Selbstbau: Spiegelzelle für 14,5"-Dob (Baubericht)

Hallo ATMler und Interessierte,
nach einer verhältnismäßig langen Bauzeit von etwa 2 Jahren ist mein Dobson fertig geworden.
Da recht viel Zeit und Arbeit in den Bau Spiegelzelle floss, habe ich mir einen Baubericht nebst ausführlichen Erläuterungen nicht verkneifen können.
Der Baubericht für das gesamte Teleskop steht leider noch aus (Bin mit Spechteln beschäftigt [:D]). Deshalb dazu noch eine kurze Beschreibung:

- Spiegel: 14,5“ f/5,5 (von Carl Zambuto); Fangspiegel: Ø66mm (Lomo)
- Bauweise: Grundkonstruktion eher klassisch konservativ, Ideen für Einzelteile und Verbindungselemente bei anderen ATM-lern „geklaut“ und teilweise weiterentwickelt.
- Beschaffung: MP-Teile nach meinen Zeichnungen gefräst von Dieter Martini; Moonlite-OAZ auch von Dieter Martini; Verbindungen und Filterschieber sind Eigenbau.

Und noch schnell ein Foto vom Ganzen Dob, der übrigens auf der AME am Stand der Backnanger Sterngucker zu sehen sein wird:

Der Selbstbaubericht besteht aus zwei Teilen: Die „Vorbereitung“ mit Erläuterungen zur Konstruktion und die „Fertigung“ mit beschrifteten Bildern und einem kurzen Fazit.

So, hier nun endlich die Links zum Bericht:
http://www.bksterngucker.de/_de/atm/deha145zelle1.htm
und
http://www.bksterngucker.de/_de/atm/deha145zelle2.htm

…Kommentare sind sehr willkommen.

CS, Dennis

PS: Ich bin im Zuge meiner Recherchen über sehr viele ATM-Seiten gestolpert.
Man möge mir verzeihen, wenn ich in meinem Bericht nur einige Quellen angegeben habe.

Hallo Harald,

Deine Überlegungen sind grundsätzlich richtig.
Die Antwort auf Frage 1 und 2 findest Du im Absatz 4(Planung und Konstruktion) und im Absatz 3.3(Materialien)[;)].

1. Die Kugellager sind für sich nicht justierbar und legen mich in der Spiegelposition fest. PTFE kann ich nacharbeiten und so groß machen, wie ich es am Ende brauche. Darüber hinaus stehen 12,- + Versand meinem PTFE-Vorrat gegenüber.

2. PTFE als Auflagerpunkte sind ideal. Man kann es aber ungeätzt nicht kleben und die Bauhöhe der Zelle soll ja gering sein. Ich hätte meine 5,5mm Platten auf etwa 2mm abhobeln und dann verschrauben müssen. Zudem sollte, um die Gleiteigenschaften auszunutzen, eine Gleitpaarung mit glatten Oberflächen vorhanden sein. Also noch mal poliertes Metall dazwischen? Die Korkscheiben hatte ich in der Restekiste. Die Entscheidung für den oft benutzten Kork fiel mir also nicht schwer.

3. Die Lateralen Wippen sind eine Spielerei von mir und nicht notwendig.
Ich würde sogar fast behaupten, dass ein einziger fester Punkt in der Schwerpunktachse ausreichend ist. Natürlich nur, wenn man den Spiegel gegen Wegrollen bzw. Kippeln sichert. Die Hertzsche Pressung kann man bei den vergleichsweise geringen Belastungen wohl vernachlässigen.
Da ich für Experimente aber weder Zeit, noch Material übrig hatte, gab es halt die - mittlerweile Standard gewordene – 4-Punkte Version. Wenn Ich es noch mal machen müsste, wäre es eine laterale 2-Punkt-Lagerung mit PTFE.

CS, Dennis

Hallo Ihr,

(==>)Kalle:
erstmal danke fürs Lob. Nun, die meisten Teile der Zelle sind überdimensioniert.
Beim Schrotplatzbummel hatte ich die Wahl zwischen diesen Rechteckrohren und anderen mit Abmessungen von etwa 30x30x1,5mm. Weil ja noch schwächende Bohrungen für die Wippen hinzukommen, erschien mir das auf den ersten Blick zu schwach. U-Profile gab’s nicht in den möglichen Abmessungen. Was mich an dem verwendeten Rechteckprofil am meisten störte, war die alte zerkratzte Eloxalschicht. Aber dem geschenkten Gaul…

Die Frage zu den Justierschrauben hab ich wahrscheinlich nicht ganz verstanden. Es sind 3 Justierpunkte. Im Bild „Fertigung 45“ sieht man die drei Justiermuttern an den Ecken. Die Momente aus dem Spiegeleigengewicht werden über die verleimten Holzklötze in die S-Box geleitet. Die Klötze sind aus Buchenholz und an den unteren Justierschrauben sieht man links und rechts (Bild: „Fertigung 45“) zusätzliche Alu-Winkel. Diese sind mit der Box verschraubt und haben genaue Bohrungen um ein „Ausschlagen“ der Führungen beim Ableiten der Momente zu verhindern.
Ich habe ursprünglich mit Gedanken gespielt, anstelle der oberen Justierschraube ein fest positioniertes Kugelgelenk zu verwenden. Weil ich aber Zwängungen in den Führungen der anderen zwei Justagestellen und Einschränkungen bezüglich der Verstellwege befürchtete, hab ich die Idee verworfen.

Noch mal zum verwendeten PTFE an der lateralen Lagerung:
1. Nachträgliche Positionsänderung durch Materialabtrag oder Austausch des PTFE möglich. (Kugellager gibt’s nicht in jeder erdenklichen Größe.)
2. PTFE vorhanden, Kugellager kaufen…
3. PTFE ermöglicht das Gleiten in alle Richtungen. (axial und tangential)

Die Position und Anzahl der lateralen Auflagepunkte ist egal, solange sie den Spiegel irgendwie halten (Siehe dazu Absatz: 3.2 Laterale Auflager). Die Position der lateralen Lagerung, wie sie z.B. Achim Strnad: http://www.strnad-emskirchen.de/lateral_balken.htm vorsieht, halte ich allenfalls für Rohrquerschnitte für sinnvoll. Runde Querschnitte hingegen haben ein extrem hohes Widerstandsmoment in entsprechender Richtung, was man sich mit dem CD-Versuch deutlich vor Augen führen kann.
Wie oben schon geschrieben, sind die Wippen, rein konstruktiv gesehen, eine Spielerei. Bei der Positionierung und Dimensionierung habe ich mich deshalb eher an den Platzverhältnissen der Spiegelkiste und der S-Zelle orientiert.

(==>)Harald:
wenn keine Korkplätchen in Restekiste gewesen wären, hätte ich die 18-Punkt-Lagerung wohl mit PTFE realisiert. Ich denke aber, dass der doch recht feste Kork ggf. auch rutscht und sich der Spiegel nicht signifikant verformt. Für dünne Spiegel ist PTFE besser.

(==>)Jens:
danke für die Glückwünsche. Ich sehe das genauso wie Du. Mit meinen CAD-Zeichnungen (ich hab den ganzen Dob gezeichnet) kann außer mir bestimmt niemand etwas anfangen.
Sie sind sehr unübersichtlich und nur Mittel zum Zweck.

(==>)Timm:
Spiegel: 10kg; Zelle: 2,5kg; Kiste mit HS, Lüfter, Zelle aber ohne Sichelräder: 22kg. Das ist für mich noch gut tragbar.
Nein, es ist kein Ferrari geworden, eher ein Rolls Royce [:D]

(==>)Franjo:
Thanks…

(==>)Mischel:
auch Dir ein Dankeschön.
…HTT vom 25.-28.09.08. Wenn alles klappt und das Wetter mitspielt.

CS, Euch allen

Hallo Kalle,
<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">An der Spiegelzelle hast Du ja das 'Rohr' zur Hälfte weggeschnitten, dort machst Du also nicht mehr viel dagegen, bleibt die Spiegelbox für eine zweite Öse, damit die Schraube wie eine Schienenführung hält.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
genau so hab ich es gemacht.
<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Es reicht, wenn eine Justierschraube stbilisiert wird (die oben). Du kannst sie alternativ auch festschrauben, zum Justieren reichen die zwei anderen ja aus.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
ich hab halt alle drei als justierbare Führungen ausgelegt.

Im Bericht zum Gesammtwerk werd ich etwas näher auf das Thema eingehen. Ich hab nämlich auch dazu Versuche angestellt.[8D]

CS,Dennis

Hallo Gerd und Roland,
die Patina am Gerät werd ich schon zu verhindern wissen...[8D]
Und die, die sich auf dem Spiegel breit machen will, werden die unzähligen Photonen des nächtlichen Himmels wegpolieren, bevor sie dann über mein Auge in die Gesichtsmuskeln wandern und die Mundwinkel nach oben zucken lasen.
Gestern war das auch der Fall. Jedoch war selbst im sonst so dunklen Jagsthausen die Durchsicht wegen der hohen Luftfeuchte sehr schlecht. Gerade mal 5m5 im Zenith bei gutem Seeing. Nun ja, um 1:30Uhr noch schnell die Staubbänder in M31 gemustert und...die Müdigkeit war doch größer als der Spaß...
CS,Dennis

Hallo Henning, hallo Leute,

danke fürs Lob. Ich hab lange getüftelt, herumskizziert und viele Ideen wieder verworfen, bis ich „meine“ Optimalkonstruktion gefunden hatte. Ich bin bekennender Perfektionist mit allen Vor- und Nachteilen. So hab ich doch beim HTT noch so einige Baustellen am Dob erkannt: einige Kleinteile aus Stahl rosten schon, eine FS-Heizung ist langfristig erforderlich und abnehmbarer Tauschutz für den Filterschieber wird bald in Planung gehen. Das sind meist Sachen, die die hohe Luftfeuchte betreffen. Zuerst werd ich mit dem einfachsten beginnen: Der 14,5er bekommt einen Socken, was in den meisten Nächten schon helfen wird.

Zum Thema PTFE in der lateralen Halterung:
Henning, deinen Gedankengang kann ich nachvollziehen. Eine vorhandene Durchbiegungen und Asti durch punktuelles Fingerdrücken stehen ja außer Frage. Auch, dass Kugellager gut funktionieren, wird durch zahlreiche Berichte belegt.
Ich kann Dir aber aufgrund eigener beruflicher Erfahrung versichern, dass ein Klemmen durch Schmutz, Staub, Fusseln oder andere Einflüsse sehr unwahrscheinlich ist. Das PTFE und der Schmierfilm (MoS2) schieben die Fremdkörper vor sich her. Bei so einer Überlegung würde sich ein größerer Staubkorn auf der Rollfläche des Kugellagers ja geradezu verheerend auswirken - tut es wohl nicht.
Wie oben, und im Baubericht schon beschrieben, ließ mir das PTFE gewisse konstruktive Freiheiten bei der Planung. Zum anderen ermöglicht es das Gleiten in alle Richtungen: axial, tangential und beides zusammen. Kugellager weisen zwar wesentlich geringere Widerstände auf, diese jedoch nur in eine Richtung (axial). So wird ein ausgeprägtes tangentiales „Klemmen“ bei z.B. Temperaturdehnungen verursacht. Warum sich diese Spannungen in der Praxis nicht auswirken, lässt sich mit dem verhältnismäßig hohen Widersandsmoment kreisförmiger Querschnitte erklären.
Unterm Strich ist es wohl eher eine philosophische Frage.

Übrigens konnten mir erfahrene ATM-ler und Beobachter, wie der Gerd Huissel und auch der Ulli Vedder, beim HTT eine ausgesprochen gute Abbildungsleistung bestätigen. Ulli sagte: „was Besseres wirst du kaum kriegen“. Das geht runter wie Öl…

CS,Dennis