Beiträge von fraxinus im Thema „Laterallagerung dünner 350mm Spiegel parallaktisc“

fraxinus · 16. November 2013

Hallo Robert,
<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">...bin mir nicht sicher, ob hier im Forum ein 350er mit 25mm als dünner Spiegel gilt.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">Alles ist relativ[:D]

Allerdings sind die Ansprüche bei dieser Spiegelgröße und bei kurzbelichteten Planetenfotos höher. Hier besteht die Chance, gelegentlich ein paar scharfe Bilder einzufangen wenn das Seeing in die Nähe von 1" kommt.

Das ist mit meinen 85cm Öffnung völlig anders aus. Es gibt auch bei 1" Seeing keine scharfen Bilder mehr, die der Öffnung angemessen wären!
Entsprechend gibt es kleine(!) Toleranzen in allen Bereichen.
Die Kunst besteht nur darin, dass keiner der Effekte (Verbiegung, Thermik, Kollimation, Optikfehler...) dominant wird.
Selbst ein dicker Spiegel würde hier , wegen der thermischen Trägheit, nicht weiterhelfen.

Zu Deinen Skizzen und Berechnungen
Sehr schön! Interessant!
Einen Punkt würde ich aber anders interpretieren:
Für die Verbiegung ist nicht allein die Größe der Auflagekräfte maßgebend
Denn diese greifen an der Schwerelinie an!
Bei einem Planspiegel würde sich theoretisch (fast) nichts verbiegen.
Ebenso bei einem beidseitig konkaven Spiegel.
Das ganze ist also ein Sekundäreffekt eines einseitig konkaven Spiegels.
Deshalb würde ich das bei dieser Spiegelgröße nicht überbewerten und die technisch einfachste Lösung realisieren. Also zB die 6'er Symmetrie für die Kugellager nutzen.

Weiterhin: Ich bin auch noch etwas schuldig!
Mein Einwurf mit dem Schwerpunkt der Wippe wurde nicht verstanden.
Das wird evtl nicht so heiss gegessen, je nachdem wie die Masse-Verhältnisse von Wippe und Dreiecken ausfallen. Aber es ist leicht zu realisieren und bei sehr dünnen Spiegeln ein absolutes Muss.

Zuerst die Zenit-Stellung.
Die Wippe ist im Gleichgewicht, wenn der Schwerpunkt des Systems Wippe-Dreiecke auf der Linie "A" liegt. Also auch, wenn die Bohrung in der Mitte der Wippe bei Punkt "S1" liegt. Wie normal üblich.

Schwenkt man in die die Horizontstellung, muss der Schwerpunkt von Wippe-Dreicke zusätzlich auf der Linie "B" liegen. Ansonsten kippt die Wippe nach vorn und erzeugt die Kraft "F". Oben in positiver Richtung und unten in negativer Richtung auf den Spiegel.
Der Punkt "S_gesamt" entspricht dann genau dem Schwerpunkt des Gesamtsystems "Wippe-Dreiecke".

Wenn man sich die Lage der Wippen in der Zelle anschaut, ergeben die Kraftkomponenten dieser Wippen einen klassischen Astigmatismus. Jeweils zwei gegenüberliegende Dreiecke drücken, zwei sind neutral und zwei ziehen.

Schönen Abend!
Kai

fraxinus · 8. November 2013

Hallo Robert,

War gerade mit dem First Light meines 33" beschäftigt.
In diesem Thread gibt's auch ein Bild von den Wippen. Alles weitere morgen.

cs Kai

fraxinus · 6. November 2013

Hallo Robert,

sorry für die späte Meldung.
<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Bist du der Meinung, dass alle Gelenkpunkte (Wippen und Dreiecke) in einer Ebene liegen müssen? <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">Nein. Das ist nicht notwendig. Aber der Drehpunkt das Systems "Wippe+Dreiecke" sollte auch in Horizontstellung (also Wippe = senkrecht) durch den Drehpunkt gehen.
Vielleicht male ich das mal auf, aber vielleicht verstehst Du schon was ich meine?

(==>)Gerrit:
<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Ich frage mich, ob man das nicht in Z88 mal simulieren kann. <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"> PLOP kann mit der Z88 Option "nur" etwas genauer rechnen. Dazu wird der Spiegel in der Dicke in verschiedene Schichten zerlegt. Ausserdem kann Z88 eine Schrägstellung simulieren.
Leider nur mit Schlinge und nicht mit diskreten Auflagepunkten.
Man muss also etwas tricksen und Spezialfälle modellieren. Danach kann man mit den Fromeln der Elastizitätstheorie weiter interpolieren. Alles noch sehr vage. Aber immerhin, die Größenordnungen scheinen zu stimmen.[:)]

cs Kai

fraxinus · 4. November 2013

Hallo Stathis,
<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Ich denke auch, dass in den meisten Diskussionen viel zu sehr Wert auf eine möglichst hohe Anzahl der Unterstützungspunkte geachtet wird, während die anderen 3 von dir beschriebenen viel wichtigeren Punkte zu wenig Beachtung finden.
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">ich bin durch "Zufall" darauf gekommen[:D]
Zur Zeit bastel ich an der lateralen Halterung für meinen dünnen 33" f/3.9 Spiegel. Da wird es selbst für die Reibwerte von Kugellagern knapp. Noch viel knapper sind aber die Toleranzen der Spiegelkante! Irgendwann werde ich das Experiment vorstellen.
Nur soviel: Kugellager sind immer noch der beste Kompromiss für den Feldgebrauch! Die anderen Varianten (Piano-Wire oder Schlinge) brauchen keine senkrechte Kante, aber dafür eine andere, extrem harte Justage-Bedingung. Für ein stationäres Gerät eine Alternative, ansonsten gilt wieder: No free lunch[xx(]
Siehe Deinen Link zu Nils Olof Carlin.
http://web.telia.com/~u41105032/sling/sling.htm

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Zu deinem Punkt 2:
Je größer der Außendurchmesser des Lagers um so besser rollt es über die "Buckelpiste". <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">Richtig! Allerdings kann man hier per Diamantfeile oder Karbo Abhilfe schaffen. Die Rohlinge von Schott waren früher ausreichend glatt und oft auch senkrecht genug.

Bei der Größe des Lagers muss ein Kompromiss gefunden werden, zu groß ist auch nicht gut. Da gibt es ein Losbrechmoment.
Ich nehme immer Dichtung ZZ (Blechkappen, nicht anliegend)
Offene Lager brauchen zu viel Pflege, etwas Staub und das war's mit der Leichtgängigkeit.

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Wenn die Spiegelkante den Anforderungen nicht genügt, würde ich an den Kontaktstellen dünne Edelstahlstreifen mit Silikon auf dem Spiegel kleben.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">Ja, das wäre eine Lösung.
Als Spiegelschleifer scheut man sich natürlich nicht, die Kante auch nachträglich an den Auflagestellen zu planieren. Aber allen anderen geht dabei wahrscheinlich der A**** auf Grundeis[B)]

Viele Grüße
Kai

fraxinus · 4. November 2013

Hallo Robert,

wenn Du in der Spiegelzelle eine eine 3'er bzw 6'er Symmetrie hast, dann bieten sich 3 oder 6 Kugellager natürlich an.

Was besser ist, kann ich Dir auch nicht sagen. Ich vermute, dass 6 Kugellager besser sind.
Man könnte das interferometrisch nachmessen. Macht aber einen ziemlichen Aufwand. Zunächst müsste der Spiegel solo genauestens vermessen werden. Danach das ganze in Kombination mit der Zelle.
Ohne Kenntnis der exakten Spiegelform ist sowieso alles weitere nur Spekulation.

Aber auch ohne diese Aufwand habe ich bei Deinen letzten Entwürfen ein gutes Gefühl.

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Das kleine Lager kann das 10-fache der benötigten Last.
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">Richtig, ein 5x16x5 Lager (das wäre Typ 625 ZZ und nicht 635!) Lager trägt 675N statisch, also ca 67kg.
Ein Zehntel davon ist ein guter Anhaltspunkt.
Völlig ausreichend, denn der Spiegel wiegt unter 5kg.

Ein wichtiger Punkt noch:
Der Drehpunkt der Wippe muss etwas nach oben!
Der Schwerpunkt der Kombination Wippe-Dreiecke muss in *jeder* Position durch diesen Drehpunkt gehen. Also auch in Horizontstellung.

Viele Grüße
Kai

fraxinus · 1. November 2013

Hallo Robert,

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">meine 18 Punkte Lagerung ist massiver als üblich:
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">Ja, den Eindruck habe ich auch[;)]
<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">- Unterbau Stahlprofilrohr 25x25 2mm stark<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">
Geht voll in Ordnung!
<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">- Wippenachsen 10mm VA
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">Muss nicht sein. Aber gut... Vorallem muss es leichtgängig auf in paar Gramm reagieren. Aber nicht solo, sondern mit der simulierten, späteren Belastung!
<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">- Wippen 20x20mm Vollalu (vielleicht mache ich die auch noch aus Stahl wegen Temperaturausdehnung)<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">Warum so schwer?
Gibt nur unnötige Probleme beim Ausbalancieren in *Horizontlage*!
(Wärmeausdehnung interessiert an dieser Stelle nicht.)
<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">- Dreieckslagerung 6mm 100Cr6-Kugeln
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">Perfekt! Hast Du ein Bild davon?
<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">- Dreiecke 6mm Alu
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">3-4mm hätten es auch getan.
<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">- geplante Spiegelauflage 12mm Durchmesser Filzpads (wohl keine gute Idee nach Diskussion hier) => besser Stahlkugeln 6mm<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">Genau, Filzpads sind Käse. Stahlkugeln sind besser. Ich würde aber M4 Polyamid Schrauben nehmen. Mit der Vorderseite zum Spiegel, nicht mit den Köpfen.

Eine Spiegelzelle für einen dünnen Spiegel sollte leicht und ausreichend steif sein. Ansonsten verschenkt man das Potential eines solchen Spiegels.
(Habe soeben nachgewogen: Wippen incl Lagerblöcke + Dreiecke für einen 17kg schweren Spiegel mit D=850mm ---> 1850g)

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">...trotzdem wird es minimale axiale Verlagerung geben,<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">
Genau!
Da geht kein Weg dran vorbei. Deshalb braucht es eine funktionierende laterale Lagerung in jedem Fall. Egal ob die 5my oder 50my ausgleichen muss.

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">es sollten wenigstens 4 Lager in 90° Position umlaufend sein, maximal wohl 6 Lager in 60° Position <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">
Exakt meine Meinung!
Nimm vier, falls das gut zu integrieren ist. Ansonsten 5 oder 6.
<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">die 3x120° Position ist definitiv schlechter
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">Ja, 120° sind für meinen Geschmack zu weit auseinander.

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Wenn ich mit dem dünnen Spiegel nicht klarkomme, werde ich nach einem dickeren und besseren 350er suchen <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">
Hey, nun gib dem Dünnen eine Chance[;)]
Die dicken Dinger haben wieder andere Mucken wie nimmer endendes Auskühlen.
<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">vielleicht ist an der Alpennordseite 300mm schon das größte sinnvolle<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"> Du musst definitiv auf eine isolierte Bergkuppe! Dann kannst Du 350mm in guten Nächten ausfahren. Gerade mit kurzen Belichtungszeiten im einstelligen Millisekundenbereich braucht es dazu "nur" besser als 1,1" FWHM.
Alternativ musst Du das Seeing eben mal messen:
http://www.astrotreff.de/topic.asp?TOPIC_ID=132847

cs Kai

fraxinus · 31. Oktober 2013

Hallo Robert,

Du kämpfst an der falschen Front[xx(]

Die Anforderungen an eine laterale Lagerung müssen in der richtigen Reihenfolge formuliert werden.
Die größten Einflussgrößen auf die Spiegelverbiegung zuerst!

1. freie Beweglichkeit axial (nach "oben und unten")

Vergleiche Kalle's Skizze:
Warum ist es überhaupt notwendig, dass sich der Spiegel axial bewegen kann?
Weil er auf Wippen oder Dreiecken liegt, die weich wie ein Federbettchen sind![:p]
(Ich habe das vor kurzen für meine Lagerung nachgemessen, sehr interessant! Und nein, ich verwende keine Filzpads, Kork oder anderen Polsterquark)
Beim Schwenk vom Horizont zum Zenit legt sich der Spiegel um *einige* Mikrometer tiefer. Wenn der Spiegel am Rand *festgehalten* wird, gibt's einen bösen Asti. Mit Mikrometern ist in der Optik nicht zu scherzen[:D]

Wer hält den Siegel am Rand fest?
Die Reibung!
Für Deinen Spiegel habe ich grob überschlägig einen tolerierbaren Reibungskoeffizenten von 0.02 bestimmt.
Teflon auf Glas hat bestenfalls 0.10 - absolutes No-Go.
Mit billigsten chinesischen Kugellagern und Dichtung ZZ (Bleckkappen) sind die 0.02 aber kein Problem. Bestes Material schafft eine Größenordnung drunter.

2. Senkrechte und glatte Kante am Spiegel

Wenn man einen Wagen eine Steigung heraufziehen muss, quittiert der das mit einer Hangabtriebskraft.
Ähliches gilt für eine Buckelpiste.

Genauso beim rauf und runter rollern eines Kugellager-Aussenringes auf einer schiefen Spiegelkante. Die Anforderungen sind nicht von Pappe! Je senkrechter desto besser.

3. Angriffspunkt in der Schwerelinie (COG, Center Of Gravity)
Hier gibt es größere Toleranzen, die nicht sofort im Mikrometerbereich der Verbiegung zuschlagen. In Deinem Fall würde ich +/- 0.5mm als grünen Bereich sehen. Wahrscheinlich sogar +/-1mm.

4. Anordnung der Lager

Hier sind wir bei Deinem Spiegel schon im Nanometerbereich.
Grob überschlägig verliert der Spiegel 5% Strehl wenn er auf einem einzigen Kugellager senkrecht steht.
Vorrausgesetzt Punkt 1-3 sind exakt erfüllt.
Bei größeren, dünnen Spiegeln kann man diesen Punkt nicht mehr so lax nehmen. Evtl funktioniert sogar eine EQ-Plattform wegen der unvermeidlichen Schiefstellung nicht mehr.
(Ich werde es bald wissen[;)])

Um noch einmal die Wichtigkeit der ersten drei Punkte zu betonen:
Sind diese nicht erfüllt, liegt der Strehl bei einer schwarzen Null![xx(]

Fazit:
Es ist völlig Wurst wie viele Kugellager ringsherum platziert werden.
Hauptsache die Ausführung der wichtigen Punkte ist perfekt ungesetzt.

cs Kai

fraxinus · 27. Oktober 2013

Hallo Robert,

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"> Lateral 3 Punkte in 120° Abstand. Gilt inzwischen wohl als pfui.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">
Als pfui gilt es nur, wenn diese drei Punkten in Form von Schrauben daherkommen. Wie ist es denn bei Dir konkret gelöst?

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Was schlagt Ihr vor? Wie Dobson +/-90° und Tubus immer in ideale Stellung drehen? In Praxis würde das 4 Punkte bedeuten, was mir auch Freunde empfehlen. <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">

Genau!
Vier, Fünf oder sechs Punkte.
So ein 350mm Spiegel ist bei weitem nicht so empfindlich, dass man den immer in optimale Position drehen muss. Das ist ja auch gar nicht praktikabel.
Der "klappert" eben immer reihum die Punkte entlang und liegt immer definiert auf zweien davon auf.

Da die Punkte den Spiegel niemals zwängen dürfen, ergibt sich ein kleines seitliches Spiel. Das bedeutet: minimale Fehlkollimation.
Schwamm drüber!
Besser als 0.2 - 0.4mm bekommt man das sowieso per Laser nicht hin. Das kann man verschmerzen. Diesen Betrag sollte man dem Spiegel auch zum klappern geben.

Der wichtigste Punkt ist die Gestaltung der Punkte[:D]

Das müssen mindestens Kugellager sein!
Leichtgänging mit Dichtung ZZ.

Ich hoffe Dir ist der Grund dafür klar?
Nein, es ist nicht in erster Linie die unterschiedliche thermische Ausdehnung!

cs Kai