Auslegung Spinne

  • Liebe Gemeinde,

    wie der Titel schon sagt, geht es mir gerade um die Auslegung der Spinne für den Fangspiegel meines 10"Reisedobsons. Grundsätzlich hatte ich mich eigentlich schon für die konstruktiv einfachere Variante mit Blechen nach Ross-Sackett entschieden, schön vorgemacht z.B. von Stathis oder Reiner bei ihren 10" Reisedobsons. Da mein Hut (Doppel-Ring-Variante aus 10x10mm Alurohr) schon fertig geschweißt ist und ich gerne den Kineoptics HC-2 verbauen möchte, ist damit auch mehr oder weniger die maximale Breite der Spinnenbleche vorgegeben, d.h. die Breite in der Mitte, wo der Fangspiegel dranhängt. Mein Konstruktionsprogramm bzw. simple Geometrie sagen mir, dass die maximale Breite etwa 35mm betragen kann, bevor die Spinne über den Rand des oberen Rings rausschaut, was ich gerne vermeiden wollte.

    Bei den beiden oben genannten Beispielen sieht es nicht nach deutlich mehr aus, und die Spinnenbleche bei meinem 8" GSO sind gerade mal 20mm breit (allerdings auch ein bisschen dicker) und auch ordentlich steif ("fest wie Ochs" sagt meine Großmutter dazu). Und dennoch wird für Spinnen ja gemeinhin eine möglichst große Basislänge der Dreiecke gefordert. Also, was sagt eure Erfahrung so? Reichen solche gefühlt recht schmalen Spinnenbleche für ordentliche Verspannung oder sollte ich doch lieber eine Drahtspinne konstruieren? Die wäre durch eine etwa doppelt so große Basislänge deutlich steifer, aber auch fummeliger zu bauen und fehleranfälliger.


    Gruß,

    Alex

  • Moin Alex,

    Die Spinnenbleche, 1mm Stahlblech, haben bei mir innen 25mm Höhe, außen noch 10mm. Der Hut-Innendurchmesser liegt bei 380mm.
    Die Spinnenarme sind am Zentralkörper eingespannt, sind also nicht einfach nur in mehreren mm oder gar cm an einem anderen Blech angeschraubt.


    Das ist imho mehr als nur ausreichend. Auch ohne Spannung auf der Spinne ist das subjektiv steif.

    Die Lösung an den 5-lingen sieht auch gut aus. Also Spinnenarme sehr dicht an der möglichst "scharfen" Kantung mit kräftigem Material zusammen gespannt, so dass ein Ausweichen durch verdrehen/verkippen weitestgehend ausgeschlossen ist.

    Zu dünne Bleche halte ich für kontraproduktiv. Die können sich leichter verdrehen und schon kleine Verdrehwinkel machen den vermeintlichen Vorteil der geringeren obstruierten Fläche zunichte. Je höher die Spinnenarme sind, umso größer der Effekt.
    Dickes Blech lässt sich aber ohne Spezialwerkzeug ggf. sehr schwer abkanten. Ich habe es bei mir auf ca. 0,5mm an der Kantstelle eingefräst. (Die Kantstelle ist nicht belastet. Die eigentliche Spannstelle liegt auf dem geraden Arm-Teil.) Die vollen 1mm Dicke hätte ich gar nicht vernünftig abkanten können. Mindestens hätte ich den vom walzen federharten Edelstahl vorher glühen müssen.


    Draht fand ich auch spannend - und würde ich selber nie bauen. Viele Verbindungsstellen, die imho nicht einfach gut auszuführen sind. Auch MUSS diese Konstruktion deutlich gespannt werden, was einen Hut erfordert, der diesen Kräften auch standhält. Thermisch und im Hinblick auf die Obstruktion hat das Potential.
    Für eine thermisch bessere (weniger optisch aktive Grenzsschicht) Spinne kann man die Arme als Fachwerk/Gitter ausführen. Würde ich beim nächsten Mal so machen (lassen (lasern)).

    Exzentrisch oder nicht ...
    Die exzentrische Lösung schafft Platz für eine flache Bauweise und ist gegen verdrehen steifer. Allerdings zu dem Preis, dass ein Hut aus Holz, der ggf. "arbeitet", durch Formänderung die Spinne unerwünscht verdrehen kann.
    Auch das Spannen der Spinne führt zum Verdrehen. Positiv ist dass man das auch aktiv zur (fein) Justierung nutzen kann. Ob das nun insgesamt ein Vor- oder Nachteil ist, muss an selbst beurteilen.
    Mein Hut ist recht massiv aus Multiplex. Ich wüsste jetzt nicht, wann ich zuletzt am Fangspiegel etwas nachjustiert habe. Sollte also kein praktisches Problem sein.


    Vielleicht hilft dir das bei deinen Überlegungen.

    CS

    Harold

  • Hallo Harold,

    danke für die Antwort, das macht ja Mut.

    An der Stelle könnte ich vielleicht noch erwähnen, dass ich mir als Material für die Bleche relativ unorthodox Kupfer ausgesucht habe. Grund: Lässt sich ebenso gut an die Spannschrauben anlöten wie Messing, hat aber einen höheren E-Modul als Messing (und als Alu sowieso), d.h. bei gleicher Last und gleichem Querschnitt dehnt es sich weniger und lässt damit weniger Spiegelbewegung zu (für die Experten: Wir bleiben natürlich im elastischen Bereich). Darüber hinaus fließt es deutlich weniger als Alu, d.h. bevor ich die Bleche nachspannen muss, hat eher der Hut etwas nachgegeben. Dass die fast doppelt so hohe Wärmeleitfähigkeit wichtig ist, glaube ich nicht (jedenfalls nicht bei dem dicken Spiegel, den ich verbauen will).


    Gruß,

    Alex

  • Warum kein Stahlblech? Das sind Spannbänder, die zum Bündeln von Waren vorgesehen sind. Meine lagen halt schon einige Jahre in der Garage. Die hier abgebildete Spinne ist super steif und einfach hergestelllt. So hab ich damals in meinem ersten 10 Zöller den Fangspiegel gelagert, aktuell ist das der Hut eines 16ers.

    Diese Bänder findest Du z.B. in der Baustoffabteilung des lokalen Baumarkts, damit werden z.B. Gehwegplatten gebündelt.


    31146-spinne-unlackiert-jpg

  • […] An der Stelle könnte ich vielleicht noch erwähnen, dass ich mir als Material für die Bleche relativ unorthodox Kupfer ausgesucht habe. […]

    … das sich zudem chemisch aufrauhen und tiefschwarz brünieren lässt!


    Hallo zusammen,


    wenn Geld eine untergeordnete Rolle spielt, gingen auch sehr dünne Wolframstreifen. Wolfram glänzt mit noch höherem E-Modul …


    Grüße, Reinhold

  • Hallo Reinhold,


    aufrauhen und brünieren ist eine super Idee, das hatte ich noch gar nicht auf dem Schirm.


    Stahl ist natürlich auch eine gute Wahl und noch steifer, klar. Mir gefällt nur die Verbindung von Spannschraube und Blech nicht so richtig (Hartlöten kann ich nicht); Kupfer/Messing weichlöten ist da für mein Empfinden die elegantere Methode.

  • Weder noch, ich nehme eine Ringschraube und schraube den Blechstreifen da dran. Ringschrauben gibts auch in M4 oder M3. Stahl kann auch weichgelötet werden, dann braucht man Lötfett oder Lötwasser als Flußmittel.

    Meine Vorliebe für diese Stahlbänder resultiert aus dem Umstand, daß meine Versuche mit Aluminium immer dazu führten, daß eine Seite der Strebe leicht wellig wurde. Mir ist es nie gelungen so präzise zu arbeiten, daß beide Seiten einer Strebe 100%ig gleich belastet wurden. Stahl scheint da toleranter zu sein.

  • Hallo Alex,


    auch wenn die glockenartige Hängemontage des Spiegels scheinbar weit und erfolgreich verbreitet ist, so bringt sie vor dem Hintergrund Steifigkeit doch einige konstruktive Herausforderungen mit.


    Stellt man den Schwerpunkt der Spiegelmimik in den Vordergrund und versucht Kraftumlenkungen zu vermeiden, bietet sich die asymmetrische Dreipunktaufhängung an. Beispiel, nach unten scrollen. Hier wurden Sägeblätter genommen, pfiffig.


    Die Spikes sind dann anders. Halt Geschmackssache. Kommt drauf, was man für sich in den Vordergrund stellt.


    Befestigung? Kleben … die heutigen Kleber sind so leistungsfähig …


    Grüße, Reinhold

  • Hallo zusammen,


    Draht fand ich auch spannend - und würde ich selber nie bauen. Viele Verbindungsstellen, die imho nicht einfach gut auszuführen sind. Auch MUSS diese Konstruktion deutlich gespannt werden, was einen Hut erfordert, der diesen Kräften auch standhält.


    Das mit der deutlichen Spannung halte ich für eine Urban Legend. Die Jungs auf CN sehen das jedenfalls ganz entspannt (Pun intended :P ) .Habe jetzt nicht nachgesehen, aber ich glaube Reiner Vogel erwähnt das auch auf seiner Webseite. Und auch Mel Bartels hat zu dem Thema einiges geschrieben.


    Der Draht muss nicht wie bei einem Saiteninstrument gespannt sein, sondern nur soweit, dass er sicher nicht durchhängt. Geheimnis ist, dass die Drähte gekreuzt gespannt sind. Dann ist diese Konstruktion absolut steif. Jedenfalls sprechen wir von einer Vorspannung, die, würde man daran zupfen, dem Ton der tiefsten Kontrabasssaite entspricht. Ein Monsterthread in CN von User Oberon über seinen 16" "Merope" ist nicht nur optisch eine Augenweide. Da sollten keine Fragen offen bleiben.


    Konstruktiv glaube ich nicht, dass das wesentlich komplizierter ist, als Bleche. Bei grösseren Instrumenten lassen sich z.B. Gitarrenmechaniken verwenden (siehe Oberons Thread). Acht Stahlsaiten, acht Mechaniken, keinerlei Gefummel mit Schrauben, Kauschen und anderem Gedöns. Ich hab das mal für meinen 6" angedacht, es aber wieder gelassen, da die Proportionen Spiegel - Hut dann doch etwas merkwürdig geworden wären. Bei grösseren Spiegeln mMn. aber eine perfekte Lösung.


    Herzliche Grüsse Robert

    Ich habe keine besondere Begabung, sondern bin nur leidenschaftlich neugierig. (Albert Einstein)

  • Hallo zusammen,


    ich darf Roberts Ausführungen weiten. Eine Spinne mit Blecharmen braucht ebenso wenig Vorspannung.


    Die Ein-Punkt-Befestigung am Hut mit einer Zugschraube kann einer Blechverdrehung so gut wie gar nichts entgegensetzen. Lediglich in Bezug auf Durchbiegung in tubusaxialer Richtung genügt eine Ein-Punkt-Befestigung am Hut. Will man alle Vorteile eines rechteckigen Blechbandes mitnehmen, ist eine flächige Verbindung auf beiden Seiten, hutseitig, fangspiegelseitig, erforderlich.


    Grüße, Reinhold


    Nachtrag 17:15Uhr: zwei kommerzielle Lösungsansätze von AstroSystems.

    Nachtrag 17:31Uhr: eine gelugnene Blechbandverbindung von Jari {Vostok 1} auf CloudyNights.

  • Hallo Reinhold,

    interessanter Einwand. Ich habe auch schon mal daran gedacht, keine dreieckigen Bleche, sondern rechteckige zu verwenden, und am Hut mit zwei Schrauben (obere und untere Ecke) zu montieren bzw. zu spannen. Verhindert das Verdrehen der Bleche, aber wie stellt man sicher, dass beide Schrauben gleich stark ziehen?

    Edit: Astrosystems macht’s vor, so hätte ich es auch verstanden.




    Hallo Robert,

    toll, dass du Oberons Thread erwähnst, den kenne ich nämlich auch. Die Idee mit den Gelenkköpfen ist klasse (aber für meinen Geschmack zu schwer). Gitarrenmechaniken sind für große Öffnungen super, aber für 10“ stehen sie nach meinem Empfinden gewichtsmäßig in keinem vernünftigen Verhältnis.

  • …. aber wie stellt man sicher, dass beide Schrauben gleich stark ziehen?

    Ich beziehe mich auf die Montageart in meiner Ergänzung 17:31Uhr: Den n-armigen Spider in den Hut einsetzen, hutseitig 0,1… 0,5mm Karton unterlegen, alles festschrauben. Hutseitig lösen, Karton entfernen, auf Anschlag an der Hutwand anziehen. Die Elastizität des Hutringes bringt genügend und nicht zuviel Spannung rein …

  • Hallo Alex,


    es gibt solche Flanschenprofile, die Abmessungen passen jetzt vielleicht nicht, ich will nur das Prinzip aufzeigen. Das Spinnenarmblech einlöten oder einkleben. Wie dargestellt, die Zugspannung braucht nicht hoch sein. Solche Profile gibts auch in Aluminium, finde nur gerade den link nicht.


    Gewinde oder Löcher seitlich in den Flansch bohren. Das dürfen dann kleinere, etwas charmanter wirkende Befestigungsschrauben werden.


    Grüße, Reinhold

  • Zu den Schrauben: Ist wahrscheinlich auch gar nicht so schrecklich wichtig, solange beide Schrauben genug Spannung aufbringen. Näherungsweise tuts wohl auch ein Drehmomentschlüssel.

    Was mich bei den rechteckigen Blechen etwas wurmt, ist das Gewicht. Bei 0,5mm Messing und 30mm Breite sind es schon etwa 100g.

  • […] Was mich bei den rechteckigen Blechen etwas wurmt, ist das Gewicht. Bei 0,5mm Messing und 30mm Breite sind es schon etwa 100g.[…]

    Bei einem Instrument für die Reise spielen Packmaß und Packgewicht eine Rolle, klar. Was spricht in diesem Fall dagegen, durchgängig Aluminium zu nehmen? Auch alle Schrauben? Oder in Titan? Gibts für uns heute alles auf ebay und Konsorten. Klar, Wolfram, Stahl, Messing, Kupfer für die Spinne sind nach den Regeln der Zunft steifer als Alumnium. Für die Reise warum nicht Aluminium? Nach Zusammenbau müssen wir ohnehin justieren … und beim Beobachten haben wir Besseres zu tun, als an der Spinne rumzubiegen ;)

  • An Aluminium stört mich eigentlich nur, dass es mehr als alle anderen genannten Metalle zum Kriechen neigt. Ich hatte mir das schon so vorgestellt, dass die Spinne einmal gespannt und dann nicht mehr angefasst wird.

    Nun ja, an dieser Stelle muss ich noch ein bisschen in mich gehen und mir überlegen, wo für mich der beste Kompromiss zwischen Gewicht, Zuverlässigkeit, Performance und begrenzten Fertigungsmöglichkeiten liegt.


    Um nochmal zur Eingangsfrage zurück zu kommen: 30mm Blechbreite ist also ausreichend dimensioniert?

  • Hallo Alex,


    auch wenn die glockenartige Hängemontage des Spiegels scheinbar weit und erfolgreich verbreitet ist, so bringt sie vor dem Hintergrund Steifigkeit doch einige konstruktive Herausforderungen mit.

    Steifer als die von mir gezeigte excentrische Spinne wird nix. Vor allem einfach und leicht. Aber man darf selbstverständlich auch kompliziert bauen, wenn man möchte. :)

    Wär ja langweilig, wenn alle das gleiche System verwenden würden.

  • Zitat von Erposs

    Steifer als die von mir gezeigte excentrische Spinne wird nix. … man darf selbstverständlich auch kompliziert bauen, wenn man möchte. :)

    Das Thema Steifigkeit einer Konstruktion darf beim visuellen Dobson auf den Relevanzprüfstand. Selbst wenn eine Windböe es schaffen sollte, das Spiegelgehänge für wenige Momente ins Schwingen zu bringen. Diesen Moment kannst du als Chance begreifen, um statt nach den Sternen zu schauen, den Blick in den Hauptspiegel zu lenken um dort das Leuchten des eigenen Verstandes zusätzlich vergrößert bewundert zu können … :) Spaß …


    Der Unterschied ist hier, dass du einen Holzhut hast und Alex zwei Aluringe. Und die Herausforderung, die Alex hat, ist die, gewichtsarm und robust konstruieren zu wollen. Es käme doof, wenn beim Reisedobson die Schutzverpackung für den Hut schwerer käme, als alle Sparmaßnahmen an der Spinne einbrächten.


    Deswegen käme ich bei einem Reisdobson nicht auf die Idee, einen Holzhut zu bauen und diese deine Verpackungsbandagebänder deftig darin zu spannen. Steif hin oder her. Abseits dessen, finde ich dein Konstrukt gefällig.


    Wenn schon Stahl, dann finde ich die Idee mit den Sägeblättern aus dem Stellafane-Orbit richtig pfiffig. Passend, und ab Werk ohne (!) Vorspannunf im Hut einsetzbar.


    Im Falle eines visuellen Reisdobsons: Im Hut alles aus Aluminium. Alles. Mein Credo.

  • Moin,


    Robert: danke für den Hinweis auf den CN-Thread.
    Da ist wirklich vieles mit imho extremem Aufwand durchgespielt.


    Bezüglich der Drahtspinnen habe ich möglicherweise zu viele "bauchgesteuerte" Vorbehalte.
    Ohne praktische Erfahrung mit dieser Konstruktion sind mir die vielen Anbindungspunkte und der Umstand, dass das Stellen an einer Schraube den Spiegel in mehreren Achsen bewegt (Höhe, Neigung Drehung) nicht sehr sympathisch. In einem "toten" Alu-Hut spielt das ggf. keine Rolle. Bei einer Konstruktion aus Holz, die auf jeden Fall mit Temperatur und Feuchtigkeit durchaus deutliche Formänderungen erfährt, vielleicht schon. Praktische Erfahrungen könnten mein Bild ggf. ändern.
    Bezogen auf meine Lösung kann ich sagen, dass sie nach meinen Bedürfnissen funktioniert und nach meinen Maßstäben als justierkonstant angesehen werden kann. Bewegungen beim Schwenk (drehen gibts' beim Dob ja so nicht) kann ich nicht erkennen. Allerdings nur Laserpunkt in Relation zur Mittenmarkierung. "Schräg" gezielt mit Skala in doppelter Entfernung würde ggf. mehr zeigen.

    ERPOSS' Lösung ist noch einmal erheblich leichter ausgeführt und für ihn offenbar auch voll i.O.


    Ansonsten: je geringer die Möglichkeiten/Erfahrung beim basteln, um so größer schätze ich die Einfachheit einer Konstruktion als Faktor ein.


    Und zu #16:

    Wegen Relaxation: Die Spannungen sind klein. Die Temperatur normalerweise auch. Für mich schwer vorstellbar, dass das ein relevanter Faktor ist. Woraus ist der Hut? Dieser ist in Relation zu den Spinnenarmen anzunehmender Weise eine recht weiche Feder, die das Längenwchstum von im schlechtesten Fall vielleicht einigen 1/100mm wohl problemlos aufnimmt.

    Ich denke dass 30mm Spinnearmhöhe erheblich mehr als nötig ist. Im Zweifel: bauen und testen. Wenn die Konstruktion nicht zufridenstellend ist: ändern. Absolute Zahlen kann man hier ohnehin schlecht liefern.

    Wenn du einfach das 5-ling Konstrukt nachbaust, kann imho nichts daneben gehen. Mehrfach gebaut und getestet unter Anleitung von Stathis. Maße wirst du gezielt erfragen können.


    CS und viel Erfolg

    Harold

  • An Aluminium stört mich eigentlich nur, dass es mehr als alle anderen genannten Metalle zum Kriechen neigt. Ich hatte mir das schon so vorgestellt, dass die Spinne einmal gespannt und dann nicht mehr angefasst wird.

    Hallo Alex,


    ich möchte dich von der Vorstellung erlösen, dass irgendetwas gespannt werden müsste, selbst wenn die Spinne zerlegbar sein sollte:


    Spider250 | Fangspiegel Spinne für 10" Newtons D=284mm, mit
    Fangspiegel Spinne für 10" Newtons D=284mm, mit Stabilisierungsring, aus einem Stück gefräst, mattschwarz eloxiert
    lacerta-optics.com


    An dieser Spinne steht nichts, aber auch rein gar nichts unter Spannung, weder Zug, noch Druck. Ich möchte dir nichts verkaufen, es geht nur darum, dich auf eine andere Denke für den Bau deiner Spinne zu bringen.


    Grüße, Reinhold

  • Hallo Harold und Reinhold,

    ihr habt schon recht. Es ist wahrscheinlich schlicht Unsinn, sich über das Kriechen von Aluminium-Spinnenarmen Gedanken zu machen, wenn das ganze Hutgerüst daraus besteht. Ich werde meine Bedenken diesbezüglich über Bord werfen und mir Gedanken über die Befestigung der Alu-Bleche machen. Außerdem ist mein Hut so schön leicht geraten, dass es schade wäre, ihn mit Messing oder Stahl unnötig schwerer zu machen.

    Vielen Dank für die klugen Ratschläge und die anregende Diskussion! :thumbup:

  • Hallo Alex,


    sehr schön! Neid!


    Zwischenzeitlich hatte ich noch ein Design aus meiner gedanklichen Schublade geholt. Ich knüpfe es daran, das Thema Spikes und Ostruktion nicht zu eng zu sehen.


    Zwei Bleche, dezentriert im Dreieck angeordnet. Davor mit und im Schwerpunkt der Spiegel samt Mimik.





    Ich erinnere mich duster, Robert {Robert Ganter} hatte von solch ungewöhnlichen Spidern mal die Beugungsbilder berechnet. Auf die Schnelle habe ich es nicht gefunden.


    Mir selbst geht es da wie den James Webb Betreibern. Was stören mich die Spikes, wenn mich was ganz anderes interessiert ;)


    Grüße, Reinhold

  • Das Thema Steifigkeit einer Konstruktion darf beim visuellen Dobson auf den Relevanzprüfstand.

    Sag mal Reinhold, hast Du schon einmal einen Dobson gebaut? Nur zur Info, der Wind ist kein Problem.

    Den Rest lass ich jetzt mal unkommentiert und gehe davon aus, daß Du mir das nicht ins Gesicht sagen würdest.

    Die aus Vollmaterial gefräste Spinne ist doch das Gegenteil von dem was hier gefragt ist. Wozu nehm ich Alu, wenn ich da ein dermaßen massives Teil in den Hut (der derzeit 275g wiegt, Respekt!) bringe?

    Wer jetzt mal nachrechnet, stellt fest daß der Gewichtsunterschied zwischen Alu und Stahl minimal ist, Alu muss ich kräftiger dimensionieren um die gleiche Festigkeit zu erhalten. Nicht umsonst gibts unter den Metallbauern den Spruch "wer Alu kennt, nimmt Stahl".

  • Hallo


    Dünne Spinnenarme sind Auf Druck nicht steif . Sie biegen zur Seite (Achse mit dem geringsten Flächenträgheitsmoment) weg.

    Der Sinn der Vorspannung ist , das auftretende Druckkräfte nur einen Teil der Zugvorspannung aufheben damit die

    Spinnenarme nur Zugkräfte bekommen .


    Gruß Rainer

Jetzt mitmachen!

Sie haben noch kein Benutzerkonto auf unserer Seite? Registrieren Sie sich kostenlos und nehmen Sie an unserer Community teil!