Böser Carbon-Mythos jetzt tot?!

Hi zusammen,

ein guter Link wo die betreffenden Werte von CFK mit Alu, Stahl und auch GFK verglichen werden findet man z.B. hier (R&G- Lieferant bzw. Hersteller von Faserverbundwerkstoffen)- etwas nach oben scrollen zur Tabelle.

Denke da kann man alles nötige daraus entnehmen.

Interessant ist auch noch ein Prüfbericht in dem auch verschiedene Harze/Härter betrachtet werden

Prüfbericht einer Uni

Gruß
Stefan

Tassilo,

du schreibst in einem Beitrag, dass du natürlich die Teile so herstellen willst, dass Faserrichtung und Krafteinwirkpunkte berücksichtigt werden (also keine einfache Röhre, sondern ein mit FEM berechnete Bionik-konstruktion) und wenn es um den Preis geht, nennst du Quadratmeterpreise.

Wo ist die Motivation deines Beitrags? Es scheint, als ob du das "go" für die Carbongroßserienproduktion suchst. Son bisschen Marktforschung in den Amateurforen oder sowas.

Dann entwickel doch nicht an der Kundschaft vorbei!

Es ist schade. Im Consumerbereich wird so häufig am Kunden vorbei konstruiert.

Ich wiederhole mich: 95% aller Teleskopuser werden die Vorteile eines Carbontubus nicht auffallen. Dejustierte Optik, Seeing, Guidingprobleme, falsch justierte Montierung und abstürzende Software.

Mir ist egal, was du machst. Es stört mich nur, wenn du hier sinnvolle Antworten in den Wind schlägst. Dann stell keine Frage sondern mache ne Abstimmung! Nix für Ungut!

Nochmal der Tipp: Ein gewinnorientiertes Unternehmen kommt um Carbon als Imageträger nicht herum! Also mach es! [:D]

Viele Grüße
Michael[:D]

Hallo Johann,

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">allerdings hast du dabei vergessen, daß ein Konstrukteur der sein Gehirn benutzt eben seine Konstruktion den Werkstoffeigenschaften anpasst und eben gerade NICHT bei unterschiedlichen Materialien die gleichen Durchmesser und Wandstärken einsetzt <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">

na ja der Durchmesser wird natürlich von der Optik vorgegeben, das einzige was dem Konstrukteur also bleibt ist die Wandstärke und ja da wird man wenn man sein Gehirn einschaltet einen Alu Tubus entsprechend schwerer auslegen müssen wie einen CFK Tubus.
Das hat Heiko ja schon vorgerechnet.

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Die Kunst des konstruierens ist eben die sinnvolle Verwendung der zur Verfügung stehenden Materialien bei Optimierung des Preis - Leistungs - Verhältnisses und natürlich der Gewährleistung der vollen Funktionsfähigkeit des Produktes. <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">

Richtig allerdings geht auch das Gewicht eines Bauteils in das Preis – Leistungsverhältnis mit ein und so kann auch ein Material was eine Gewichtsersparnis bei gleicher Stabilität bringt trotz eines höheren Preises ein sehr gutes Preis – Leistungsverhältnis haben.

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">ein kleines Beispiel dafür, daß Alu nicht gleich Alu sein muß - ich werde Teleskopbaurelevante Werkstoffdaten hier hereinstellen, wenn vorliegend ..
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">

Auch richtig nur verschweigst Du das entsprechend hochwertige ALU Legierungen ebenfalls ihren Preis haben und der Preis war ja Dein Argument gegen das CFK.
Da musst Du aufpassen das Du mit Deinem „Weltraum ALU“ noch mit dem CFK im Preis - Leistungsverhältnis mithalten kannst.

Auch ALU ist nicht gerade ein billiger Werkstoff.

Ein kleiner Vergleich
Tubus 300 / 1200 mm in CFK Verbundbauweise wie oben vorgestellt 354 Euro
ALU Tubus 300 / 1200 mit 4mm Wandstärke 249,60 Euro

http://62.75.219.46/metall-p13…27902eed31ed8dc036446f1a5

(==&gt;)Bernd

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Fokusstabilität, durch geringen Wärmelängenausdehnungskoeffizienten ( was ein Wort ) ist eine Fokusdrift bei Temperaturänderungen deutlich geringer.
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">

Bei einem Refraktor muss ich hier widersprechen.
Durch die Temperraturabhängigkeit der Brechzahlen ergibt sich beim Refraktor und nur dort ein erheblicher Fokusshift, dieser müsste im Idealfall durch den Tubus kompensiert werden.
Hier wäre Alu tatsächlich im Vorteil, allerdings relativiert sich dieser Vorteil etwas da ach Alu es längst nicht schafft diesen Fokusshift zu kompensieren.

(==&gt;)Michael

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Ich wiederhole mich: 95% aller Teleskopuser werden die Vorteile eines Carbontubus nicht auffallen. <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">

Ich weiß ja nicht wie Du so im schätzen von Gewichten bist aber die 2kg Gewichtsersparnis die Tassilo für den EF127 angibt würden mir sofort sehr positiv auffallen.

Da ich als rein visueller Beobachter mit dem etwas höheren Fokusshift der Version mit CFK gegenüber der mit ALU Tubus gut leben kann nehme ich gerne die Gewichtsersparnis

Aber vielleicht ist Dir ja das Gewicht wurst?
Dann kannste natürlich auch gerne ne Version mit Stahlbeton- Tubus ordern und wirst auch da wohl keinen Unterschied zur Version mit CFK Tubus bemerken.

Grüße Gerd

Tassilo,

wieso musstest du bei der Bioniksache schmunzeln? Ich dachte das war ein Punkt, auf dem man sich geeinigt hatte, dass das CFK auch sinnvoll eingesetzt werden muss, damit es seinen Zweck erfüllt. Und da hast du zugestimmt.

Eine bionische Struktur würde zum Beispiel Querschnittsverkleinerungen bzw Materialdickenverjüngung vom Rohrschellenangriffspunkt zu den Tubusenden bedeuten.

Einer quadratischen Parabel gleich müsste dieses Verhältnis ohne Anbauten zu den Tubusenden verlaufen. Jetzt müssen natürlich Sucher oder bei Newtonteleskopen der Okularauszug, also außen an der Oberfläche angebrachte Teile, berücksichtigt werden. In der Nähe dieser Teile muss die Materialstärke wieder erhöht werden um Verkippungen bei schweren Zuladungen zu verhindern.

Wenn du es hochwertig machen willst musst du nun Software hinzuziehen, denn die Überlagerung von Materialstärkenveränderungen und Übergängen zu Anbauten mit bestimmten Eckenradien sind sehr kompliziert bis unmöglich per Hand zu berechnen. Für einfachere Maschinenbaulösungen kann man sich da bei isotropen Werkstoffen Tabellen bedienen, die in Normen verzeichnet sind. Bei Faserorientierten Werkstoffen ist das aber nicht möglich.

Jetzt verstehe ich deine Belustigung bei der "bionischen Struktur" nicht, denn darauf läuft jede hochwertige Ingenieurslösung im Endeffekt raus, wenn man sie mit aller Konsequenz durchzieht.

Das hast du vor. Und rechnest uns bei den Kosten Quadratmeterpreise vor, die bei solch kompliziert herzustellenden Konturen wohl eher in den Hintergrund rücken dürften.

Die Motivation meines Betrags ist es, das ich ein bisschen Ahnung von der Materie habe und ich es unerträglich finde, wie am Kunden vorbei konstruiert wird.

Es würde mich überraschen, wenn Meade nicht einfach die Alutuben gegen in China produzierte Standard CFK Rohre tauscht.

Ich meine das wirklich nicht sarkastisch. Aber überrascht den Astromarkt doch mal mit wirklich innovativen Lösungen! Wenn ihr es schafft, bezahlbare ingenierusmäßig hochwertige Tuben mit unterschiedlichem Qurschnitten herzustellen und diese auf dem Markt zu etablieren, steige ich sofort bei euch als Verkäufer/Marketing/Werbestratege ein. Denn das wäre ein HAMMER!

Alles andere ist am Kunden vorbei in die Tasche gewirtschaftet und das stört mich.

Viele Grüße
Michael

p.s. die gleichbleibenden preise bei eurem refraktor haben mich ähnlich wie Johann stutzig gemacht. dann hat man wohl vorher zuviel bezahlt. Ein Fehler, den ihr grade korrigiert?

Hallo Michael,

Deine Ansätze beziehen sich also auf eine nichtlineare Tubuswandstärke mit s(x), damit also
1. variables I(x) infolge abnehmender Wandstärke
2. variables auf I(x) infolge sinkenden Tubusdurchmessers – so verstehe ich´s zumindest.

Was hast Du denn als mathematische Randbedingung gesetzt? Sigma xx = const., Ablage
beidseitig gleich, oder Verlauf von E*I(x) = Tubusschellenseitig gleich?
Jedenfalls überlagerst Du zwei mathematisch voneinander abhängende Variablen. Das ist nicht
ansatzweise so effektiv, wie aufwendig - sei versichert. Und warum ist der mathem. Verlauf dann
quadratisch? Ich komme unter jeder der obigen Voraussetzungen auf s(x) mit höherer Ordnung als 2,
und bedarfsweise I(x) mit höherer Ordnung als 1. Die Ordnungszahlen sind noch dazu voneinander
abhängig. Soll das so?

Insbesondre die variable Wandstärke s(x) verkompliziert alles sehr, ist teuer umsetzbar, und
Gewichtseinsparungspotential ist hier wirklich klein. Das ist für meinen Geschmack etwas zu hoch
gehängt.
Praktisch leichter umsetzbar und physikalisch effektiv ist die Sandwichstruktur von Stefan, vielleicht
auch mit vom Objektiv zum Fokussierer hin linear sinkendem I(x) - so wie bei ´ner alten Flüstertüte.
Ob sich das lohnt, kann man aber nur persönlich abwägen! Wir lösen damit nämlich den direkten
Vergleich zum Alu-Rohr langsam auf. Eigentlich müßte man Alu nu wieder gegenrechnen. Dadurch
würde meine Rechentabelle um eine Dimension erweitert. Das qualitative Ergebnis können wir
in etwa von dieser Tabelle bereits ableiten: CFK wäre leichter, Differenz steigend mit großen
Tubusdurchmessern.

Plus folgende Maßnahmen:
Ein guter Crayford ist meistens recht massiv und schwer, und beim Refraktor hat er zudem einen
längeren Fokussierweg. Da ist viel Potential für eine leichte und steife Lösung! Und nebenbei: Eine
intelligente Konstruktion in CFK-Leichtbau hätte zudem einen breiteren Anwendungsbereich - quasi
bei allen Teleskopen - und damit auch großes Marktpotential.
Auch die Linsenfassung, oder zumindest der erste Flansch am Tubus, sind meistens aus Al gefertigt.
Hier ginge gewichtstechnisch auch noch was!
Und wenn man nun die Summe der Maßnahmen sieht:
Bei einem 150´er f/7 durch Sandwichleichtbau mindestens 4,5Kg gespart, am Fokussierer und
Fassungsflansch zusammen nochmal mindestens 2Kg, und es wird interessant…

Gruß
Heiko

Hallo zusammen,

sorry, ich habe nicht alle Beitraege im Detail gelesen, und beziehe mich daher eher auf die etwas provokaten Ueberschrift des threads. Aus meiner Sicht ist Carbon, auch als Volltubus, in bestimmten Bereichen ein extrem attraktives Material. Ein konkretes Beispiel, mein neues Bino mit 160 mm Triplet APO Linsen und Carbon-Tuben wiegt 11.5 kg, ein 1kg entfaellt auf die weniger als 1mm dicken, mit Ringen verstaerkten Carbon Tuben mit 170 mm Durchmesser. Mit Alu waere wohl 1.5 mm Wandstaerke notwendig und das Gewicht damit 2 kg hoeher, 2 kg die man beim Anheben des Teleskops in die Montierung sehr viel staerker spuert, als einem lieb ist. Auch das Stativ, ein modifiziertes Gitzo-Stativ, besteht in zentralen Teilen aus Carbon.

beste Gruesse

Thomas

Hallo Tassilo,
Du schreibst: <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Wenn man Deinen neuen Wahnsinnsspiegel auf den 127mm Apo skalieren würde, dürfte das Objektiv maximal 3mm dick sein. Das müssen wir noch üben....<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
Als Meniskus-Spiegel wären es sogar unter 0.5mm[:D]
Fällt in die Kategorie "Dinge die Welt nicht braucht".

Was ich mit meinem Beispiel ausdrücken wollte ist, dass man sich extrem verschätzen kann wenn Exponenten ins Spiel kommen. Heiko hat einige interessante Aspekte angeschnitten. Nur etwas grösser - schon kann Carbon die Vorteile voll ausspielen.

Ich bin vor einiger Zeit schwer ins Grübeln gekommen als ich bei der Entladung von 15m langen Doppel-T-Stahlträgern von einem Tieflader zugeschaut habe. Die haben sich sowas von gebogen, wie Gummi, völlig surreal!

Letztlich sind diese Effekte ein Grund für aktive Optik, es ist billiger die Struktur live passend zurechtzubiegen, anstatt sie von komplett in den Toleranzen zu konstruieren. Und ab einer bestimmten Grösse geht es gar nicht mehr anders.

ps. "billiger"
<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">das das nicht immer teuer sein muß, zeigt ja das Beispiel mit unserem 127mm ED-APO, der jetzt ohne Aufpreis in Carbon kommt.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
Das ist natürlich ein Argument! Es ist völlig legitim, wenn ein Hersteller unter dem Preisaspekt entwickelt. Das ist ja der Sinn der ganzen Unternehmung[:D]
Und selbstverständlich wird ein Produkt als Summe der Eigenschaften verkauft. Carbon ist schon was sehr feines, Haptik, Optik... ich würde nirgendwo mehr Alu verbauen.

cs Kai

Hallo Michael,

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Ich dachte das war ein Punkt, auf dem man sich geeinigt hatte, dass das CFK auch sinnvoll eingesetzt werden muss, damit es seinen Zweck erfüllt. Und da hast du zugestimmt. <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">

sicher muss auch CFK sinnvoll eingesetzt werden, so wie es bei jedem anderen Werkstoff auch der Fall ist aber das „sinnvoll einsetzen“ hat rein gar nichts mit Bionik zu tun.
Oder glaubst Du das das CFK ausschließlich in einer aufwendig berechneten und ebenso aufwendig hergestellten Bionik Struktur sinnvoll eingesetzt werden kann?

Auch ich muss über Deinen Letzten Beitrag und Deinen Hang zur Bionik beim Teleskop Tubus schmunzeln.
Selbstverständlich gibt es für Bionik sinnvolle Anwendungsbereiche aber ein CFK Tubus für ein Teleskop gehört da nicht dazu.

Erst ist Dir das CFK zu teuer als das es nach Deiner Meinung Sinn machen würde und jetzt willst Du krampfhaft den Preis durch die Bionik Struktur weiter nach oben treiben.

Gerade beim ohnehin schon sehr leichten CFK Tubus macht Bionik keinen Sinn.
Letztlich rechtfertigen die paar Gramm die man dann noch zusätzlich einspart den Aufwand längst nicht.

Sinnvoller wäre es schon beim vergleichsweise schweren Alutubus den auf diese Weise etwas abzuspecken.
Diesen kann man auf einer CNC Drehmaschine problemlos jede beliebige Kontur verpassen.

Allerdings kostet das natürlich entsprechend und ein solcher ALU Tubus wäre dann wohl teurer wie ein einfacher CFK Tubus und trotzdem noch schwerer als dieser.

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Jetzt verstehe ich deine Belustigung bei der "bionischen Struktur" nicht, denn darauf läuft jede hochwertige Ingenieurslösung im Endeffekt raus, wenn man sie mit aller Konsequenz durchzieht.
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">

Letztlich muss immer ein vernünftiges Kosten - Nutzen Verhältnis herauskommen und das bedeutet bei vielen Lösungen einen Verzicht auf übertriebene Konsequenz in dem Bereich, da die Herstellung einer übertrieben komplexen Bionik Struktur unverhältnismäßig aufwendig wäre.
Was natürlich nicht heißt das man diesen Punkt völlig außer acht lassen muss.
Es gilt hier einen ausgewogenen Kompromiss zu finden der auch den Herstellungsaufwand mit berücksichtigt.

Bei Bauteilen mit lokal besonders hoher Belastung zb. wird man an der Stelle natürlich eine Verstärkung anbringen.
Das hat man schon im Mittelalter so gehandhabt, ganz ohne hochwissenschaftliche Computer Berechnungen.

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Es würde mich überraschen, wenn Meade nicht einfach die Alutuben gegen in China produzierte Standard CFK Rohre tauscht.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">

Mich auch nicht weil es mit Sicherheit die ökonomisch sinnvollste Lösung ist die das bestmögliche Kosten - Nutzenverhältnis ermöglicht.
Genau darum geht es.
Nicht um irgendein Steckenpferd zu reiten oder weil man gerade so ein schönes Computerprogramm hat das hoch komplexe Strukturen Raushaut.

Grüße Gerd

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: MeadeEurope</i>
<br />Hallo Johann,

Vielen Dank über Deine Ausführungen über das Konstruieren, war mit neu. Ich würde nie darauf kommen beim Konstruieren mein Gehirn zu benutzen. Daß ein größerer Durchmesser dann zwangsläufig trotzdem ein höheres Gewicht bedeutet, kannst Du ja gerne nachrechnen.
Clear skies

Tassilo
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">

Hallo Tassilo,

die Reihenfolge Gehirn nutzen, rechnen und dann posten ist nicht immer von Nachteil, wie folgendes Rechenbeispiel zeigt:

(Alu)rohr mit Außendurchmesser 150mm bei Wandstärke 3mm gegen (Alu)rohr Außendurchmesser 175mm bei Wandstärke 2mm

<u>150mm Rohr:</u>

Ix = Pi/64*(150^4-144^4)
Ix = 3.743.812 mm^4

Werkstoffvolumen / Rohrmeter = 1,47dm*Pi*0,03dm*10dm = 1,38dm³

<u>175mm Rohr:</u>

Ix = Pi/64*(175^4-171^4)
Ix = 4.067.113

Werkstoffvolumen / Rohrmeter = 1,73dm*Pi*0,02dm*10dm = 1,08dm³

<font color="red">Es errechnet sich also ein um 8,6% höheres Flächenträgheitsmoment bei gleichzeitig 28%iger Gewichtsreduktion [8D]</font id="red">

Ich hab ja nichts gegen CFK, allerdings ist es sicher nicht so notwendig wie manche gerne glauben - beim Refraktor bringt ja die geringe Wärmedehnung betreffend Fokusdrift rein gar nichts ....

(Ich glaube bei den Alluna Astrographen ist das CFK reine Deko und die sind ja auch nicht gerade Schrott . . . .)

Gruß
Johann

Hallo Gerd und die Anderen!

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Erst ist Dir das CFK zu teuer als das es nach Deiner Meinung Sinn machen würde und jetzt willst Du krampfhaft den Preis durch die Bionik Struktur weiter nach oben treiben.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">

Es war Tassolis Anstoß, dei Alutuben nicht durch einfache Rohre zu ersetzen, sondern Faserrichtungen und Belastungen des Tubus korrekt ins System mit einzurechen um nicht nur den Lifestylehype gerecht zu werden sondern das Material auch sinnvoll auszunutzen: [Zitat Tassilo]

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Ich mache mir bei meinen Entwicklungen sehr wohl Gedanken über so fundamentale Dinge wie Kraftfluss und Krafteinleitung in Bauteile.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">

Wenn er es so konsequent machen will, muss er Teile berechnen. Und das ist mehr als der Quotient (für was kann ich es verkaufen) / (was kostet es).

Ich weiß ich rede da bei einigen gegen Windmühlen, aber ich habe das Gefühl, dass man einfach nur auf Teufel kom raus Carbon verwenden will, damit die Geräte hochwertiger scheinen.

Nochmal sachlich: CfK ist wesentlich empfindlicher gegen Verbiegungen als Stahl/Alu. Das kann man zum Beispiel bei Zeitfahrrädern sehen. Die haben dieses senkrechtstehende Oval als Oberrohrquerschnitt. Die beiden dünnen Seiten kann man zwischen Daumen und Zeigefinger fast komplett zusammendrücken.

Bei wirklich sinnvoller Materialausnutzung muss man zum Beispiel den Okularauszug eines Newtonteleskops ordentlich am Tubus befestigen, wenn das Material dann in dieser Richtung nicht nachgeben soll. Man müsste Stege oder Rippen aufsetzen, wie man sie von anderen sinnvollen Kunststoffprodukten kennt. Versteifungen am Ausguss von Kunststoffkanistern zum Beispiel.

(==&gt;) heiko
Also ich habe nicht angenommen, dass der Tubusquerschnitt an sich veränderlich ist. Lediglich die Abstände der Außen und Innenwand bei einer Sandwichkonstruktion. Dann würdest du am Ort der Größten Momenteinwirkung(Rohrschellen) den größten Abstand dieser beiden Häute haben und jeweils am vorderen und hinteren Ende der Tube würden die beiden Seiten zusammenlaufen. So hättest du den aus Strahlenganggründen am sinnvollsten als reinen Zylinder ausgeführte Innenkontur des Tubus und eine Außenkontur, die einer quadratischen Parabel ähnelt. Also einen auf das ganze äußere Teleskop gesehen einen Paraboloid. Damit will ich erreichen, dass über den gesamten Tubus die Spannungen im Material gleich groß sind.

Da frage ich mich übrigens auch, was Tassilo hiermit meint:

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Und wo landen wir, wenn wir in alle Richtungen gleiche Steifigkeit haben wollen? <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">

Ich weiß nicht ob ich das falsch verstanden habe, aber eigentlich sollte man in der Technik immer versuchen in alle Richtungen gleiche Steifigkeit zu haben, wenn man ein statisches Konstrukt schaffen möchte. Meine gegenfrage an TAssilo: Welche bevorzugte Schwingungsrichtung hast du denn bei einem Teleskop? Von Ost nach West? Oben unten? [:p] Vielleicht ist ein Flattern des Tubus sinnvoll, wenn man bei der CCD den Kühler weglassen will. Das wären auch Einsparungen möglich!

Zurück zur Technik: Ihr habt alle Recht, dass Carbon bei sinnvoller Anwendung fast jedem Material überlegen ist. Kein Bobfahrer, Ruderer, Segler, Stabhochspringer, Skifahrer, Skispringer und schon gar nicht die, die bei den Paralympics mitmachen, können auf Carbon verzichten. Das sind absoulte Hightech-Anwendungen wo es aufs Tausendstel ankommt und die Entwicklung von hochwertigen Produkten sinnvoll erscheint.

Es ist im Endeffekt eine Philosophiefrage, aber es gibt noch immer Ruderboote und Rodel aus Holz, sowie Boote und Paddel, die ohne CfK auskommen. Und das sind die Produkte für den Massenmarkt. Damit wird Kohle gemacht. Du startest hier als Massenhersteller einen Thread über Raumfahrttechnik, Tassilo. Spatzen und Kanonen.

Viele Grüße
Michael

Hallo Michael,

so langsam wird es langweilig- du suchst krampfhaft nach Argumenten, um aus Prinzip dagegen sein zu können.

Beispiel Fahrrad- die Jungs kämpfen um jedes Gramm und optimieren das entsprechend. Was der Rahmen kostet ist dabei egal. Und wenn du die Konstruktion in Alu machen würdest könntest du das dünne Blechle an der Stelle wohl ebenso leicht eindrücken. <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Nochmal sachlich: CfK ist wesentlich empfindlicher gegen Verbiegungen als Stahl/Alu<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">Nein- schlichtweg falsch- bei gleichem Gewicht ist CFK deutlich höher belastbar.

Und mit deiner Argumentation gegen CFK lieferst du dabei, ohne es zu merken, ein deutliches Argument für CFK. Auch wenn du das bestimmt nicht gewollt hast. [:D] <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Bei wirklich sinnvoller Materialausnutzung muss man zum Beispiel den Okularauszug eines Newtonteleskops ordentlich am Tubus befestigen, wenn das Material dann in dieser Richtung nicht nachgeben soll.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">Gut, wenn ich mir beim Klaus Helmi einen Tubus bestelle und von vorne herein weiß das ich eine dicke fette Kamera samt Paracorr und Filterrad an den OAZ höngen will- was hindert mich daran das entsprechend bei Bestellung anzugeben?

Mit CFK ist da so simpel- in dem Bereich OAZ flächig eine Verstärkungslage aufzulegen- oder innen im Tubus ein komplettes Band im Bereich OAZ einzulaminieren. Von mir aus auch zwei Lagen- das erhöht die Wandstärke um vielleicht 0,8mm und erhöht das Gewicht um 80g. Das kann mit Gewebe oder auch Gelege gemacht werden, damit kann man ganz simpel auch Kraftwirkungen berücksichtigen. Und da muss man nix rechnen dazu, das ist auch kein Hightech und dazu ist auch keine Bionik nötig- simple Handwerkskunst und grundelegendes Verständnis von dem Material mit dem man arbeitet.

Aber nun verrat mir mal wie du das bei einem Alutubus realisierst. Zusätzliches Alublech aufkleben, aufnieten oder schrauben? Oder dickeres Material nehmen und dann ausdrehen?

Ebenso einfach lässt sich bei einem Tubus der Bereich für die HS Halterung versteifen- oder beim Refraktor der Bereich für die Linsenfassung oder den Auszug und von mir aus auch noch der Bereich, wo die Rohrschellen angreifen.<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Welche bevorzugte Schwingungsrichtung hast du denn bei einem Teleskop? Von Ost nach West? Oben unten? Vielleicht ist ein Flattern des Tubus sinnvoll, wenn man bei der CCD den Kühler weglassen will. Das wären auch Einsparungen möglich!<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">Das war ja ziemlich sinnlos geschwafelt, findest du nicht?

Und zu deinen Ruderbooten oder Paddeln aus Holz- es gibt im Handel längst auch welche Aus Kunststoff und wohl auch aus GFK oder CFK. Aber so wie du argumentierst müssten wir im Auto immernoch den alten Blockmotor von 1960 fahren, weil die Neuentwicklungen mit leichteren Motoren, höher drehend und mit Turbo wären nach deiner Denke ja auch nur für den Rennsport nutzbar und nicht für die breite Massse.

Kopfschüttelnd
Stefan

PS: Wobei ich dich ja verstehe- dir bleibt ja nix über, wenn du weiter aus Prinzip dagegen sein willst

Tassilo,

das wollte ich nicht!

Wieso ist Biegung bei einem Okularauszug an der Seite eines Tubusses ein anderer Lastfall als das Zusammendrücken von Zeitfahrrädern? Das ist Biegung um die mittlere neutrale Faser des Werkstoffes! Und da sind Metalle besser!!

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Warum verwendet wohl kein Profiradler mehr Alu?<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">

Weil es Profis sind. Der Markt für den Amibtionierten Amateurradler besteht zu 80% aus Alu. Ich bin selber Hobbyradler und habe mich vor dem Kauf entsprechend informiert.

Wir reden aneinander vorbei habe ich das Gefühl. Du willst auf Biegen und Brechen CfK als Wundermittel verkaufen und ich will mich nicht blenden lassen, weil ich rechnen kann. Vielleicht kann ich dem ein oder anderen damit helfen nicht auf solche Marketingags reinzufallen.

Ein Thread wäre interessant gewesen, wenn du folgendes Szenario gestartet hättest:

"Universität/Hochschule/Sternwarte mit Budget X hat mich beauftragt ein 20 Zoll Teleskoptubus zu entwickeln, der unter Xkg wiegen soll und weniger als 10µm Temperaturausdehnung zeigen soll"

Das wäre spannend gewesen: ernsthaft über Flächenträgheitsmomente, Torsion, Knickung, Temperaturausdehnung, Faserorientierung, Matrix und Harz etc. pp. reden und diskutieren.

Was du machst ist ermüdend und schadet dem Image von Meade!
Ich werde weiter auf Beiträge antworten.

Wenn CfK weniger als die Hälfte kosten würde, würde ich gar nicht meckern!

Viele Grüße
Michael

Hallo Michael,

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Michael
„Also ich habe nicht angenommen, dass der Tubusquerschnitt an sich veränderlich ist.
Lediglich die Abstände der Außen und Innenwand bei einer Sandwichkonstruktion. Dann
würdest du am Ort der Größten Momenteinwirkung(Rohrschellen) den größten Abstand
dieser beiden Häute haben und jeweils am vorderen und hinteren Ende der Tube würden
die beiden Seiten zusammenlaufen. So hättest du den aus Strahlenganggründen am
sinnvollsten als reinen Zylinder ausgeführte Innenkontur des Tubus und eine
Außenkontur, die einer quadratischen Parabel ähnelt. Also einen auf das ganze äußere
Teleskop gesehen einen Paraboloid. Damit will ich erreichen, dass über den gesamten
Tubus die Spannungen im Material gleich groß sind.“ <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
Wenn man es richtig machen möchte, dann sollte man konsequent die Gleichung aus der
Spannungsermittlung nach s(x) (s als Wandstärke) umformen. Und die ist in jedem Fall
von höherer Ordnung als 2 (Entschuldigung, ich wiederhole mich).

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Michael: „...die einer quadratischen Parabel ähnelt...“. <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">

Immerhin befindest Du Dich mit Deiner Maßnahme s(x) bereits „im Tausendsten“, da
wären reale Wandstärkenunterschreitungen von der mathematischen Kurve fatal! Wenn
Du bei der Ausführung Pech hast, und die Wandstärke ist zu gering, dann bewirkt das
genau das Gegenteil: Die Spannung steigt, und ungeplante Deformationen treten erst
recht auf!
Und in solch einer Umgebung einfach eine Parabel „annehmen“, die „ähnelt“? Hm, wie
kommst Du bloß auf eine Parabel 2. Ordnung?

OK, Du möchtest also spannungsoptimiert rechnen: Das sorgt folglich für eine
belastungs-orientierte Dimensionierung der Wandstärke an Stelle x.
So würde ich hier persönlich nicht rechnen wollen, denn wir benötigen die
deformationsoptimierte Konstruktion! Also eine möglichst <i> geringe </i> Materialspannung
(-&gt; Hooke), nicht eine möglichst <i> konstante</i>!
Das hängt zwar beides irgendwie zusammen, denn über sigma könnte man ja niedrige
Vorgaben machen, aber welchen Wert soll sigma x Deiner Meinung nach annehmen?
Am liebsten wäre doch eigentlich, sigma ginge gegen 0, denn dann gäbe es auch keine
Deformation!
Mit einem I(x), dabei aber s=const. ginge es wesentlich effektiver, noch dazu günstiger
in der Fertigung.

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Michael
...So hättest du den aus Strahlenganggründen am sinnvollsten als reinen Zylinder
ausgeführte Innenkontur... <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">

Ein Zylinder? Beim Refraktor? Orientiert am Strahlengang wäre das wohl ein Hohl-
Kegelstumpf (wiederhole mich abermals). Die Wandsteigung wäre optimalerweise:
tan fi = (Objektivradius / Brennweite)
fi als Winkel zwischen einer Mantellinie und Kegelachse

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Michael
Das ist Biegung um die mittlere neutrale Faser des Werkstoffes! Und da sind Metalle besser! <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
Bitte? Von mir kein weiterer Kommentar dazu. Ich möchte wirklich kein Image beschädigen.

Gruß
Heiko

Heiko,

du hast natürlich recht es ist eine Gleichung höherer Ordnung nämlich die der dritten!

Biegespannung und Verformung verhalten sich genau antiproportional. Am Ort des größten Biegemoments habe ich keine Durchbiegung und am freien Ende ohne Moment die größte Abweichung. Welches sigmax mir vorschwebt?

Kann ich nicht sagen, da ich nicht weiß, welche maximale Verformung Tassilo vorschwebt. Dazu wurden keine Angaben gemacht!

Ich habe als Reflektornutzer immer nur den Reflektor im Kopf, bei dem müsste der Tubus dann natürlich innen zylindrisch sein. Habe dich da falsch verstanden.

Der Refraktor müsste unter Missachtung weiterer Effekte natürlich wie eine Tüte aussehen genau! Das wäre ein Wahnsinsteil! Würde mir gefallen!

Bzgl Biegung: Es wurde schon in einem vorigen Posting gesagt, dass Carbon den Vorteil der Gewichtseinsparung durch seinen hohen spezifischen E-Modul erlangt. Man kann auch die Reißlänge dazu verwenden. Da ist Carbon wirklich wahnsinnig gut und das kann man bei ner Tubuswand optimal ausnutzen, in dem man sie dünn macht. Dann wird der Tubus leicht! Man nutzt hier die Möglichkeit aus, das Moment der Optik über Zug und Druckseite des Tubus zu Verteilen und die Fasern möglichst nur auf diese Beanspruchungsarten zu belasten. Das funktioniert ganz gut. Kommt jetzt wie beim Newton der OAZ dran habe ich ein extrem dünnes Material, das ich auf Biegung beanspruche, wobei ich nur das Flächenmoment der sehr dünnen Cfk Haut habe.

Hier kann man nachbessern. Schon erwähnt: dicker auflaminieren! Geht bei Alu nie! Absolut richtig! Viel zu großer Aufwand. Deswegen gewinnt Carbon! Bei Spezialanfertigungen.

Hier gehts um Serienproduktion. Ich denke ich habe meinen Punkt oft genug gebracht und vielleicht fühle sich hier ein paar Selbstbauer auf die Schuhe getreten. Das wollte ich nicht! War nie meine Absicht! Wenn hier das technologisch Machbare diskutiert wird, habt ihr absolut recht! Ich bin auf eurer Seite und ich stehe beim ATT Minutenlang vor den AOK-Geräten und guck mir die Augen ausem Kopf, weil das alles so geil aussieht und auch sinnvoll erscheint bei Sternwartengeräten.

(==&gt;) Stefan: Deinen Vergleich mit den Autos brauche ich nicht zu scheuen. Hier wird wirtschaftlich und ingeniersmäßig kalkuliert und so Innovationen nach vorne getrieben. Ich finde wir befinden uns beim Einsatz von Cfk in Srienteleskopen für Amateure auf ein und der selben Schiene, wie Leute, die Keramikbremsanlagen für den Lupo fordern.

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Das war ja ziemlich sinnlos geschwafelt, findest du nicht?<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">

Der Sarkasmus wurde erkannt! [:)]

Viele Grüße
Michael

Hi Michael, <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">dicker auflaminieren! Geht bei Alu nie! Absolut richtig! Viel zu großer Aufwand. Deswegen gewinnt Carbon! Bei Spezialanfertigungen.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">Muss ich das jetzt verstehen? Wieso geht das nur bei Spezialanfertigung und nicht in Serie?

Gibt es einen Grund, weshalb ein seriengefertigter CFK Tubus <font color="orange">nicht</font id="orange"> im Bereich des OAZ versteift werden kann?

Das ist wieder eine Antwort, mit der du versuchst, CFK in eine Nische zu drängen- Carbon gewinnt, aber nur bei Spezialanfertigungen.

Und genau das ist eben nicht der Fall. Wenn ein Hersteller für seine Newtons den Tubus in CFK fertigen will dann kann er auch den Bereich OAZ verstärken- und das mit wenig Aufwand und wenig Mehrkosten.

Und das es nicht teuer sein muss zeigt die Preisliste vom Kollegen Helmi- der macht das in Handarbeit und Kleinserie. Die von anderen Anbietern schon erhältlichen CFK Tuben sind dagegen richtig teuer, von Orion UK ist da ja was zu haben. Die könnten garantiert günstiger, aber da steckt wohl die Denke dahinter- ist ja Hightech, schaut gut aus- darf deshalb teuer sein.

Gruß
Stefan

Hi Stefan!

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">aber da steckt wohl die Denke dahinter- ist ja Hightech, schaut gut aus- darf deshalb teuer sein. <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">

Das befürchte ich bei immer mehr Herstellern, unter anderem dem Threadstarter.

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Und das es nicht teuer sein muss zeigt die Preisliste vom Kollegen Helmi<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">

Bemerkenswert und toll! Trotzdem noch 1,6 mal so teuer, wie Hartpapier aber gegessen -&gt; für den ambitionierten, fortgeschrittenen Amateur gut

Und Alu dürfte vom Preis nochmal ein gutes Stück weiter drunter liegen, lasse mich da aber gerne von was besserem belehren.

Bislang habe ich nur von Profis, die hier im Forum unterwegs sind, ein Stöhnen gehört, wenn es um Durchbiegung der Tuben und Temperaturstabilität ging. Der Standarduser hat doch ganz andere, größere Probleme!

Viele Grüße
Michael

Hi,
ich versteh nur Bahnhof. Ist das jetzt hier ein Nachhilfekurs in Röhren-Statik?

Im Ergebnis, das ist jetzt meine persönliche Meinung, muss man abwarten, was Anbieter aus den Materialien machen, wie sie die spezifischen Vorteile von z.B. CFK zu nutzen wissen ... und die spezifischen Nachteile vermeiden. Steifigkeiten einer Konstruktion bewerten kann selbst der Statiker erst, wenn er die Konstruktion kennt.

Ich persönlich beurteile Teleskope weniger nach dem "Halbzeug" aus dem sie gemacht wurden, sondern wie gut die Bauteile ineinander greifen und zu einem "guten" Teleskop beitragen.

Spätestens, wenn Billiganbieter dann mit Alurohren im Carbonlook "kontern", wird man sehen, was draus wird.[:D]

Gruß

Moin Michael,
in Kürze: Ja, für s(x) unter sigma=[vorgegeben] ergibt sich eine Kurve dritter Ordnung.

Zitat Michael:
<i>„Biegespannung und Verformung verhalten sich genau antiproportional.“ </i>

Das Hooke´sche Gesetz und Theorie I. Ordnung bitte nochmal anschauen: Das Verhältnis muß lauten: <i>proportional</i>, denn:
sigma xx = ( Epsilon xx * E ) = [ u´(x) – yv´´(x) – zw´´(x)] * E

Je höher also die Spannung, umso <i>größer</i> die Durchbiegung.
Genau darauf baut der ganze auf den letzten Seiten geschriebene theoretische Krams ja auf.

Moin Kalle,
eher Studiengang ´Technische Mechanik I´. Wir wollen doch nicht erst <i>andere</i> Kunden den Feldversuch machen lassen…
Wir wollen es doch <i>vorher</i> genau wissen. Aber vielleicht erscheint das gerade ein bischen wie die Diskussion um den Apo:
"Bevor man nicht durchgeschaut hat, kann man nix sagen." So eine Aussage täte Dir doch auch etwas weh, oder? [:)]

Gruß
Heiko

Hallo Kalle,

Zitat Kalle: <i>„...Steifigkeiten einer Konstruktion bewerten kann selbst der Statiker erst, wenn er die Konstruktion kennt. „</i>

Völlig richtig, unter dem Thread-Titel <i> „…Carbon-Mythos…“</i> spricht mir das aus der Seele. Für eine Beurteilung müssen
wir schon etwas konkretisieren (-&gt;Rechentabelle), oder ein Optimum diskutieren. Den Werkstoff pauschal zu beurteilen,
das ist ohne Weiteres nicht gut möglich.

Gruß
Heiko