Zu früh gefräst... oder: ein kleines Einarm...

  • ... für den Südbalkon



    Moin!


    Da mein lütter 72er irgendwie doch ganz schön moppelig ist und mich beim Bewundern des Mondes von meinem Südbalkon aus der Neigekopf des untergeschnallten Fotostativs (das ja auch nicht für ein Teleskop gedacht ist) wegen der Wacklizität, der Schwerpunktlage und der Notwendigkeit, in zwei Achsen nachzuführen einigermaßen wahnsinnig gemacht hat, reifte über einige Tage morgens in der Eisenbahn ein Plan. Ein Plan für eine minimalistische, experimentelle Einarmmontierung, so als Studie.


    Studie deshalb, weil ich mal Leichtbau ausprobieren wollte, einmal sehen wollte, was denn so eine vorgespannte Axiallagerung in Gleitlagern leisten kann (letztlich sowas wie die bei Ziegler beschriebene Scheibenmontierung) und wie sich denn die Paarung POM-Aluminium so macht.


    Von dem Lagerkonzept berauscht im Osterurlaub kurzentschlossen in den Keller gehuscht, Material gesichtet und losgedreht und losgefräst. Natürlich ohne Zeichnung. So entstand also nach einigem beglückenden Basteln eine kleine, fotostativaufsattelbare parallaktische Einfachsteinarmgabelmontierung für den kleinen Taschenrefraktor, um mal schnell vom Balkon oder aus dem Park oder vor der Arbeit oder so Mond und ggf. Planeten zu gucken.


    Spätestens nach diesem Vorspann wälzt sich der erfahrene Montierungsbauer nun natürlich schon lachend und nach Luft japsend am Boden. Jedenfalls hätte ich vor dem Fräsen mal in der Bahn auch auf dem Nachhauseweg weiter oder gar bis zuende nachdenken sollen, doch dann hätte ich das Projekt nie begonnen und das wäre auch schade drum gewesen. Denn natürlich klappt das als Universalmontierung mit den geometrischen Verhältnissen nicht, der Refraktor kann in der kurzen Gabel natürlich nicht durchschwenken. Also, was tun? Das Ding verschämt nutzen, niemandem davon erzählen und hoffen, daß es keiner sieht? Umbauen, verschrotten gar? Ach nee, Flucht nach vorn, lieber Mut zur Blamage. Und mich fürderhin daran erfreuen, daß das, was das Ding hauptsächlich soll, nämlich schnell und unkompliziert und wackelarm von meinem Südbalkon aus den Himmel beguckbar machen, gut funktioniert. Gut. Oder vielleicht sogar sehr gut. Und ein Mauerquadrant kann ja schließlich auch nicht den ganzen Himmel...


    Und was isses denn nu?




    Eine Ansammlung von Aluminium und Plaste. Lediglich die Schrauben und das Axiallager sind aus Stahl. 1,87 kg Montierung tragen die etwa 2,9 kg Telesköpchen mit Okular und Zenitspiegelchen vollig problemlos, das Stativ bekommt aber doch weiche Knie.




    Der Blick auf das Polhöhenblockrektaszensionsachsengehäuse, gebastelt für die geographische Breite Mittelfrankens (50°). Die genaue Polhöheneinstellung erfolgt dann per Auszug der Stativbeine. Hinter der im Bild vorderen Gehäusekante verläuft eine achsparallele Bohrung, die ich mir als Polarsternsuchguckloch für den Ackereinsatz vorgestellt habe.


    Die Polachse besteht aus einem Aluminium"pilz" aus 7075er Aluminium (der Achsdurchmesser beträgt 24 mm, der Durchmesser der Axiallager 50 mm), der mit einem Hauch Radialluft (etwa 0,01 - 0,02 mm) in einem POM-"Pilz mit hohlem Stiel" steckt. Auch der POM-"Pilz" hat etwas Radialspiel (auch etwa 0,01 - 0,02 mm) zum Lagergehäuseklotz, so daß unabhängig voneinander der POM-"Pilz" im Achsgehäuse und der Alu"pilz" im POM-"Pilz" drehbar sind. Dadurch ergibt sich eine einfache Rutschkupplung (auch bei arretiertem POM-"Pilz"). Der POM-"Pilz" hat deshalb einen so hohen "Hut", damit da irgendwann einmal eine schneckoide Verzahnung draufgefräst werden kann, als Feinbewegung. Angepeilt habe ich da 72 Zähne M0,8. Deshalb ist am Polhöhenachsgehäuse auch die Planfläche zur Befestigung eines/des Schneckentriebs vorbereitet.


    Klapperfrei verspannt oder auf Wunsch geklemmt wird die ganze Angelegenheit in Axialrichtung mit einer M6-Schraube, die die Aluminiumachse gegen die Planfläche zieht und die sich auf einem unten im Achsgehäuseklotz auf einer Schulter in der Achsbohrung sitzenden 10 mm-Axialnadellager abstützt. Dieses Axiallager verhindert außerdem, daß sich beim Schwenken der Gabel die Schaube losdreht. Das Handrad unten am Gehäuse sitzt auf eben dieser Schraube. Durch ein Tellerfederpaket läßt sich die Spannkraft weich und fein dosiert einstellen. In Radialrichtung ist die Achse nur durch die POM-Hülse auf einer Länge von 34 mm geführt und wird nicht geklemmt.


    Alle Gleitflächen sind mit heraushängender Zunge, geringster Zustellung, winzigem Vorschub und scharfer Wendeschneidplatte fast spiegelnd blank gedreht, um ein Einlaufen der POM-Buchse zu vermeiden. Eine Handvoll Fett tut (hoffentlich) das Übrige. Die Gehäusebohrung und die Axialgleitfläche wurden mit einem Ausdrehkopf in einer Aufspannung ausgespindelt und geplant.


    Die aus einem Stück gefräste Gabel wird einfach auf die Oberseite der Polachse aufgeschraubt. Der seitliche Überhang der Gabel ist einigermaßen der Masse des Telesköpchens angepaßt, so daß der Gesamtschwerpunkt so etwa auf der Achse liegt. Kommt aber wegen der (erwünschten) Lagerreibung auch nicht so genau drauf an.


    Die Mittelsäule des Fotostativs samt Neigekopf habe ich entfernt und stattdessen einen an den Polhöhenachslagerklotz geschraubten Aluminium"pilz" saugend schmatzend eingepaßt.




    Das ist der Blick auf die Deklinationsachse. Wieder die gleiche Konstruktion, nur kürzer, 7075er Alu-"Pilz" in POM-"Pilz". Lagerspiel nahe Null, die Achse läßt sich nur mit deutlichem Daumendruck in die Lagerschale einsetzen.


    Axiallagerdurchmesser 50 mm und Achsdurchmesser hier nun nur 20 mm und (weil unnötig) hier ohne Axialnadellager. Eine POM-Scheibe tut's zum Einstellen völlig und die Deklinationsachse ist beim Beobachten normalerweise ja eh geklemmt. Auch hier zieht das Handrad mit einer M6-Schraube die Planflächen aufeinander und klemmt so die Achse.


    Der "Pilzhut" hat dann auch gleich die Schwalbenschwanzaufnahme für die Prismenschiene eingefräst bekommen, die Klemmung erfolgt wieder mittels Druckstück. Durch die sehr weit zum Okular auskragende Prismenschiene hängt das ganze Gebilde fast im Schwerpunkt und ist nur noch ganz wenig okularlastig. Kommt aber wegen der Lagerreibung auch nicht so genau drauf an.


    Lagerbohrung und Planfläche sind wieder so fein wie irgend möglich in einer Aufspannung gespindelt.




    Hier sieht man die Gabel etwas besser, Querschnitt des Arms beträgt 18 mm * 50 mm. Oben an der Schwalbenschwanzaufnahme ist die Klemmung erahnbar, genauso wie bei der Montierung III, nur alles viel fitzeliger.



    Zur Performance:


    Das Ding tut. Zumindest im Moment. Zwar eben nur den halben Himmel, das aber manierlich. Bis zum Horizont und bis in den Zenit kommt man aber völlig problemlos. Für den Nordhimmel muß man dann eben das ganze Gebilde am Stativkopf drehen und dann als doppelt so nervige azimutale Montierung nutzen.


    In Südrichtung funktioniert aber das Einstellen und das etwa 5 minütige Nachschubsen von Sirius bei rund 65facher Vergrößerung sehr weich und ruckelfrei und angenehm, auch schon ohne Schneckentrieb. Die "Lose" bei (zum Nachführen unnötig) vollständig gelöster/geklemmter Klemmung in Rektaszension beträgt etwa 0,5/9 am Nachbardach sichtbare Dachziegel (9 Dachziegel entsprechen etwa dem Gesichtsfeld von etwa 1 Grad, also etwa 4 Bogenminuten). In Deklination ist nichts wirklich erkennbar, das Stativ wackelt dazu zu stark.



    Oberkluge Bemerkungen für Nachbauer:


    Die sehr unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten von Aluminium und POM sollten nicht stören, da letztlich die Wandstärken der Buchsen schrumpfen und dadurch ein etwas größeres radiales Spiel entsteht, das visuell bei den geringen Vergrößerungen des kurzbrennweitigen Fernröhrchens hoffentlich undramatisch ist. Im nächsten kalten Winter dazu mehr.


    Erwähnenswert scheint mir noch zu sein, daß das Messen an den POM-Teilen wohl so eine Sache für sich ist. Auch wenn die genommenen Maße stimmen, dann kann's auch mal klemmen oder schlackern. Die Teile scheinen sich schon durch die Kräfte der Meßwerkzeuge (elastisch) zu verformen oder nach der Bearbeitung ein wenig zu relaxieren oder wasweißich. Anprobe mit den bereits gefertigten Metallteilen scheint mir hier sinniger.



    Die Konstruktion muß sich nun noch bewähren, das wird sie aber tun, da bin ich sicher. Das Lagerprinzip scheint aber für einfache kleine visuelle Montierungen so zu funktionieren, wie ich mir erhoffte. So schlecht scheinen POM-Gleitlager dafür nicht zu sein. Deshalb wollte ich das auch nicht still und heimlich für mich behalten. Wenn man sich die geometrischen Verhältnisse vorher genauer überlegt, dann lassen sich so einfach und billig recht kompakte Montierungen für den visuellen Gebrauch basteln (z. B. in FabLabs), auch ohne stahlzerspanungstaugliche Maschinen, ziemlich sorgfältige Fertigung allerdings vorausgesetzt. Die Steifigkeit eines untergeschnallten Standardstativs dürfte jedenfalls auch mit einer solchen Lagerung leicht zu übertreffen sein.




    So, nun fröhliches Lästern!


    Viele Grüße von


    Marcus

  • Hi Marcus,


    schönes Teil und schön beschrieben. <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">mit einem Hauch Radialluft (etwa 0,01 - 0,02 mm)<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">Nette Passung, das klappt in China so eher kaum. <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Alle Gleitflächen sind mit heraushängender Zunge....<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote"> [:D]In etwa so ? http://debeste.de/upload/02d85…2e065c110f9e7a7f19809.gif [:D][:D]


    Gruß Stefan

  • High,
    wenn ich mir vorzustellen versuche, wie lang die Gabel sein müßte um ein Durchschwenken zu ermöglichen ...
    Da gefällt mir die Montierung so wie sie ist erheblich besser, zumal sie ja ihren angedachten Zweck erfüllt. Zur Erreichbarkeit des Nordhimmels könntest Du ja auch fallweise einen Zwischenklotz zwischen Fehrnrohr und jetziger Fehrnroraufnahme (eventuell mit Gegengewicht) einsetzen und hättest dann eine Kinematik wie dem Birki seine kleine Parallaktikerin:
    http://www.astrotreff.de/topic.asp?TOPIC_ID=219850
    Christoph

  • Moin Christoph,


    neinneinnein, einen längeren Arm will sich wohl keiner vorstellen. Aber dankeschön für Deine Änderungsanregung. Heute Nacht habe ich jedoch beschlossen, das Ding so zu lassen, wie es ist (das mit der Verzahnung kommt aber noch, irgendwann). Denn ich war gegen 1:30 für Stündchen mit dem Lütten auf dem Balkon, Jupiter gucken.


    In Ruhe und im Sitzen und mit einem Meade UWA 4,7 mm (also 92facher Vergrößerung) konnte ich bequem nachschubsen und über die Stadt hinweg am cremefarbigen Jupiter "oben" ein dünnes, unvollständiges, hellumbrafarbenes Band erkennen, "darunter" ein breites, recht scharf konturiertes umbrafarbiges Band und "unten" ein noch breiteres, ausgefranstes, mittelumbrafarbiges Band mit zwei blickweise erkennbaren, dunkleren Knoten auf der Seite zum mittleren Band hin.


    Wenn sowas geht, dann bin ich mit dem Aufbau ganz zufrieden. Ist ein brauchbares Zwischendurch-, Balkon- und In-den-Park-schlepp-Instrumentarium. Und daraufhin habe ich heute noch einen Sterneguckhocker zusammengeworfen.



    Viele Grüße von


    Marcus

  • Moin!


    Ich hatte Lust auf Basteln und wollte sowieso mal eine Exzenterklemmung ausprobieren. Da bot es sich ja geradezu an, als Studie einen Azimutuntersatz für die bewährte einzinkige Gabel zu basteln. Das macht dann die Montierung wenigstens noch bizarrer. 55er Alu war noch im Haus und im Späneeimer war noch Platz ;)


    Also aus 7075er Rundalu einen "Doppelzapfen" gedreht. Ein Zapfen steckt im Stativkopf, so wie vorher auch, ein Zapfen guckt nach oben. Der Doppelzapfen ist längs durchbohrt und hat in der Mitte in der Bohrung eine Engstelle, die wird später noch gebraucht.


    Auf dem nach oben guckenden 30er Zapfen (34 mm lang) ist wieder ein saugend-schmatzend gedrehtes POM-Axial- und Radialgleitlager in bewährter Art (wie schon im ersten Teil weiter oben beschrieben) aufgesetzt.


    Auf das Lager ist ein mit eingefrästen Griffmulden verzierter "Alubecher" gestülpt, der mit einer 10er Schraube am Polhöhenrektaszensionsachsenklotz angeschraubt ist. Schraubt man das schön fest, dann klappert das auch nicht. Eine größere Schraube wäre sicher hübsch, aber ich bin ziemlich zuversichtlich, daß die Längung der Schraube bei den wirkenden Kräften sich nicht in dramatischen Wacklern im Bild äußert, zumal sich der Becher in der kleinen Achse auf einem 32 mm Duchmesser auf dem Polhöhenklotz abstützt. Und die 6 mm Schräubchen an den Achsklemmungen der parallaktischen Gabel reichen ja auch voll und ganz. Erstaunlicherweise. Mit einer Portion Fett allüberall dazwischen glibscht auch dieses Lager wieder sehr hübsch und geschmeidig. Noch läßt sich das Konstrukt ja aber nicht klemmen.


    Deshalb habe ich den Alu-Becher quer durchbohrt, Messingbuchsen (jajajajajaaa, da gehört eigentlich Bronze hin, kann ich ja immer noch austauschen, wenn die denn mal eingelaufen sind und die Messingreste grinsten mich so an) eingepreßt und eine hübsche kleine Exzenterwelle aus immerhin vergütetem Stahl (Durchmesser an den Lagersitzen 8 und 10 mm, Exzentrizität 0,5 mm) gedreht und die Gleitflächen mit einem Abziehstein und viel Öl schön blitzeblank geschubbert.


    Und auf den Exzenter ist dann ein durch die zentrale Bohrung des Doppelzapfens geführter Zugbolzen aufgesteckt, der sich unten mit einem halbkugeligen Messingnubsi in der vorhin schon erwähnten Engstelle abstützt. Dadurch wird der Winkelversatz des Exzenters ausgeglichen. Nun noch eine Tellerfeder dazwischen, um eine angenehme Vorlast einzustellen und zwei M 8 Muttern auf das untere, M 8-gewindete Ende des Zugbolzens, eine zum Einstellen der Vorspannung und eine zum Kontern. Fertig. Das waren dann zwei entspannte Basteltage im Keller.


    Natürlich ist die Querbohrung einen Hauch verlaufen, trotz Anspiegeln, Anbohren und Vorbohren und so mußte ich die mit einer Lagerluft von etwa 0,02 mm zurechtgefrickelten Messingbuchsen noch etwas nachschaben. Aber nun funktioniert das recht gut. Zum brutal festen Klemmen braucht man aber einen gut trainierten Daumen. Eine Bronzebuchse im Zuganker wäre vielleicht noch sinnig gewesen, kann ich ja machen, wenn sich die Paarung Stahl auf Stahl doch als zu ruppelig erweisen sollte.


    Wenn nun irgendjemandem ob des Anblicks der vielen aufeinandergetürmten Gleitflächen und der Sorge um die Steifigkeit übel wird - wird mir auch. Ist aber eher unnötig, denn es geht hier um einen Aufsatz für ein Fotostativ und das ist die labberigste Komponente des Gesamtaufbaus. Und die zusätzliche Höhe durch den Azimutaufsatz spart man dann unten beim geringeren Ausziehen der Stativbeine steifigkeitsfördernd gleich wieder ein.


    Und was soll der Quatsch denn nun? Klemmt man die Stundenachse und stellt man die Azimutachse auf "glibsch", dann ist das Gebilde nun eine recht weichlaufende azimutale Montierung für den kleinen 72er, denn das Ärmchen steht ja schräg genug, daß man vom Horizont bis in den Zenit kommt. Und klemmt man die Azimutachse, dann kann man in der Stundenachse wie vorher auch vom Südbalkon Sonne, Mond und Planeten gucken. Natürlich ist das Dingens nun auch wieder schwerer geworden. Angesichts des eher ähhhm.... robusten Teleskopköfferchens macht das aber nicht wirklich was aus.


    Und wenn sich das in der weiteren Erprobung doch als ausgemachter Blödsinn herausstellen sollte, dann kann ich das ja auch einfach wieder abschrauben (den alten Stativaufnahmezapfen habe ich ja nicht verschrottet) und dann ist der Weg zu einer winzigen t-förmigen azimutalen Montierung ja nicht weit: auf den Becher ein in ähnlicher Art gebasteltes kleines Elevationsachsgehäuse draufzusatteln ist wirklich keine große Sache. Die Art der Lagerung ist ziemlich einfach und schnell gemacht und hat sich mittlerweile für so ein Kleinzeug sehr bewährt. Es hat sich aber nach bald zwei Jahren Gebrauch als lohnend herausgestellt, die Lager mal auszuwischen und frisch zu fetten.


    Gestern abend schien dann aber der Mond noch durch die schleierigen Wolken und so kam es zum Test: tut. Gut. Schön weich, aber stramm nachführbar in Azimut, wenn in Azimut geklemmt, dann (wie auch vorher schon) schön weich nachführbar in der Stundenachse. Bis etwa 140fach für meinen Geschmack sehr angenehm. Nerviges Wackeln war für mich nicht erkennbar, durch den Untersatz ist der Aufbau nicht erkennbar schlabberiger geworden. Allerdings nervte das Zittern des Stativs nach einem Nachführschubs ein wenig, läßt sich aber durch Dämpfen eines Stativbeins durch Handauflegen beherrschen und das war auch schon vorher so. Und: es geht hier um ein robustes und transportables Schnellguckgerät, nicht um einen Sternwartenaufbau. Nur beim Nachführen in zwei Achsen wurde ich wieder ein wenig wahnsinnig, aber genau deshalb habe ich ja das parallaktische Einärmchen geschnitzt. Vielleicht erfreut das Gebilde im azimutalen Modus auf dem Acker für Weitfeldgucken, mit dem Dobson ertrage ich das ja auch. Mal probieren, sollte es jemals wieder klar werden...


    Und nun gibt es zum Schluß noch Bildchen, fröhliches Grinsen!




    Die aktuelle Gesamtansicht. War das Ding nicht schon immer so? ;)




    Azimutuntersatz von hinten...




    ... und mit dem Knebel für die Exzenterklemmung von vorn



    Viele Grüße von


    Marcus

Participate now!

Don’t have an account yet? Register yourself now and be a part of our community!