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

    Hallo Kollegen,
    so sieht dann meine Umsetzung aus:

    Übersicht

    Detailansicht ohne Dreiecke

    Selbe Ansicht aus anderem Winkel

    mit Dreiecken



    Dreieck mit Kugellagerung

    Lagerstellen mit 9mm Teflonpads (rutscht besser als 9mm 100Cr6 Kugel)


    Der Laterallagerung traue ich nicht 100%ig. Je nach Lage ruht ja das ganze Spiegelgewicht auf einer einzigen Lateralwippe. Lateralwippen sind aus 16mmx16mmx200mm Alu und damit deutlich filigraner als die Radialwippen mit 20mmx20mmx120mm. Lager für laterale Spiegelbewegung hat 13mm Außendurchmesser. Mehr als 16mmx16mm war nicht realisierbar , da Spiegel 353 mm Außendurchmesser und Tubus 390mm Innendurchmesser hat. Da ist im Gitterrohr-Dobson mehr Platz.


    Ob das ganze besser tut als die filigrane Ausgangsvariante, wird sich zeigen. Gewicht Teleskop hat jedenfalls um 1,6kg zugenommen [;)]. Justage mit Tellerfedern funktioniert sehr schön.


    LG
    Robert

    Nun zur praktischen Umsetzung:


    zwei Varianten scheinen halbwegs einfach zu realisieren:
    - 3x3Wippen
    - 4Punkte


    Wippen in Unterfluranordnung zur Vermeidung gebogener Teile:

    und in ungünstigste Stellung gedreht:

    die Lagerung der Wippen muss wegen Hebelwirkung relativ stabil gestalten werden (zwei verspannte Kugellager?)


    4 Punkte technisch ohne Lagerung für Wippen einfacher aber mehr Säge- und Schweiß- bzw. Biegearbeit:
    - Biegeversion (Ring aus Profil 25x25x1 oder 2)

    - gestückelt aus 12 Segmenten

    schwer aber noch halbwegs sinnvoll zu realisieren


    Verworfen habe ich die simple Variante mit 6 Armen/6 Punkten:

    Ist alle 30° ungünstig.


    Was würdet Ihr machen? Gibt es bessere Idee?


    LG
    Robert.

    Hallo Kai,
    herzlichen Dank für die Skizzen. Jetzt ist mir klar, was du meinst. Gilt letztendlich auch für die Dreiecke zu sich selbst, damit auch hier keine zusätzlichen Kräfte auf Spiegel eingeführt werden.


    Hier der Versuch einer groben Abschätzung der genannten Kräfte für meinen Spiegel:
    18 Punktelagrung in axialer Richtung (z-Achse):
    - Gesamtgewicht Spiegel: 4800g
    - Anteil Spiegelgewicht auf 3 Wippen pro Wippe: 1600g
    - Anteil Gewicht auf 6 Dreiecke: 800g
    - Anteil pro Auflagepunkt: 267g => 2,67N pro Dreieck bei Zenithlage


    Hebelwirkung auf Spiegel bei Horizontlage:
    Gewicht Dreieck: 66g
    längster Hebel: 66,7mm
    Schwerpunkthöhe Wippe zu Kugel aktuell in z-Richtung: ca. 7mm
    Summe aller Momente muss 0 sein: 0,66N*7mm = 66,7mm*xN
    x = 0,07 N => ziemlich unkritisch pro Punkt


    Wippengewicht (ohne Dreiecke, mit Kugeln und Einstellschrauben): 140g
    Wippenlänge Punkt zu Punkt real: 113mm : Mitte 56,5mm
    Drehpunkt in der Mitte der Wippe (real sich ändernd*)
    Summe aller Momente muss 0 sein (inklusive Dreiecke):
    2* 0,66N*15mm + 0*1,4N = (66,7mm + 56,5mm)*y
    y = 0,15 N => auch noch gering
    Wippengewicht selbst wirkt sich bei mir nicht aus, da bei mir die Lagerung in der Mitte der Wippe liegt (*Vorteil und Nachteil eines großen Lagers ist, dass sich der Drehpunkt verändert - dadurch verändert sich allerdings auch die wirkende Hebellänge - Ausswirkung muss ich mir noch näher anschauen[8)]). Den Abstand Wippendrehpunkt zu Kugel werde ich trotzdem kürzer machen. Dadurch sinkt dann auch der Hebel der Schwerpunkte und das Thema wird entschärft.


    Mehr Sorgen machen mir da eher die Reibungskräfte - mehr davon später, muss jetzt weg.


    LG
    Robert

    Hallo Kollegen,
    war ja noch was schuldig. Zwischenzeitlich hab ich die Nachbarberichte angeschaut und bin mir nicht sicher, ob hier im Forum ein 350er mit 25mm als dünner Spiegel gilt. Anderseits hab ich mit meinem dünnen Spiegel im Vergleich zu den dicken genügend praktische asti Erfahrung mit Dreiarm-Zelle gemacht [V].


    Hier 3 Armzelle gedreht in ungünstigste Stellung:

    Es wirkt außermittig eine 1,15x höhere Last als das Spiegelgewicht. Das möchte ich in einer 3D-Finite Elemente-Rechnung als Spiegelverformung sehen, mit einer dünnen Scheibe ala Fraxinus. Zu verantworten nur mit kleineren dicken Spiegel (wie mein 12" 50mm Spiegel[8D]). Beim 14" 25mm funktioniert das definitiv nicht mehr!


    Zusammengefaßt folgende Tabelle für Lateralkraft in Abhängigkeit der Tubusstellung (0° = auf einem Punkt bzw. Mitte Wippe stehend):

    grün: 3 Punkte je 120° - schlechter geht es nur noch mit 2 Punkten 180°[:D]; Last ist höher als mit einer Ring Lösung (die eine dauerhafte Einpunktlösung ist)

    blau: 4 Punkte - eine gute und lagestabile Lösung für mittlere Spiegelgrößen


    rot: 6 Punkte - in Ideallage für jeweils +/- 10° gut und dann klappert der Spiegel weiter in die nächste Position


    schwarz: 3xWippe 60 ° mit 120° - erstaunlich gut, hab ich mich da verrechnet?


    violett: 4 x Wippe 45° mit 90° - der Dobson-Favorit auch für parallaktische Montage nicht schlecht


    Für dünne Scheibe ala Fraxinus sollte wohl ganz was anderes her (aktive Lagerung angeklebt)- Spiegel müßte wohl auch auf Zug gestützt werden, damit er beim Horizontbeobachten nicht wie ein Buch zuklappt[B)].


    LG
    Robert

    Hallo Michael,
    deine Rechnung ist korrekt! Und deine Art von CAD gefällt mir gut[:)].
    Mit gekröpften Wippen und Dreiecken und Auflagen auf Spiegel (Teflon/Teflon) bekommt man den Einfluß komplett weg. Vielleicht sollte ich meine Wippen nochmal neu machen? Das nächste mal zuerst denken und dann stichsägen...


    In meinen Rechnungen oben hat sich ein Fehler eingeschlichen:
    Bei den Wippen ist Summe aller Moment immer Null,
    d.h. die Strebe, an denen die Wippe hängt, ist in x, y nur auf Zug (und den kleinen Hebel aus Kugellagerauflage in z ) beansprucht. Bei Konstruktion mit 120° 3x Wippe +/-30° wird jede Strebe mit 2x 0,57 FL (Kraft aus Spiegelgewicht) = 1,14 x des Spiegelgewichts belastet. Das erlaubt dann filigrane Ausführung wie bei Clavius. Trotzdem hätte ich Laterallagerung nicht an die Wippe selbst gehängt, da gibt es bessere Stellen[;)].


    Zwischenzeitlich hab ich Wifle Tree in optimaler Position gerechnet und erhalte pro Auflager bei 90° 4x +/-22° je 0,38x des Spiegelgewichts als punktuelle Lateralkraft - dass das besser als die 120° 3x +/-30° Lösung funktioniert, ist damit verständlich auch ohne Finite Elemente Nachweis: wo deutlich weniger Kraft, da weniger Verformung.


    Zusammenfassend:
    Bei Annahme, dass Axiallagerung alle Kräfte in z Richtung reibungsfrei aufnimmt und Laterallagerung nur Kräft in x, y Richtung entlang Schwerelinie durch COG aufnehmen muss:
    1) Lagerung an 3 Punkten 120° ohne Kugellager ist was für dicke kleine Spiegel
    2) Lagerung in einem Ring ohne definierte Auflagepunkte (z.B. ohne Schrauben oder mit sehr vielen Schrauben) entspricht einer Lagerung an einem Punkt - ist was für dicke kleine Spiegel und vermutlich nicht besser als Lösung 1); aber deutlich aufwendiger herzustellen
    3) Lagerung auf (2)4 Punkten 90° ist für Dobson eine gute Lösung bereits aus Handrechnung - für parallaktisch montierte Tuben wechselt die Ein-Punktauflage mit 2-Punktauflage in idealer 90° Position. Ist sicher besser als 2); 4 Haltearme schwierig bei üblicher Zellengestaltung mit 3/6/9/18 Punktauflage
    4) Lagerung in einem Ring sollte 4 bis maximal 7 Punkte als Auflage haben - für parallaktisch montiert wechselt die Einpunktauflage mit gut positionierter 2-Punktauflage; ein Ring ist als Auflager nicht ideal, da er sich in x, y Ebene leicht verformt, wenn dünnwandig. Besser sind wohl Zugstreben, Lösung bei üblicher Zellengestaltung mit 3/6/9/18 Punktauflage wohl 6 Punkte.
    5) Für dünne Spiegel muss eine Wippenlösung her: für Dobson der Wifle Tree 90° +/- 22°. 4 Haltearme sind schwierig bei üblicher Zellengestaltung anzubringen, aber ideal (inzwischen auch gerechnet)! Praktisch einfacher auszuführen für parallaktische Montage sind 3 oder 6 laterale Wippen, die dann nicht mit der axialen Lagerung kollidieren
    6) die "ideale Lösung" mit 3,4 oder 6 Wippen muss in einer Hand- und dann besser auch FE Rechnung mit Spiegel in verschiedenen Kipp- und Drehpositionen bestehen => es gibt hier ideale Lösung, worst case in Abhängigkeit Spiegeldicke und Brennweite, wenn FE berechnung ins Spiel kommt.


    Werde Handrechnungen für die verschiedenen Lösungen und Stellungen in Excel-Tabelle zusammenfassen und hoffe, dass das jemand nachrechnet, bevor ich finale Lösung für mich umsetzte.


    LG
    Robert

    Hallo Gerrit,
    Hallo Ralf,
    eine solche Wippenkonstruktion verteilt die Kräfte sicher besser auf den Spiegelrand als jede Punktauflage. Hab dazu einige Rechnungen gemacht und bin weiter am Grübeln:



    3 Wippen mit je +/-30° auf 120° verteilt
    Das gibt erstaunliche Seitenkräfte am Spiegelrand auf Position 90°. Der ungünstigste Wert der Lateralkraft liegt punktuell dafür immer weit unter Spiegelgewicht.


    Zum Vergleich 6 fixe Punkte in optimaler Stellung:

    Die Seitenkräfte am Spiegelrand fallen weg, dafür gibt es 6 Positionen, an denen der Spiegel an nur einem Punkt aufliegt. Zwischen den Stellen schwankt die Kraft zwischen 0,57 und 1,0 des Spiegelgewichtes. Das gilt grundsätzlich für alle Vielpunktlagerungen.
    2 Punkte bei 90° werden als best case für Dobson genannt, ergeben 0,71 des Spiegelgewichts. Rechnerisch liegt das Optimum bei 50° mit 0,55 des Spiegelgewichtes. Mehr wie 7 Punkte umliegend sind damit kontaproduktiv.


    Die übliche 3 Punktauflage ist immer maximal mies:

    Es gibt kein Optimum, Spiegel drehen ist damit egal. Nur für altmodische dicke und kleine Spiegel Option.



    Was sich da 3D verformungstechnisch tut, ist andere Frage. Optimal aus diesen Überlegungen eine 4x Wiffletree mit +/-22° (oder +/-25°?)Wippen, die Rechnung dazu steht noch aus.


    Für sinnvolle Wippen muss alles sehr leichtgängig und steif sein, sonst kommen unerwartete Kräfte dazu.


    Handrechnungen am Beispiel der Axiallagerung:
    Axiallagerung wirkt lateral, wenn Reibung vorhanden: Fs = Fg * µ



    Die Haftreibung am Spiegel ist nicht auszuschalten, da sich Spiegel lateral bewegen wird (durch Temperaturausdehnung und Spiel in der Fassung)- völlig egal dabei, ob um 0,1mm oder um 0,01mm.
    Durch die Haftreibung entsehen laterale Kräfte, die die Wippen zu kippen versuchen. Diese Haftreibungskraft ist um so größer, umso größer µ ist.Umso größer Abstand der Wippen zu Spiegelunterfläche, umso größer wird Drehmoment um Lagerung und damit die benötigte Gegenkraft. Am Spiegel enstehen dann trotz 3 Punktauflage ungleichmäßige Kräfte in axialer Richtung.


    Um die Reibungseffekte möglichst gering zu halten, ist Teflon laut Literatur wohl das beste, wenn Rollenlagerungen ausfallen:

    Entwurf Teflonauflage Durchmesser 10mm mit Halterung durch Kerbnagel


    Ursprünglich angedachte "Kugellösung" ist eher einen Gleitkontakt gehärteter Stahl/Glas - von der Haftreibung auch nicht so schlecht, wenn Spiegel ganz glatt, und besser als jeder Filz:


    Meine gebaute Wippenkonstruktion sieht derzeit so aus:

    Löcher für die drei Kugeln in Dreieck hab ich noch nicht gebohrt, da ja vielleicht doch Teflon besser?


    Optimierung des Abstandes A ist durch Einsenken des M5 Schraubenkopfes im Dreieck oder durch Abdrehen des Inbusschraubenkopfes möglich:


    LG
    Robert


    PS: Soweit meine Überlegungen - Gott sei Dank regnet es....[;)]

    Bin auch an jeder praktischen Umsetzung des Themas interessiert, bevor ich jetzt weiter mache. Dreiecke und Wippen liegen schon fertig vor mir.


    Kai´s Kommentar hab ich jetzt so interpretiert:


    Rot: Kraft an Auflagepunkten aus Spiegelgewicht und Gegenkraft. Fn1 ist dabei etwas kleiner als Fn2, wenn der Spiegel sich auch nur ein bischen in der Lagerung bewegt, weil der Reibungsfaktor µ Seitenkräfte Fs produziert.


    Abstand zwischen Wippe und Spiegel bzw. Dreiecken und Spiegel ist möglichst klein zu halten, damit möglichst wenig Hebel und damit Drehmoment entsteht. Das ganze kommt nur zum Tragen zwischen 1...89°.
    Wippen und Dreiecke sollten niedrig kontruiert werden, was für Stahl spräche - leider sind die Teile bei mir schon angefertigt (Wippe in Al 20x20, Dreiecke in 6 mm stark). Niedriger als insgesamt 7 mm kann ich mir nicht vorstellen. Bei mir ist Abstand Gelenkpunkt Wippe zu Spiegel 13mm, also recht viel. Hab ich das richtig interpretiert?


    Entscheident ist auch kleines µ für die Haftreibung zwischen Spiegel und Wippe. Die Möglichkeiten liegen wohl zwischen 0,1 bis 0,04, letzteres für Teflon. Spricht für sehr dünne Teflon Pads.


    LG
    Robert

    Hallo Kai,
    verstehe ich noch nicht so richtig.


    Zu meinem besseren Verständnis:
    Definition axiale Achse z: parallel zu Tubus
    alle Kräfte in diese Richtung werden von der 18-Pkt. Lagerung aufgenommen
    Definition laterale Achsen x, y: diese Kräfte werden von Laterallagerung, also nach eurer Überzeugungsarbeit [:)] auch bei mir zukünftig von Kugellagern aufgenommen


    - die laterale Lagerung (wenn gut ausgeführt) sollte keinerlei axialen Kräfte in z Richtung aufnehmen (können/müssen)
    Darum, so wurde nun mehrfach betont, muss die Reibung zwischen Kugellagern und Auflagepunkten zum Spiegel jeweils möglichst niedrig sein in die "jeweils" andere Richtung. Bei Kugellagern ist das schon ziemlich gut:
    worst case F = FN x µ(H) = 55N x 0,001 = 0,06N (also fast nix)


    - die axiale Lagerung sollte wiederum keine lateralen Kräfte aufnehmen
    Die Haftreibung stört da. Es entsteht insgesamt eine Haltekraft mit F = G(Spiegel) x µ Haft.
    worst case bei Ausrichtung auf Zenith
    F = FN x µ(H) = 55N x 0,1 = 5,5N bei Stahl auf Glas
    bei Teflon auf Teflon: 2,2N


    Bei Schrägstellung Teleskop bekommen die Wippen durch die unerwünschte Seitenkraft aus minimaler Bewegung und Haftreibung eine gewisse Tendenz zum Schiefstellen. Die niedrigere Rollreibung wäre nur durch kugelgelagerte Kugeln realisierbar, da Ausgleich in zwei Richtungen (x, y) stattfinden muß - wegen Spiel in der Laterallagerung und unterschiedlicher Wärmeausdehnung der Bauteile zum Glas. Kugelgelagerte Kugel funktioniert nach Aussagen hier nicht. Also könnte man Dreiecke und den Spiegel mit kleinen Teflon Pads bekleben - z.B. das Zeugs von selbstklebenden Klebebändern. Was sagt Ihr?
    Bin insgesamt noch kräftig am Rechnen und Detailieren. Werde dann meinen Bestentwurf hier zur Diskussion einstellen und in Folge realisieren - bin gespannt, was das dann praktisch bringt. Erwarte mir hochwertige Planetenfilme auch mit 14"![:p] bei schnellerer Auskühlung als mit 50mm starkem 12".


    LG
    Robert

    Hallo Kai,
    kannst du mir das genauer erklären:
    "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."


    Bist du der Meinung, dass alle Gelenkpunkte (Wippen und Dreiecke) in einer Ebene liegen müssen? Warum? Wenn ich da verschiedene Konstruktionen ansehe, hat da noch kaum jemand Wert darauf gelegt.


    LG
    Robert

    Hallo Kay,
    hab zum Physikbuch gegriffen. Der kurze Biegebalken zum Spiegel (bei mir: Hebel auf Profilmitte bei Profil 25x25: 11,3mm (COG Spiegel) + 8mm (Wippen und Auflagepunkte) + 12,5mm (Halbes Profil) = 31,8mm)ist gar nicht soo kritisch. Selbst bei Gestaltung in Aluminium 10x20 biegt sich Klötzchen weniger als 1/100mm (Handrechnung Kragbalken).
    Schlimmer ist die durch Biegemoment eingeleitete Torsion und Durchbiegung durch Gewicht am Auflagering des Klötzchens, wenn wie bei ZWO oder bei meinem Erstentwurf mit 4 Lagerstellen und drei Armen Lagerstelle genau zwischen zwei Armen liegt.



    Torsion (aus Wikipedia)


    Verformung wird durch dünnen, leichten Spiegel eher geringer. Konstruktionsmäßig sollte man den Ring möglicht nahe an Rollen und damit Wippen unter Haltekonstruktion setzen. Das hat ZWO gut gelöst.
    Bei Konstruktion mit 4 Punkten ähnlich ZWO muß Grundplatte mit Ring dann 16mm Al-Material sein, wenn Verformung unter 1/10mm bleiben soll. Bei Stahl ist ein Ring nur aus Profil denkbar, sonst wird es zu schwer. Meinen Erstentwurf mit 4 Auflage Punkten kann ich damit vergessen. Für eine technisch perfekte Spiegelzelle für dünnen Spiegel auf parallaktischer Montierung wird man doch etwas Material und Gewicht in die Spiegelauflage stecken müssen, wenn diese formstabil werden soll. Durch den leichten 25mm Spiegel hab ich ja 3 kg zu 40mm dicken Spiegel gespart, die ich nun zum Teil in Spiegelzelle stecken kann. Ein 8,5 kg schwerer 40mm Spiegel will ja auch erst gelagert sein[8D].


    Hier ein erster Entwurf für das Laterallager:

    Das kleine Lager kann das 10-fache der benötigten Last.


    Leichtbau aus Dobsons läßt sich parallaktisch montiert wohl nicht 1:1 verwenden. Im nächsten Leben denke ich dann über einen Planeten-Dobson nach[;)] - das hat sich in USA mit Starmaster Teleskopen schon bewährt.


    LG
    Robert

    Hallo Kay,
    was sagst du dazu:


    oder auf die Vorteile von 4 Lagern verzichten und dafür stabiler



    Es sind Varianten mit größerem Innenring und kleinerem Außenring möglich, so daß man die Lager auch außen aufsetzen kann. Bei 6 Armen und 6 Lagern kann man vermutlich auch auf Ring außen verzichten.



    Variante mit großem Innenring


    Bzgl. Gewicht kann ich die Varianten rechnen. Was festigkeitsmäßig am besten ist, müßte man Finite Elemente rechnen - da bin ich zuweit weg von. Vielleicht kann da jemand helfen?


    LG
    Robert

    Hallo Ralf,
    die Lager unterzubringen, ist interessante Aufgabe. Hier der Versuch, das über einen Ring darzustellen:



    Ist sicher schlüssig. Wenn ich den Ring aus 25x4mm Stahlband mache und direkt an meine drei Ausleger anbinde, bringt das 1 kg Gewicht ein. Dazu muss man aufpassen, dass der Spiegel bei Horizontalausrichtung nicht den Ring verwindet. So ähnlich hat es ZWO beim Leichtbau 12" gemacht, aber Ring aus voller Aluplatte gefräst. Allerdings ohne Kugellager, obwohl leicht integrierbar.

    ZWO Leichtbaunewton (Bild vom Hersteller)


    Da hab ich Bedenken, dass Ausleger den Ring verwindet. Wir reden hier von Spiegeln mit > 5 kg, die worst case auf einem Ausleger stehen.


    Vermutlich ist es sinnvoller, ein niedrigen Ring oberhalb und unterhalb des Lagers zu setzen oder 6 anstelle 3 Ausleger zu machen. Vorschläge willkommen.


    LG
    Robert

    Horia,
    Kai,
    das sind genau meine derzeitigen Gedankengänge zur Technik zusammengefaßt. Lateralfassung muss bei dünnen Spiegeln gut sein, Planeten stehen nie im Zenith. Dünner Spiegel kühlt besser und ist leichter. Ab 350er ist als transportables Instrument ein dünner Spiegel einzige Möglichkeit.


    Kai,
    hier die Wippe:

    so schwer ist Wippe nicht vom Gewicht, Kugel hat 9mm (und nicht 6mm). Kugel sitzt versenkt und fällt damit nicht heraus. Über M6-Schraube kann ich Position der Dreiecke zum Spiegel einstellen. In der Mitte der Dreiecke sitzt eine M5 Innensechskantschraube, deren Innensechskant im oberen Bereich angefaßt wurde. Damit liegt Wippe auf der Kugel auf. Bewegt sich leichter als die Patente, die ich bisher gesehen habe. Mit kleinerer Schraube als M5 würde die Auflagefläche noch kleiner werden und damit vermutlich auch die Haftreibung. Die Bewegungsreibung darf man da vermutlich gar nicht anschauen. Aber es soll ja auch stabil sein und definierte Anlage erlauben. Was anderes als Kugel fällt mir hier nicht ein.


    Kai,
    deinen link zu seeing und Arbeit dahinter hab ich bewundert. Das mit dem seeing Monitor ist so eine Sache. An zu meinem vergleichbarem Standort Wendelstein wurden schon unglaubhaft gute seeing Werte damit gemessen. Andererseits schaffe ich die Abbildung von Details wie Mondschatten auf Saturn und bilde Encke ab, was nur mit Lucky Imaging und Bildbearbeitung möglich ist, da erheblich kleiner als theoretisches Auflösungsvermögen der Optik.


    Hab mir seeing an verschiedenen Standorten rund um Salzburg praktisch über 15 Jahre angeschaut und arbeite meist von zwei bevorzugten Standorten auf 1500 m Höhe. Hab dort häufiger die Möglichkeit, den 300er und damit auch 350er fotografisch im IR und R voll auszureizen. Den 300er konnte ich auch schon im Grünkanal voll ausreizen. Im Blau gelingt mir das ganz selten am 206er, bisher erst einmal ansatzweise am 300er und noch nie am 350er. Entweder sind die Optiken im Blauen zu schlecht oder das seeing ist im Blauen immer weniger brauchbar. Im Vergleich zu den Kollegen aus süddeutscher Planetenfilmerszene sind meine Blaukanäle noch ([:)]) gut.


    Visuell konnte ich über viele Jahre mit allen drei Instumenten schöne Beobachtung an Planeten machen. Bei excellentem seeing bisher am besten mit 300mm Öffnung, da ist man durch die vielen Details fast überfordert, wenn man das Zeichnen wollte, jedenfalls an Jupiter. Das Auge ist auf grün fixiert und da reicht dann 300mm. Mehr bringt wohl nur für Spezialaufgaben und Filmen etwas.


    Stathis,
    danke für Kommentare! Rollauflage ist super Idee.


    LG
    Robert

    Hallo Gerrit,
    der 300er mit Ringspiegelzelle und vielen Lateral-Schrauben war noch nicht im Einsatz. Spiegel und Zelle hab ich hier im Forum erworben. Spiegel ist ein von der Papierform sehr guter OOUk, der sich in Praxis noch beweisen muss. Er kommt alternativ zum dünnen 350mm Spiegel in den 390mm Innendurchmesser Tubus (selbe Brennweite 1600mm). Mit diesem Tubus möchte ich herausfahren, welcher Spiegel mehr Sinn macht. Spiegelzellen sollen schnell im selben Tubus wechselbar werden, so dass ich dann mit zwei Spiegelzellen ins Feld gehe anstelle mit zwei großen Tuben.


    Parallel betreibe ich weiterhin den 300er mit 50mm Lomo Sital-Spiegel aus 1996. Das Instrument ist schwer und kühlt wegen dem 50mm starken Spiegel (zu) langsam aus. Das gilt es zu optimieren.


    Definitiven Lagerungs-Asti hab ich bisher erst am 350er beobachtet - der Asti kommt sicher aus der Spiegelzelle und nicht vom Spiegel selbst. Asti reagiert schön auf Drehen und Schwenken des Tubus in den Zenith. Im Zenith sehe ich nicht viel davon. Spiegel ist dann gut. Leider sind solche Beobachtungen nur bei gutem seeing und ausgekühltem Spiegel möglich - und da habe ich dann normalerweise was besseres vor[;)].


    LG
    Robert

    Hallo Kalle,
    ich mach mir da keinen Stress. 3 Tuben sind einsatzbereit und werden eingesetzt[:)], wenn Himmel klar und seeing gut[:p].


    Bei dem 350er kann ich sagen: optisch für deep sky immer schon eine Wucht und da besser als der sehr gute alte 300er. Für Planeten aber eine Diva - über viele Jahre bisher nur einmal besser beim Filmen als der 300er. Und ich kann ja nicht einfach schnell Tubus wechseln am Berg. Dazu sind die Dinger zu groß. Jetzt habe ich angefangen, final (?) aufzurüsten:
    - Ziel 350er für Planetenfilmen anstelle 300er
    - Carbontubus anstelle unterdimensionierter Alutubus
    - OAZ mit Schrittmotor anstelle JMI
    - FS Halter "panzerstabil" mit Antares l 1/30 Optik
    Beim Einsatz ist 350er mit alter HS-Zelle schon mal viel stabiler und damit Ergebnisse schneller im Kasten. Mittelfristig wird im Tubus ww. 300mm l/11 Optik Strehl 99% oder 350er l/7 Optik Strehl 96% sitzen. Da muß ich sowieso Spiegelzellen mit Wechselfunktion bauen - das soll dann halt zum Rest passen[8D].
    Wenn ich mit dem dünnen Spiegel nicht klarkomme, werde ich nach einem dickeren und besseren 350er suchen - kommt Zeit, kommt Erkenntnis, vielleicht ist an der Alpennordseite 300mm schon das größte sinnvolle [:o)], darüber grüble ich schon Jahrzehnte.


    Jedenfalls nervt es, wenn ich in laufender Aufnahmeserie beim Höchsstand Planet umschlagen, in Folge eine komplette Justage Tour drehen darf und nicht mehr da anschließen kann, wo ich aufgehört habe. Bei 120° gibt es Schokoladenseite mit den zwei Punkten, d.h. Tubus muss ich dann drehen, um Asti zu verkleinern, wenn sichtbar. Inzwischen ist dann das gute seeing weg und ich kann abbauen - sehr lästig, das ganze, beim größeren dünnen Spiegel[}:)]. Spricht in jedem Fall für zwei Schokoseiten und damit 4 Punkt Lagerung. Beim 300 schon fix gebucht, bei 350 Lösung noch offen.


    LG
    Robert

    Hier ppt.-Skizzen zur Visualisierung:


    Erstentwurf der Zelle:
    Kleinteile, Wippen und Dreiecke hab ich schon hergestellt.



    Laterallagrung 3 Punkte (Orginal Filz, dargestellt 6mm Kugel)


    Entwurf mit Kugellager im Orginalmaßstab:

    da geht es eng zu im Tubus, deshalb nur Lager 16mm außen, 5 mm Achse


    Lösung ähnlich Gert mit kurzer Wippe, aber Kugellagern:

    Einfach herzustellen, würde ich robuster ausführen als Gert


    3x längere Wippen 45° bei 120°

    ist vermutlich technisch Käse (hohe Deformation Spiegel) und wird mit noch längeren Wippen nur schlechter


    4x Wippen a la Wiffletree in 90° versetzt

    funktioniert bei stabiler Ausführung in 4 best case Positionen wohl sehr gut, ist aufwändig - was passiert wohl in den Zwischenpositionen?


    Wie ich meinen für den 300mm Spiegel vorhanden Ring auf 4x Kugellager umbaue, ohne Stabilität zu verlieren, hab ich noch keine Lösung - mit 4x Kugeln ginge das simpel. Derzeit sind es (viele) Polyamidschrauben a la Gerrit.


    LG
    Robert

    Kai,
    hab schon verstanden!
    zu 1)
    meine 18 Punkte Lagerung ist massiver als üblich:
    - Unterbau Stahlprofilrohr 25x25 2mm stark
    - Wippenachsen 10mm VA
    - Wippen 20x20mm Vollalu (vielleicht mache ich die auch noch aus Stahl wegen Temperaturausdehnung)
    - Dreieckslagerung 6mm 100Cr6-Kugeln
    - Dreiecke 6mm Alu
    - geplante Spiegelauflage 12mm Durchmesser Filzpads (wohl keine gute Idee nach Diskussion hier) => besser Stahlkugeln 6mm


    trotzdem wird es minimale axiale Verlagerung geben, es sollten also dann wohl doch Kugellager, eventuell besser Pendellager sein, damit man Kontaktstelle besser trifft


    zu 2)
    bei den Spiegeln muß ich mit dem leben, was ich habe:
    - der 206 hat konische, gegossene Naturkante, ist - Gott sei Dank - dick und lateral unempfindlich - Asti kenne ich da nicht
    - meine beiden 300mm und den 350 Spiegel muß ich diesbezüglich kontrollieren, sind alle drei am Rand bearbeitet, wie gut, hab ich nicht im Kopf


    zu 3)
    Angriff in Schwerelinie werde ich kontrollieren, worst case sind die Spiegel leicht konisch, Position des Lagers in der Höhe sollte man leicht verschiebbar machen für genaue Positionierung


    zu 4)
    es sollten wenigstens 4 Lager in 90° Position umlaufend sein, maximal wohl 6 Lager in 60° Position - die 3x120° Position ist definitiv schlechter


    LG
    Robert

    Hallo Stathis,
    danke für Rückmeldung und links. Die Zelle mit den 3 Wippen hab ich schon mal runtergeladen. Scheint nicht unlogisch, da mindestens immer zwei Punkte im Eingriff. Hab auch schon über eine Zelle mit 6 Wippen, die sich überschneiden, nachgedacht. Wäre noch optimaler, aber aufwendig und der Platz in meinem Tubus wohl zu eng.


    Wirklich komisch, dass es so wenig Info zu parallaktischen Teleskopen und Laterallagerung gibt. Auch bei den größeren Profi-Teleskopen sehe ich nur wenig Details auf Bildern. die kleineren sind meist simpel gestrickt.


    Kalle,
    danke für Klarstellung. Aus deiner Grafik ist nun klar, warum ich über Kugel nachdenke. Punktberührung herrscht in jedem Fall, wenn Lager auf runden Spiegel drückt. Da sind Minilager wohl schnell am Ende und Kugel eventuell stabiler bzw. einfacher in einem Ring zu integrieren. Zudem ist fraglich, ob sich gedichtetes Lager eher in sich dreht oder auf Spiegelglas rutscht.


    Nach bisherigem Diskussionsstand ist meine Vorzugslösung ein Ring um Spiegel und vier Kugeln (ww. Racingkugellager, was sich leichter unter Gewicht dreht[:)]) in 90° Abstand (natürlich im COG des Spiegels)- ist steif und simpel. Ring versteift zudem die Spiegelzelle bzw. die Spiegelzelle den Ring.
    Aufwändigere aber machbare Alternative wären 3 Wippen 60° lang mit Kugellagern an Enden, wobei ich da den Kräften nicht richtig traue, die auftreten, wenn Spiegel genau zwischen den Wippen zu liegen kommt => dann bekommt der Spiegel Druck auf Position +/- 90°. Und zwischendrin passiert alles mögliche... Ist jemand von euch in der Lage, das in ein paar Positionen in FE zu berechnen?


    Gert,
    auf deine Bilder bin ich gespannt!


    Sonst hoffe ich noch auf weitere Anregungen über das Wochenende, damit ich erste Ausführungen detailieren und hier einstellen kann. Gerät soll in dieser Jupitersaison noch optimiert zum Einsatz kommen[:)].


    LG
    Robert

    Hallo Michael,
    meine Vorstellung: Spiegel liegt lateral auf zwei Kugeln aus Stahl 100Cr6 z.B. 10mm Durchmesser (aus großem Kugellager), hat also 2x Punktberührungen. Kugel selbst sitzt leicht beweglich in einem Rohr oder Loch und wird verstellbar über Schraube oder Unterlegscheiben Richtung Spiegel gedrückt. Stelle mir zwei fixe und zwei variable Elemente vor. Das fixe Element hätte mit 10er Kugel wohl 12mm Bauhöhe, mit Einstellschraube oder Scheiben entsprechend mehr


    Kugel baut kompakter als Kugellager und hat selben Effekt "Punktberührung" und "leichtes Gleiten". Mein 350er Spiegel sitzt in einem 390mm Innen Tubus. Da hab ich nur 15...18mm Platz für laterale Lagerung.
    Ein Kugellager 625 2ZR mit 5mm Loch und 16mm Durchmesser bei 5mm Breite wäre mir schon fast zu mickrig. Die Verstellung für Beweglichkeit Kugellager in lateraler Richtung ist zudem komplex. Für Wippe geht Kugellager besser. Da sind schöne Konstruktionen schon ausgeführt worden, meist mit erstaunlich kurzen Wippen. Hab mir etliche Bilder aus Netz heruntergelden, aber den Author nicht vermerkt, leider.
    LG
    Robert

    Hallo Kai,
    klar ist, dass der Spiegel nicht geklemmt werden darf und Luft im 1/10 mm Bereich haben muß bei Spiegelzelle aus Stahl. Ganz wichtg scheint, dass Spiegel immer im echten Schwerpunkt gelagert ist. Bei meinen Spiegelzellen bisher einfach zu realisieren, da die Zelle inklusive Laterallagerung justiert wird. Leichtes Rutschen realisiere ich bisher über dünne Teflonstreifen. Besser für Definition der Auflagestelle ist wohl Kugel oder Kugellager (auch wenn ich Sinn Kugellager im Vergleich zu Kugel nicht wirklich verstehe).


    Auf der Kante stehend oder in 120° Position hängend ist wohl gleich schlecht, für dicke kleine Spiegel aber akzeptabel. Sonst sind Winkel kleiner 120° immer besser als auf der Kante zu stehen. 90° Position wäre ideal, 60° immer noch passabel. So wie du sagst, 4 bis 6 Punkte, mehr keinesfalls, bei Einsatz eines Ringes. Eventuell ist eine Wippenkonstruktion besser als ein Ring mit 4..6 Punkten? Dann liegt der Spiegel nie lateral auf einem Punkt. Wenn ich hier keinen besseren Tipp bekomme, werde ich wohl 4 Punkte realisieren und alternativ 3 Wippen mit 60° (gesamt 6 Punkte) in Reserve halten.


    Mit Cruxis Programm gespielt kommen übrigens folgende Daten raus:
    350mm f4,6 mit 25mm Stärke:
    90° Support: 1,5nm Abweichung durch Deformation
    120° Support: 6,2nm Abweichung = 0,02 Strehl
    auf der Kante stehend?


    Gerrits Spiegel ist noch übler
    458mm f4 mit 39mm Stärke
    90° Support: 1,9nm Abweichung
    120° Support: 7,5nm Abweichung = 0,03 Strehl

    Meine kleineren Spiegel haben kein Problem:


    310mm f5 mit 50mm Stärke
    90° Support: 0,6nm Abweichung
    120° Support: 1,3nm Abweichung
    auf Kante stehend: weniger als 6nm
    da ist nicht viel um Position 90° zu 120°


    206 f6,6 mit 35mm Stärke
    120° Support: 0,5nm Abweichung = 0,0 Strehl
    auf Kante stehend: weniger als 2nm
    so ein altmodischer Spiegel ist unsensibel auf Laterallagerung


    LG
    Robert

    Hallo Gerrit,
    Gea verwendet die piano wire Lagerung mit zwei supports in +/-90° Abstand. Ob man das nun über Klavierseite oder über Kugel oder Kugellager macht, ist andere Diskussion. Mir scheint eine größere Kugel noch am logischten, wenn Beweglichkeit in einer Ebene gefordert. Das Glas wird wohl nicht leiden beim hart/hart Kontakt[8D].


    Bzgl. Wärmeausdehnung liegt Glas sehr niedrig. Übliche Kunstoffe liegen erheblich höher. Reines Alu ist eher ungünstig, Kolbenlegierungen etwas besser. Edelstahl ist etwas besser. Faktor 2 besser zu Alu sind niedrig legiertes Eisen und Grauguß. Rostet halt. Noch besser wäre Titan, wenn es denn Metall bleiben soll, aber immer Faktor 2 von Glas entfernt. Sonst ist sicher Kohlefaser ein idealer Werkstoff, der sich bei Wärmeausdehnung auch auf 0 trimmen läßt. Mit viele Harz/Härter ist CfK aber gar nicht so toll wie man denkt und Werbung erzählt.


    Als Druckelement könnte man Keramikkugeln nehmen, die kompensieren die Ausdehnung des Ringes minimal, da wohl nur kleine Kugeln im Vergleich zum Spiegel oder Ringdurchmesser zum Einsatz kommen dürften. Dementspreched sind Titanschrauben nett, aber keine große Hilfe. PA-Schrauben machen die Sache nur schlechter und sind eher "weich".


    LG
    Robert


    PS Werde wohl meine Spiegelzelle aus St37 bauen - hoher E-Modul, geringe Wärmeausdehnung und billig. Bei pfifiger Bauweise kompakter als eine Aluzelle, wenn auch schwerer.

    Hallo Horia,
    bei aktueller Planetenaufnahmetechnik merkt man den allerkleinsten optischen Fehler, leider[xx(]. Bzgl. Oversampling will ich keine Diskussion starten. Ich möchte einfach an die absolute Grenze der Optik gehen, mit ASI 120mm oder DMK 618. Meine Spiegel sind sehr gut und erlauben Planetenfilmerei an der Grenze des für die jeweiligen Öffnung machbaren, wenn denn das seeing mitmacht. Dementsprechend kompromislos sollte Lagerung sein, denn ein Spitzenseeing hat es in Mitteleuropa nur selten, da will ich keine Zeit mit Sspiegelzellenjustieren vertrödeln, wie es mir schon mehrmals passiert ist[B)].


    Die dicken Spiegel haben auch ihre Tücken, insbesondere bei sinkenden Temperaturen. Der jetzige 350mm Spiegel ist nicht wirklich schlecht (Strehl 0,96), leicht und bildet unter brauchbaren Bedingungen auch mal Encke-Trennung ab, so denn Seeeing, Justage und Stellung im Teleskop paßt. Er braucht in jedem Fall mehr Streicheleinheiten als der 300mm Spiegel oder gar der 206mm Spiegel. Wäre schön, wenn ich ihm das wenigsten bzgl. Spiegelzelle austreiben könnte[:)].


    LG
    Robert

    Hallo Gerrit,
    bei meinem 300mm Spiegel ist ein Stahlband 20x4mm als Ring verarbeitet. Ring ist verschweißt und an drei Positionen mit Spiegelzelle verschraubt. Ist in Praxis erstaunlich steif. Ob das ideal ist, ist ein anderes Thema. Sollte sich der Ring durch das Gewicht des Spiegels (ca. 5 kg) verformen, dürften mehrere Schrauben zur Berührung kommen. Im allerschlimmsten Fall eines sehr nachgiebigen Ringes würden worst case die zwei stabilen unterstützten Punkte der Spiegelzelle bei jeweils 120° tragen. Eine übertriebene Flexibilität würde sowas wie eine Bandschlinge ergeben - und das funktioniert ja auch.


    Bzgl Wärmeausdehnungskoeffizient:
    - Glas (Pyrex, Suprax) hat 3 x 10_-6 1/K
    - Stahl hat 12 x 10_-6 1/K
    - Alu hat 20 x 10_-6 1/K


    Bei einem Ring mit 300mm Durchmesser kommen bei Stahl/Glas und 10° Temperaturänderung 27µm bzw. bei Glas/Alu 51µm heraus. Wenn man den Spiegel einbaut, sollte bei einer umlaufenden Alu-Fassung ein Spiel von wenigstens 100µm = 1/10 Milimeter bei 20°C vorhanden sein, wenn man bei 0° beobachten will. Bei einem Stahlring reicht die Hälfte.Trotzdem wird der Spiegel bei Spiel in der Lagerung immer nur auf zwei Punkten lateral aufliegen, und da sind aus Literatur zwei zu nahe liegende Punkte wohl eher schlecht.


    Bzgl. Deformation und Verformung bin ich nicht fit genug in Handrechnung, da muß ich dann auch ins Pysikbuch schauen. Ist Biegebalken mit zwei fixen Auflagepunkten, sollte zum Rechnen kein Hexenwerk sein. Vielleicht kann das einer hier im Forum aus dem ff?


    LG
    Robert