (например магниты, выемки, выступы, защелки, шарики и т.п.), которые являются дополняющими по отношению к соединителям приемных частей для фиксаторов. В случае, если фиксатор содержит выступающие части в качестве соединителей, следует иметь в виду, что этот фиксатор может иметь первую ширину (например в месте фиксатора, не имеющем выступающих частей) и вторую ширину (например в месте фиксатора, имеющем выступающие части), и что эта первая ширина может быть меньше, чем ширина приемной части для фиксатора, в то время как вторая ширина может быть больше, чем ширина приемной части для фиксатора. Если фиксатор содержит выемки в качестве соединителей, то следует иметь в виду, что этот фиксатор может иметь первую ширину (например в месте фиксатора, имеющем выемки) и вторую ширину (например в месте фиксатора, не имеющем выемок), и что эта первая ширина может быть меньше, чем ширина приемной части для фиксатора (например где будут располагаться дополняющие выступы), в то время как вторая ширина может быть больше, чем ширина приемной части для фиксатора, где будут располагаться дополняющие выступы.

[0070] Пример варианта реализации модульного устройства показан на фиг. 9А-9Е. Фиг. 9А показывает модульную рамку 900А, собранную из компонентов, включающих держатель вершины (также именуемый здесь вершинной частью или вершиной) 910, который может быть выполнен с возможностью поддержки и защиты усеченной вершины или другой угловой концевой части геометрического тела и от которого отходят одна или более реберных стоек 930, выполненных с возможностью защиты реберной части геометрического тела. Следует учитывать, что держатель вершины может быть выполнен с такими размерами, чтобы обеспечить возможность полного закрытия вершины геометрического тела, либо может быть выполнен с такими размерами, чтобы обеспечить возможность частичного окружения вершины геометрического тела с оставлением открытой части этой вершины. Реберные стойки 930 смежных вершинных частей 910 могут быть соединены с помощью фиксатора 940. Дополнительно или в другом варианте реализации реберная стойка 930 может быть соединена с реберной стойкой или другой частью второй модульной рамки (не показана на фиг. 9А). Две или более реберных стойки 930 или держателей вершин 910 могут образовывать периметр лицевой стороны 920, которая открывает часть грани охваченного геометрического тела. Следует учитывать, что конфигурация рамки 900А и передней стороны 920 может быть определена углами и размерами реберной стойки 930 относительно вершинных частей 910. Хотя рамки на чертежах показаны как собранные из идентичных компонентов (держателей вершин и реберных стоек), в некоторых вариантах рамка может быть образована из различных компонентов (держателей вершин и реберных стоек), что обеспечивает возможность поддержки продолговатых или даже асимметричных геометрических тел.

[0071] Как показано на фиг. 9В, такие модульные рамки могут быть соединены друг с другом с образованием структур более высокого порядка. В таких вариантах реализации настоящего изобретения модульные рамки могут быть соединены различными способами. Фиг. 9В показывает вид сбоку двух рамок простой конструкции, соединенных гранями. Фиг. 9С показывает увеличенный вид такого блока, а также демонстрирует использование фиксатора 940 для соединения двух указанных рамок. Этот фиксатор 940 может быть идентичным тем, которые могли использоваться (в некоторых вариантах реализации) для сборки простой рамки. В некоторых других вариантах реализации настоящего изобретения фиксатор, используемый для соединения модульных рамок, может быть отличным от тех, которые могут использоваться (в некоторых вариантах реализации) для сборки модульных рамок. Как показано на фиг. 9С, фиксатор 940 может быть выполнен с такими размерами, чтобы обеспечить возможность (1) его плотной вставки в приемную часть для фиксатора и (2) возможность разъемной фиксации двух рамок в конфигурации стойка к стойке. Кроме того, фиксатор способен (3) разъемно фиксировать две рамки в конфигурации грань к грани, как показано на фиг. 9Е. В случае использования конфигурации стойка к стойке (например как показано на фиг. 9С) приемная часть для фиксатора в первой рамке может принимать первые концы двух различных фиксаторов, а приемная часть для фиксатора во второй рамке может принимать противоположные концы двух различных фиксаторов. В случае использования конфигурации грань к грани (например как показано на фиг. 9Е), приемная часть для фиксатора в первой рамке может принимать первый конец одного фиксатора, в то время как приемная часть для фиксатора во второй рамке принимает противоположный конец этого фиксатора. Другая приемная часть для фиксатора в первой рамке может принимать один конец второго фиксатора, в то время как другая часть для приема фиксатора во второй рамке принимает противоположный конец этого второго фиксатора. Два различных фиксатора, используемых в конфигурации грань к грани, обеспечивают возможность фиксации длинного конца 912 первой рамки в месте, выровненном с длинным концом 914 второй рамки. Фиг. 9D показывает вид сверху двух модульных рамок, соединенных гранями, с демонстрацией относительной ориентации открытых поверхностей 920 соединенных модульных рамок.

[0072] Как показано на фиг. 9Е, модульные рамки согласно настоящему изобретению могут также быть соединены своими гранями. Фиг. 9Е также показывает, каким образом фиксатор 940 может быть вставлен в сопрягающее приспособление 945 для фиксатора в простой модульной рамке. Такое сопрягающее приспособление 945 для фиксатора содержит множество углублений или отверстий, которые обеспечивают места для закрепления фиксатора 940 в сопрягающем приспособлении 945 для фиксатора и обеспечивают возможность простого и надежного соединения компонентов простой модульной рамки и сборки структуры из множества модульных рамок. Следует иметь в виду, что фиксатор 940 может использоваться в сопрягающем приспособлении 945 для фиксатора (именуемом здесь также приемной частью для фиксатора или приемником для фиксатора) и может быть сходным или идентичным по размерам и форме с этим сопрягающим приспособлением (в данном случае - выемке реберной стойки 930). Дополнительно или в другом варианте реализации фиксатор 940 может использоваться для соединения первой рамки со второй рамкой. Как показано на чертеже, фиксатор 940 содержит первую сторону, имеющую выступы, и вторую сторону, имеющую выступы. Выступы первой стороны соединяются с выемками сопрягающего приспособления для фиксатора в первой рамке, а выступы второй стороны соединяются с выемками сопрягающего приспособления для фиксатора во второй рамке.

[0073] Фиг. 10А и 10В показывают иллюстративные варианты реализации фиксаторов согласно настоящему изобретению. Фиксаторы (и любые другие рамочные компоненты) могут быть выполнены из любого подходящего материала, включая, например, металл (например алюминий, сталь, рессорную сталь и титан), синтетические полимеры (например нейлон, полипропилен и сшитый полиэтилен), природные полимеры (например резину, латекс, вулканизированную резину) или комбинацию перечисленных материалов. Фиг. 10А показывает пружинный фиксатор 1000А, в котором пружина 1020 создает усилие, вдавливающее шарик или аналогичный компонент в сопрягающее приспособление для фиксатора (или в часть этого сопрягающего приспособления). Для того, чтобы обеспечить возможность соединения модульных рамок и их компонентов, пружинный зажим 100А может поддерживать два или более таких пружинно-шариковых узлов, соединенных посредством перемычки 1050. В некоторых вариантах реализации перемычка 1050 может быть гибкой с целью облегчения установки пружинного фиксатора 1000А. Следует учитывать, что этот пружинно-шариковый блок в другом варианте реализации или дополнительно может быть выполнен на рамке согласно настоящему изобретению и что дополняющий фиксатор может содержать выемку или отверстие. На фиг. 10В в качестве еще одного варианта фиксатора показан натяжной фиксатор 1000В. Этот натяжной фиксатор 1000В использует выступ 1030, который крепится или формируется на гибкой ножке 1040, создающей усилие, которое действует на выступ 1030 фиксатора (или части фиксатора). Гибкая ножка может быть выполнена из тонкого материала (например толщиной 20 мм, 15 мм, 10 мм, 8 мм, 5 мм или даже 0,5 мм или менее) для обеспечения желаемой гибкости. С целью обеспечения возможности соединения модульных рамок и их компонентов, натяжной фиксатор 1000В может содержать множество приспособлений с гибкими ножками и выступами, соединенных перемычками 1050. Такие перемычки 1050 могут быть гибкими с целью облегчения установки натяжного фиксатора 1000В. В одном из предпочтительных вариантов реализации настоящего изобретения пружинные фиксаторы могут использоваться в местах, часто подвергаемых разборке и повторной сборке, в то время как натяжной фиксатор используются в местах, редко подвергаемых разборке.

[0074] Следует учитывать, что благодаря возможности соединения множества простых модульных рамок различными способами обеспечивается возможность создания широкого спектра структур более высокого порядка с их предпочтительным использованием в образовательных целях. Такие структуры более высокого порядка обеспечивают не только возможность изучения взаимодействия между геометрическими телами, но также и возможность демонстрации влияния локальной геометрической формы на общую форму этих структур более высокого порядка. На фиг. 11А в качестве примера показана структура, сформированная путем соединения гранями десяти простых модульных рамок.

[0075] Сформированная таким образом спиральная структура 100 может использоваться, например, для демонстрации аддитивных эффектов расположенных под углом субъединиц в природе, например в спиралях ДНК, шпилечных структурах РНК и альфа-спиралях, наблюдаемых в протеинах. Следует учитывать, что рамки с различной геометрической формой, например представляющие различные химические субъединицы, могут включаться в структуры с тем, чтобы помочь в визуализации эффектов, имеющих место в природных полимерах. Как видно на фиг. 11В, показывающей увеличенный вид части структуры, изображенной на фиг. 11А, обеспечена возможность легкого наблюдения углов между смежными модульными рамками 1110, 1120 и 1130, что не всегда возможно при обычном представлении молекул.

[0076] Как показано на фиг. 11А и 11В, соединение «грань к грани» модульных рамок, выполненных с возможностью удерживания по существу тетраэдрического геометрического тела, может содержать соединение, в котором длинный конец 1100.1 держателя вершины первой рамки примыкает к длинному концу 1100.5 держателя вершины второй рамки. В таких вариантах соединение «ребро к ребру» модульных рамок, выполненных с возможностью удерживания по существу тетраэдрического геометрического тела, может еще в одном случае содержать соединение, в котором короткое ребро 1100.2 держателя вершины первой рамки примыкает к короткому ребру 1100.6 держателя вершины второй рамки.

[0077] Еще один вариант реализации настоящего изобретения представляет собой двухкомпонентную модульную рамку. Такой вариант реализации модульной рамки упрощает сборку и может быть особенно полезен при домашнем конструировании. Фиг. 12А показывает иллюстративную верхнюю часть 1200А такой двухкомпонентной модульной рамки. Как показано на чертеже, верхняя часть 1200А может содержать множество граней 1230, образованных реберными стойками 1240, а также содержать одно или более сопрягающих приспособлений 1220 для фиксаторов, что обеспечивает возможность ее присоединения к другим модульным рамкам. Верхняя часть 1200А может также содержать одну или более зажимов 1210 или других соединителей (например соединителей, дополняющих по отношению к соединители нижней части). Эти зажимы 1210 могут обеспечивать прикрепление к нижней части, например, как показано на фиг. 12В. Верхняя часть 1200А или любая другая часть модульной рамки может содержать резиновый, силиконовый, пенопластовый или иной материал прокладки 1245, предназначенный для (1) предотвращения скольжения геометрического тела внутри рамки и/или (2) защиты геометрического тела от повреждений. При наличии такого прокладки она может быть расположена на участках внутренней поверхности рамки. Дополнительно или в другом варианте реализации прокладка может быть выполнена в виде облицовки внутренней поверхности всей рамки. Как показано на чертеже, нижняя часть 1200В может содержать по меньшей мере один захват 1250 (или другой соединитель), который служит в качестве места взаимодействия с защелкой 1210 верхней части 1200А двухкомпонентной модульной рамки. Следует учитывать, что модульная рамка согласно настоящему изобретению может содержать более двух выступов или компонентов. Например, модульная рамка может содержать верхнюю часть, нижнюю часть и одну или более средних частей. В таких вариантах реализации верхняя часть может содержать соединители, дополняющие соединители первой средней части, а вторая средняя часть может содержать соединители, дополняющие соединители нижней части.

[0078] Нижняя часть 1200В может также содержать одну или более реберных стоек 1240 и сопрягающих приспособлений 1220 для фиксаторов, что обеспечивает возможность ее прикрепления к другим модульным рамкам. Хотя изображенная на чертеже двухкомпонентная рамка имеет верхнюю часть с одной гранью и без вершин, следует учитывать, что каждая из частей двухкомпонентной рамки может иметь множество граней и одну или более вершин, поскольку это является удобным при производстве и сборке.

[0079] Блоки модульных рамок согласно настоящему изобретению могут включать в себя модульные рамки различной формы, размера и конструкции. Например, модульное устройство может содержать множество модульных рамок, имеющих одинаковую или различную форму, размеры и конструкцию. Аналогичным образом, в различных частях блоков, содержащих фиксаторы, могут использоваться фиксаторы одинаковой или различной конструкции.

[0080] Благодаря модульному характеру модульных рамок и способу их соединения предпочтительно могут обеспечиваться средства для прикрепления модульных рамок согласно настоящему изобретению к другим модульным рамкам, а также объектам, отличным от модульных рамок. Например, следует иметь в виду, что модульная рамка согласно настоящему изобретению может соединяться с контейнером (например с ящиком, бутылкой для воды и т.п.), который содержит соединитель, выполненный с возможностью разъемного соединения с соединителем модульной рамки. В некоторых вариантах реализации этот контейнер может содержать нижнюю часть модульной рамки, выполненную с возможностью разъемного соединения с верхней частью модульной рамки. В некоторых вариантах контейнер может содержать фиксатор, выполненный с возможностью разъемного соединения с приемной частью для фиксатора в модульной рамке.

[0081] Фиг. 13А показывает контейнер или ящик 1300 согласно настоящему изобретению, который содержит основание 1320 и крышку 1310, выполненные с возможностью закрепления на них геометрического тела, с размещением или без размещения в модульной рамке. В примере, показанном на чертеже, крышка 1310 содержит сопрягающее приспособление 1330 под кристалл, выполненное с такими размерами, что обеспечена возможность его сопряжения с усеченной вершиной кристалла. Дополнительно или в другом варианте реализации сопрягающее приспособление 1330 может содержать соединитель или быть иным образом сопряжено со всем или с частью держателя вершины или реберной стойки модульной рамки. Более подробный вид иллюстративной верхней части можно видеть на фиг. 13В. Аналогичным образом, основание 1320 может содержать сопрягающее приспособление основания или пьедестал 1340, который принимает грань кристалла и удерживает этот кристалл на месте. В другом варианте реализации или дополнительно сопрягающее приспособление основания 1340 может содержать компоненты модульной рамки, которые выполнены с возможностью разъемного соединения с модульной рамкой с частичным охватом кристалла. Например, сопрягающее приспособление основания 1340 может содержать полностью или частично нижнюю часть двухкомпонентной модульной рамки, показанной на фиг. 12А, что обеспечивает возможность присоединения этой нижней части к верхней части двухкомпонентной модульной рамки, как показано на фиг. 12А. Аналогичным образом, в других вариантах реализации сопрягающее приспособление основания 1340 может содержать одно или более сопрягающих приспособлений для фиксаторов.

[0082] Крышка 1310 и/или основание 1320 могут содержать электрические соединители 1335 для соединения с геометрическим телом, предпочтительно на оси Z этого геометрического тела. В некоторых вариантах реализации контейнер согласно настоящему изобретению может быть выполнен из керамики и иметь металлическое покрытие (например медное с позолотой и т.п.). Внутренняя область 1336 контейнера может быть электрически изолирована от внешней области 1337. Внешние поверхности крышки 1310 и основания 1320 могут быть электрически соединены. Дополнительно или в другом варианте реализации внутренние поверхности крышки 1310 и основания 1320 также могут быть электрически соединены. Часть геометрического тела в контейнере может быть соединена с внешней поверхностью контейнера, в то время как другая часть геометрического тела может быть соединена с внутренней поверхностью контейнера. Следует учитывать, что внутренняя или внешняя часть крышки, внутренняя или внешняя часть основания или внутренняя часть кристалла могут быть электрически соединены любым подходящим образом.

[0083] Аналогичным образом, места прикрепления, используемые в блоках модульных рамок согласно настоящему изобретению, могут использоваться для прикрепления таких модульных рамок к внешней поверхности подходящего объекта, например контейнера, пригодного для хранения жидкости (например бутылки для воды и т.п.). На фиг. 14А и 14В в качестве примера показан контейнер 1410, который содержит сопрягающее приспособление модульной рамки. Такое сопрягающее приспособление модульной рамки может обеспечивать, например, прикрепление к грани модульной рамки согласно настоящему изобретению. В этом варианте реализации, показанном на фиг. 14В, модульная рамка 1430 прикреплена к контейнеру 1410 через сопрягающее приспособление 1420 рамки. Такое сопрягающее приспособление 1420 рамки может содержать компоненты модульной рамки, например сопрягающее приспособление для фиксатора или нижнюю часть двухкомпонентной рамки, с целью упрощения закрепления этой модульной рамки. Следует учитывать, что контейнер может быть выполнен с возможностью прикрепления модульной рамки к внешней поверхности этого контейнера.

[0084] Если из контекста не следует обратное, все указанные здесь диапазоны должны интерпретироваться как включающие в себя свои конечные значения, а открытые диапазоны должны интерпретироваться как включающие в себя только практические значения в их коммерческом понимании. Аналогичным образом, все перечни значений должны рассматриваться как включающие в себя промежуточные значения, если из контекста не следует обратное.

[0085] Неопределенные английские артикли «а», «an» и определенный артикль «the» при их использовании в настоящем описании и приведенной ниже формуле изобретения относятся к множественным объектам, если в контексте четко не оговорено иное. Кроме того, предлог «в» при его использовании в настоящем описании означает как «в», так и «на», если из контекста не следует иное.

[0086] Термин «присоединен к» при его использовании в настоящем описании может означать как непосредственное соединение (при котором два элемента, соединенных друг с другом, контактируют друг с другом), так и косвенное соединение (при котором между двумя этими элементами расположен по меньшей мере один дополнительный элемент), если из контекста не следует иное. Таким образом, термины «присоединен к» и «соединен с» используются как синонимы.

[0087] Специалисту понятно, что возможно намного большее количество модификаций, чем то, которое описано здесь, без выхода за объем настоящего изобретения. Поэтому настоящее изобретение не следует считать ограниченным ничем, кроме объема приложенной формулы изобретения. Кроме того, как в описании, так и в формуле изобретения, все термины должны интерпретироваться максимально широко в соответствии с контекстом. В частности, термины «содержит» и «содержащий» в отношении элементов, компонентов или шагов должны интерпретироваться как неисключительные и указывать на то, что все упоминаемые в тексте элементы, компоненты или шаги могут существовать или использоваться вместе с другими элементами, компонентами или шагами, которые не упоминаются явным образом в тексте, или комбинироваться с ними. В тех случаях, когда пункты формулы изобретения относятся по меньшей мере к одному из элементов, выбранных из группы, содержащей А, В, С … и N, текст должен интерпретироваться как указывающий на необходимость только одного элемента из указанной группы, а не А плюс N, не В плюс N и т.д.

Предложены модульные рамки для обучающих целей, которые обеспечивают прочное закрепление геометрических тел. Некоторые из предложенных модульных рамок могут быть собраны в виде трехмерных модульных устройств и особенно подходят для обучающих целей. Модульные устройства, содержащие две или более рамок, могут быть соединены посредством фиксаторов в двух и более различных конфигурациях. Также предложены контейнеры, содержащие электропроводный материал и выполненные с возможностью формирования клетки Фарадея вокруг своего содержимого. 7 з.п., 32 ил.

1. Модульная рамка, выполненная с возможностью удержания геометрического тела, содержащего вершины и ребра, и содержащая:

первый держатель вершины, второй держатель вершины, третий держатель вершины и четвертый держатель вершины, каждый из которых выполнен с возможностью приема одной из вершин геометрического тела;

первую реберную стойку, вторую реберную стойку, третью реберную стойку, четвертую реберную стойку, пятую реберную стойку и шестую реберную стойку, каждая из которых выполнена с возможностью охвата по меньшей мере части одного из ребер геометрического тела;

по меньшей мере два рамочных компонента, каждый из которых содержит по меньшей мере часть указанной первой реберной стойки, так что указанные по меньшей мере два рамочных компонента совместно образуют первую реберную стойку;

по меньшей мере один соединитель для соединения указанных по меньшей мере двух рамочных компонентов для образования первой реберной стойки, причем каждый соединитель из указанного по меньшей мере одного соединителя выполнен с возможностью соединения с возможностью разъема одного рамочного компонента из указанных по меньшей двух рамочных компонентов с другим рамочным компонентом из указанных по меньшей мере двух рамочных компонентов;

причем первая реберная стойка и вторая реберная стойка отходят от первого держателя вершины с частичным образованием лицевой стороны.

2. Модульная рамка по п. 1, дополнительно содержащая по меньшей мере одну прокладку, выполненную с возможностью по меньшей мере одного из следующего: предотвращения скольжения геометрического тела внутри рамки и защиты геометрического тела от повреждения.

3. Модульная рамка по п. 1, в которой первая реберная стойка содержит магнитное крепление, выполненное с возможностью разъемного соединения с другим магнитным креплением другой модульной рамки.

4. Модульная рамка по п. 1, в которой по меньшей мере один соединитель представляет собой фиксатор.

5. Модульная рамка по п. 1, которая также содержит по меньшей мере два рамочных компонента, каждый из которых содержит по меньшей мере часть указанного первого держателя вершины, так что они совместно образуют первый держатель вершины, и которые для образования первого держателя вершины соединены с возможностью разъема посредством по меньшей мере одного соединителя.

6. Модульная рамка по п. 1, которая дополнительно содержит основание, имеющее второй соединитель, выполненный с возможностью сопряжения с по меньшей мере одним из следующего: первой реберной стойкой и первым держателем вершины.

7. Модульная рамка по п. 1, в которой указанная лицевая сторона частично задана первой реберной стойкой и второй реберной стойкой, которые выступают наружу из первого держателя вершины, и третьей реберной стойкой.

8. Модульная рамка по п. 1, в которой указанное геометрическое тело представляет собой усеченный и скошенный тетраэдрический кристалл.