DE102010042586A1 - Rotatable or adjustable operating element e.g. jog dial, for use in e.g. sound or studio engineering, has magnets rotatable and/or adjustable with respect to brake disk that is connected with housing, where element is combined with brake - Google Patents
Rotatable or adjustable operating element e.g. jog dial, for use in e.g. sound or studio engineering, has magnets rotatable and/or adjustable with respect to brake disk that is connected with housing, where element is combined with brake Download PDFInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein dreh- oder verschiebbares Bedienelement und ist insbesondere einsetzbar im Studiobereich, um die Steuerung von Eingabeparametern ergonomisch zu ermöglichen.The invention relates to a rotatable or displaceable operating element and can be used in particular in the field of studios in order to enable the control of input parameters ergonomically.
Bedienelemente ohne Endanschlag wie beispielsweise Encoder, Jog Dials, Shuttle Dials, Dial Wheels werden üblicherweise gebremst, um die Ergonomie zu verbessern. Gängige Methoden nach dem Stand der Technik sind mechanische Bremsen mit Schwungmassen oder das Bremsen durch Reibung.Endless controls such as encoders, jog dials, shuttle dials, dial wheels are usually braked to improve ergonomics. Common methods of the prior art are mechanical brakes with flywheels or braking by friction.
Die bisher bekannten Lösungen haben die Nachteile, dass
- – die Bremswirkung konstant ist, egal mit welcher Kraft oder Geschwindigkeit das Bedienelement bewegt wird,
- – die Bremse am Anfang blockiert ist und die Bremswirkung ruckartig einsetzt und
- – keine Spielfreiheit gegeben ist, wobei Lastwechsel ruckartig erfolgen.
- - the braking effect is constant, no matter with which force or speed the operating element is moved,
- - The brake is blocked at the beginning and the braking effect begins jerkily and
- - No backlash is given, with load changes take place jerkily.
Die Folge ist, dass kleine Bewegungen zur exakten Positionierung schwierig sind, die Bremswirkung bei schneller Betätigung hingegen zu gering ausfällt. Deshalb besteht die Neigung zum „Überdrehen” des Bedienelementes.The result is that small movements are difficult for exact positioning, but the braking effect is too low during rapid operation. Therefore, there is a tendency for "over-turning" of the control.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, Bedienelemente zu schaffen, die die Nachteile des Standes der Technik vermeiden und insbesondere eine präzise Steuerung von Eingabeparametern ermöglichen.The object of the invention is therefore to provide controls that avoid the disadvantages of the prior art and in particular allow precise control of input parameters.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 in Zusammenwirken mit den Merkmalen im Oberbegriff. Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten.This object is achieved by the features in the characterizing part of claim 1 in cooperation with the features in the preamble. Advantageous embodiments of the invention are contained in the subclaims.
Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Bedienelements besteht in einer sanft einsetzenden, ruckfreien Bremswirkung und einer linear zunehmenden Bremswirkung mit steigender Umfangsgeschwindigkeit, wobei ruckfreie Lastwechsel ermöglicht werden.A particular advantage of the operating element according to the invention consists in a smooth, jerk-free braking effect and a linearly increasing braking effect with increasing peripheral speed, whereby smooth load changes are made possible.
Dies wird dadurch erreicht, dass ein Bedienelement mit einer Wirbelstrombremse eingesetzt wird, bei der das Bewegen eines statischen Magnetfeldes über einer Metallplatte oder auch einer Metallplatte über einem Magnetfeld zu einer Bremswirkung führt. Vorteilhaft werden die erfindungsgemäßen dreh- oder verschiebbaren Bedienelemente in der Ton- oder Studiotechnik, zur Bedienung von Audio-, Video- und/oder Multimediageräten, wie beispielsweise CD-Spielern oder dergleichen, im Unterhaltungs- oder Freizeitbereich eingesetzt. Insbesondere können beispielsweise Encoder, Jog Dials, Shuttle Dials, Dial Wheels, Tuning Wheels oder Schieberegler mit einer Wirbelstrombremse kombiniert werden. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden Bedienelemente ohne Anschlag, sogenannte Endlosregler, mit einer Wirbelstrombremse kombiniert.This is achieved by using an operating element with an eddy current brake, in which the movement of a static magnetic field over a metal plate or also a metal plate via a magnetic field leads to a braking effect. Advantageously, the rotatable or displaceable operating elements according to the invention in sound or studio technology, for the operation of audio, video and / or multimedia devices, such as CD players or the like, are used in the entertainment or leisure sector. In particular, for example, encoders, jog dials, shuttle dials, dial wheels, tuning wheels or sliders can be combined with an eddy current brake. In a preferred embodiment of the invention controls without stop, so-called endless controller, combined with an eddy current brake.
Eine bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass dreh- oder verschiebbaren Teile des Bedienelements mit mindestens einem magnetischen Element versehen sind. Bei dem mindestens einen magnetischen Element kann es sich beispielsweise um einen Permanentmagneten handeln. Bei Betätigung des Bedienelements wird das mindestens eine magnetische Element an mindestens einem metallischen Element vorbeigeführt, so dass durch das über das mindestens eine metallische Element Magnetfeld, welches durch das mindestens eine magnetische Element erzeugt wird, in dem mindestens einen metallischen Element Wirbelströme generiert werden.A preferred embodiment provides that rotatable or displaceable parts of the operating element are provided with at least one magnetic element. The at least one magnetic element may, for example, be a permanent magnet. Upon actuation of the operating element, the at least one magnetic element is guided past at least one metallic element, so that eddy currents are generated in the at least one metallic element by the magnetic field generated by the at least one magnetic element via the at least one metallic element.
In einer alternativen bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass bei Betätigung des Bedienelements nicht das mindestens eine magnetische Element bewegt wird, sondern dass die dreh- oder verschiebbaren Teile des Bedienelements mit mindestens einem metallischen Element ausgestattet sind. Das mindestens eine metallische Element wird in dieser alternativen Ausführungsform bei Betätigung des Bedienelements an mindestens einem magnetischen Element entlang geführt, so dass auch hier in dem mindestens einen metallischen Element Wirbelströme generiert werden.In an alternative preferred embodiment, it is provided that upon actuation of the operating element not the at least one magnetic element is moved, but that the rotatable or displaceable parts of the operating element are equipped with at least one metallic element. In this alternative embodiment, the at least one metallic element is guided along at least one magnetic element upon actuation of the operating element, so that eddy currents are also generated here in the at least one metallic element.
Als vorteilhaft hat es sich erwiesen, dass bei Betätigung des Bedienelements sowohl das mindestens eine magnetische Element als auch das mindestens eine metallische Element, vorzugsweise gegenläufig, bewegt werden. Dies kann beispielsweise erreicht werden, indem das mindestens eine magnetische Element auf einem ersten rotierenden Element, beispielsweise einer ersten rotierenden Scheibe, und das mindestens eine metallische Element auf einem zweiten rotierenden Element, beispielsweise einer zweiten rotierenden Scheibe, angeordnet ist. Vorstellbar ist, dass die rotierenden Elemente selbst zumindest teilweise aus magnetischem bzw. metallischen Material realisiert sind. Die rotierenden Elemente können sich dann gegeneinander bewegen, indem z. B. das erste rotierende Element in Uhrzeigerrichtung und das zweite rotierende Element entgegen der Uhrzeigerrichtung gedreht werden.It has proved to be advantageous that upon actuation of the operating element both the at least one magnetic element and the at least one metallic element, preferably in opposite directions, are moved. This can be achieved, for example, by arranging the at least one magnetic element on a first rotating element, for example a first rotating disk, and the at least one metallic element on a second rotating element, for example a second rotating disk. It is conceivable that the rotating elements themselves are at least partially realized from magnetic or metallic material. The rotating elements can then move against each other by z. B. the first rotating element in the clockwise direction and the second rotating element are rotated in the counterclockwise direction.
Weitere Vorteile des erfindungsgemäßen Bedienelements sind beispielsweise:
- – Verschleißfreiheit
- – Wartungsfreiheit
- – zeitlich unbegrenzt gleich bleibende Bremswirkung
- – bei Verwendung von Permanentmagneten ist keine Energiezufuhr nötig.
- - wear-free
- - Maintenance-free
- - unlimited braking effect for an unlimited period of time
- - When using permanent magnets no energy supply is necessary.
Die Erfindung soll nachstehend anhand von einem zumindest teilweise in der Figur dargestellten Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Es zeigt:The invention will be explained below with reference to an embodiment shown at least partially in the figure. It shows:
Der Erfindung liegt das Prinzip zugrunde, das durch ein über einer Metallplatte bewegtes Magnetfeld im Metall Spannungen induziert werden, welche wiederum Wirbelströme zur Folge haben. Diese Wirbelströme erzeugen Ihrerseits in der Metallplatte ein Magnetfeld, dessen Polarität dem äußeren entgegengesetzt ist. Diese Effekte sind bekannt als „Lenzsche Regel”. Die Metallplatte selbst muss keine magnetischen Eigenschaften haben.The invention is based on the principle that voltages are induced in the metal by a magnetic field moved over a metal plate, which in turn results in eddy currents. These eddy currents in turn create a magnetic field in the metal plate whose polarity is opposite to the external one. These effects are known as "Lenz's Rule". The metal plate itself does not have to have magnetic properties.
Mit Hilfe des elektrischen Widerstands des Metalls werden die durch Bewegungsenergie erzeugten Wirbelströme in Wärme umgesetzt. Letztlich wird Bewegungsenergie in Wärme verwandelt, das Resultat ist Bremswirkung.With the help of the electrical resistance of the metal, the eddy currents generated by kinetic energy are converted into heat. Ultimately, kinetic energy is transformed into heat, the result is braking action.
Die Stärke der Bremswirkung ist von vielen Parametern abhängig und deshalb in einem weiten Bereich fein einstellbar:
- a. Geschwindigkeit
- b. elektrische Leitfähigkeit des Metalls
- c. Form und Größe der Metallplatte
- d. Luftspalt
- e. Winkel des Magnetfeldes zur Metallplatte und
- f. Stärke des Magnetfeldes.
- a. speed
- b. electrical conductivity of the metal
- c. Shape and size of the metal plate
- d. air gap
- e. Angle of the magnetic field to the metal plate and
- f. Strength of the magnetic field.
Der Fachmann wird diese Parameter jeweils so wählen, dass für vorgegebene Dreh- bzw. Verschiebegeschwindigkeiten des Bedienelements die gewünschte Bremswirkung erreicht wird.The person skilled in the art will in each case select these parameters in such a way that the desired braking effect is achieved for predetermined rotational or displacement speeds of the operating element.
Anhand der
Bei dem beispielhaften Bedienelement handelt es sich um ein sogenanntes „Dial Wheel”
Unterhalb des „Dial Wheel”
Wird nun das „Dial Wheel”
Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführungsform nicht auf die vorstehend angegebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, die von dem erfindungsgemäßen Bedienelement auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch machen.The invention is not limited in its embodiment to the above-mentioned preferred embodiments. Rather, a number of variants are conceivable that make use of the control element according to the invention even with fundamentally different types of use.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Neodym-ScheibenmagnetNeodymium disc magnet
- 22
- Aluminium-BremsscheibeAluminum brake disc
- 33
- Dial WheelDial wheel
- 44
- Gehäusecasing
- 55
- Drehachseaxis of rotation
- 66
- Luftspaltair gap
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