DE202010001415U1

DE202010001415U1 - Dreh- oder verschiebbares Bedienelement

Info

Publication number: DE202010001415U1
Application number: DE202010001415U
Authority: DE
Original assignee: Native Instruments GmbH
Current assignee: Native Instruments GmbH
Priority date: 2009-10-23
Filing date: 2010-01-21
Publication date: 2010-04-22
Anticipated expiration: 2020-01-22
Also published as: DE102010042586A1

Abstract

Dreh- oder verschiebbares Bedienelement, dadurch gekennzeichnet, dass das Bedienelement zur Abbremsung der Drehung oder Verschiebung mit einer Wirbelstrombremse kombiniert ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein dreh- oder verschiebbares Bedienelement und ist insbesondere einsetzbar im Studiobereich, um die Steuerung von Eingabeparametern ergonomisch zu ermöglichen.
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.
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.

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.
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.
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.
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.
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.
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.
In einer alternativen bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass bei Betätigung des Bedienelements nicht das mindestens eine magnetische Element bewegt wird, sondern dass 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.
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.
Weitere Vorteile des erfindungsgemäßen Bedienelements sind beispielsweise:

– Verschleißfreiheit
– Wartungsfreiheit
– zeitlich unbegrenzt gleich bleibende Bremswirkung
– bei Verwendung von Permanentmagneten ist keine Energiezufuhr nötig.

Die Erfindung soll nachstehend anhand von einem zumindest teilweise in der Figur dargestellten Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Es zeigt:
1: eine schematische Darstellung eines beispielhaften Bedienelements mit Wirbelstrombremse.
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.
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.
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.

Der Fachmann wird diese Parameter jeweils so wählen, dass für vorgegebene Dreh- bzw. Verschiebegeschwindigkeiten des Bedienelements die gewünschte Bremswirkung erreicht wird.
Anhand der 1 soll an einem sogenannten „Dial Wheel” 3 ein beispielhaftes Bedienelement mit Wirbelstrombremse näher erläutert werden. Die Erfindung ist jedoch nicht auf dieses Ausführungsbeispiel beschränkt, vielmehr umfasst die Erfindung auch andere Ausführungsformen des Bedienelements, wie z. B. Encoder, Jog Dials, Shuttle Dials, Dial Wheels, Tuning Wheels oder Schieberegler. Auch sind andere Anordnungen der magnetischen und/oder metallischen Elemente möglich.
Bei dem beispielhaften Bedienelement handelt es sich um ein sogenanntes „Dial Wheel” 3. Das „Dial Wheel” 3 weist an seiner Unterseite mindestens zwei Neodym-Scheibenmagnete 1 auf. Anstelle von Neodym-Scheibenmagneten können auch andere magnetische Elemente eingesetzt werden. Das „Dial Wheel” 3 ist drehbar um eine Drehachse 5 in einem Gehäuse 4 eingesetzt.
Unterhalb des „Dial Wheel” 3 ist eine Aluminium-Bremsscheibe 2 angeordnet. Sie ist fest mit dem Gehäuse 4 verbunden. Die Neodym-Scheibenmagneten 1 sind von der Aluminium-Bremsscheibe 2 durch einen Luftspalt 6 getrennt und so beabstandet, dass, wie oben beschrieben, bei Drehbetätigung des „Dial Wheel” 3 die gewünschte Bremswirkung erzielt wird.
Wird nun das „Dial Wheel” 3 beispielsweise zur Parametereingabe um die Drehachse 5 gedreht, so wird durch die Neodym-Scheibenmagnete 1 in der Aluminium-Bremsscheibe 2 ein Wirbelstrom hervorgerufen, welcher seinerseits ein Magnetfeld erzeugt, das gemäß der Lenzschen Regel den Magnetfeldern der Neodym-Scheibenmagnete 1 entgegenwirkt und so der Bewegung des „Dial Wheel” 3 eine bremsende Kraft entgegensetzt.
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.

1: Neodym-Scheibenmagnet
2: Aluminium-Bremsscheibe
3: Dial Wheel
4: Gehäuse
5: Drehachse
6: Luftspalt

Claims

Dreh- oder verschiebbares Bedienelement, dadurch gekennzeichnet, dass das Bedienelement zur Abbremsung der Drehung oder Verschiebung mit einer Wirbelstrombremse kombiniert ist.
Bedienelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Bedienelement um einen Encoder, ein Jog Dial, ein Shuttle Dial, ein Dial Wheel, ein Tuning Wheel oder um einen Schieberegler handelt.
Bedienelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Bedienelement keinen Endanschlag aufweist.
Bedienelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das dreh- oder verschiebbare Teil des Bedienelements mindestens ein magnetisches Element aufweist, wobei das mindestens eine magnetische Element gegenüber mindestens einem metallischen Element dreh- bzw. verschiebbar ist.
Bedienelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das dreh- oder verschiebbare Teil des Bedienelements mindestens ein metallisches Element aufweist, wobei das mindestens eine metallische Element gegenüber mindestens einem magnetischen Element dreh- bzw. verschiebbar ist.
Bedienelement nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wirbelstrombremse mindestens einen Permanentmagneten umfasst.
Bedienelement nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl das mindestens eine magnetische Element als auch das mindestens eine metallische Element beweglich angeordnet sind.
Bedienelement nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine magnetische Element und das mindestens eine metallische Element gegenläufig beweglich angeordnet sind.