Bericht: Selbstbau K150

Ich möchte hier einen Bericht über den Selbstbau meines Schiefspieglers 150mm, der von mir ursprünglich unter /Z-NETZ/WISSENSCHAFT/ASTRONOMIE/ALLGEM "Geschafft: Schiefspiegler 150mm + Montierung" (Datum: 29.05.1995) veröffentlicht wurde, in HTML zugänglich machen:

Bericht


Bau und Erprobung eines Schiefspieglers 150mm
von
P. Zahl, 29. Mai 1995

K150 auf Stativ mein K150/Olularauszug Ich möchte hier mein kürzlich fertiggestelltes Astronomieprojekt Schiefspiegler 150mm + Montierung vorstellen.

Wie es Anfing...

Alles begann vor knapp einem Jahr, als der Jupiter-Crash die Welt erregte. Meine Begeisterung für die Astronomie wurde mal wieder gebremst, weil ich noch immer kein eigenes Teleskop besaß. Man kann halt nicht immer mal kurz 80km zu Freunden fahren ...


1. Die Idee


Also begann ich mich nach Teleskopen umzuschauen. Beim nächsten Optiker in Hannover, in Zeitschriften, hier im Netz und in Büchern.

  • Das Gerät sollte möglichts vielseitig sein
  • Es sollte ein Öffnung größer 120mm haben
  • Es soll Planeten kontrastreich abbilden
  • Es darf nicht zu teuer sein

Ich sammelte alle möglichen Prospekte, verglich Daten und Preise von Fertiggeräten....
Von den doch nicht gerade geringen Preisen abgeschreckt überlegte ich dann wo ich sparen bzw. selbst Konstruieren kann. Als ich damals das erste Mal von der Bauart des Schiefspieglers (Kuttersystem) las (hier im Netz) war ich bald von den Qualitäten dieses obstruktionsfreien Spiegelsystems begeistert: Ein Spiegelteleskop mit Refraktoreigenschaften, nur etwas lichtschwächer (hier f20) ! Und das zu einem Bruchteil des Preises eines so großen Objektivs !!!

Im Einklang mit meiner Preisvorstellung habe ich mich für das dreiteilige Kuttersystem 150mm von Lichtenknecker entschieden.


2. Eine solide Grundlage


Nur damit fing ja alles erst an, eine Montierung war zu finden. Eine Wunschliste war schnell aufgestellt:

  • Sie sollte stabil genug sein, um Fotos aufnehmen zu können.
  • tragbar ???
  • Sie sollte mindestens 20kg tragen können
  • Antriebe für Stunde und Deklination

Das Resultat:

Eine Deutsche Montierung komplett im Eigenbau: 45mm Wellen aus VA, beide Achsen angetrieben über ein Schneckenrad mit 288 Zähnen, m=1 und einem zweiten Schneckengetriebe 1:50 mit Steppmotor. Die Kraftübertragung von den Schneckenrädern auf die Wellen erfolgt über eine einstellbare Scheibenrutschkupplung, so kann man auch von Hand mal schnell direkt dran drehen und es ist gleichzeitig ein Überlastungsschutz des Getriebes gegeben.

Hauptlager: 4mal SKF 45-85-20 (Welle-Außen-Breite [mm]) Rillenkugellager Die Lager sitzen je in den ausgedrehten Enden einen Alurohrs mit 90mm Außendurchmesser und 80mm Innendurchmesser (eingeschrumpft). Die Alurohre sind beide 500mm lang. Diese Lager in den Rohren nehmen dann die Wellen spielfrei auf. Um die Rohre befestigen zu können habe ich je zwei quaderförmige Blöcke mit innerem Halbrundausschnitt aus Expoxidharz *) gegossen. (Vgl. Aluteile hätte ich nicht selbst herstellen können)

*) Die Gußmasse ist mit Glasfasern und Quarzsand gefüllt => "Kunstbeton"

Antrieb Diese Blöcke passen nun genau um die Rohre und können mit Aluplatten verschraubt werden. (Edelstahlbolzen, Schrauben, ... M10) => Siehe Bilder

Die Getriebehalter sind mit ähnlichen Blöcken an die Alurohe geflanscht. Die Steuerung der Schrittmotore erfolgt mit einem PC über den Druckerport.

Gewicht Stativ + Montierung, ohne Gegengewicht: 83kg

Ihr fragt euch ob ich eine Werkstatt habe ? Na ja, ein Hobbyausrüstung mit kleiner Drehmaschine (Werkstück bis 250mm Länge, 80mm max. Spann. Durchmesser) und Ständerbohrmaschine. Ach ja: Eine Handkreissäge mit Hartmetallbatt zum schneiden von Alu bis 15mm Stärke geeignet. Und halt das nötige Werkzeug.

Konstruktionszeichnungen habe ich von dem gesamten Projekt auf Papier 1:1 angefertigt. Als Vorlage habe ich "Anton Staus: Montierungen u. ihre Schutzbauten" (Siegfried Typ) verwendet. Die Konstruktion habe ich jedoch völlig modernisiert und auf Alu / VA / Epoxidharzgußteile umgestellt und in vielen Punkten Verbesserungen+Vereinfachungen vorgenommen.

Die großen Wellen, etc. konnte ich nicht selbst bearbeiten. Dazu mußte ich eine Werkstatt finden. Es ergab sich dann eine Bekanntschaft mit der im Nachbarort befindlichen Dreherei und Maschinenbau Werkstatt. Dort konnte ich zum Selbstkostenpreis einige Teile bearbeiten lassen. (Dem Dreher bin ich sehr zum Dank verpflichtet)

Zu dem Antrieb (an beiden Achsen): Schneckengetriebe 1:288 * 1:50 mit Schrittmotor 1,8 Grad mit Mikroschritttreiber (Der Mikroschritttreiber ist gerade im Aufbau (1/1, 1/2, 1/4, 1/8 Schritt möglich) Typ: IMT 901 von Nanotec/München, alles in einem IC es benötigt nur noch Takt und Richtung vom Rechner) Der Motor ist zum Nachführen und Positionieren geeignet.


3. Eine Stativ braucht man ja auch noch


Eine alte 10l Alugasflasche kopfstehend mit drei Standbeinen aus Vierkantrohr versehen. Ein Lot in der Flasche als Aufstellhilfe ! Fertig :=) --- Freunde munkelten zwar es sieht aus wie eine Rakete, dafür steht sie aber auch fest und absolut schwingungsarm.

Höhe: 1,45m
Höhe Achsenkreuz: 1,80m


4. Erste Erfahrungen


Die Montierung hat sich bei ersten Beobachtungsversuchen als sehr stabil und schwingungsarm erwiesen. Die Antriebe laufen dank Feinschrittbetriebs sehr ruhig. Es wird trotz der hohen Untersetzung eine noch akzeptable Positionierungsgeschwindigkeit von 36Grad / min .

Es mangelt nur an der Transportabilität (83kg). Deshalb mein nächstes Ziel: Bau einer kleinen Hütte... Wer hat damit Erfahrungen ? Bitte doch mal berichten.


5. Die Optik braucht ein Halterung und eine Gehäuse


Okularauszug a) Das Fernrohr:
Den Schiefspiegler 150mm, f=3000mm habe ich in einen geschlossenen Tubus eingebaut !

Die Spiegelhalter bestehen aus ausgesägten 4mm Alublechen, Vierkantalu teilen und und und .... sind natürlich justierbar.

... hat sehr viel Arbeit bereitet ...

Der Korrekturlinsenhalter ist aus Alu gedreht und in einen Rahmen schwenkbar eingebaut.

b) Der Tubus:
Den Tubus habe ich aus CFK (Kohefaserlaminat mit Epoxidharz verklebt) auf einer Positivform aus Abflußrohren hergestellt. Der Tubuswand besteht aus fünf Schichten: 2*Köperkohle (163g/m^2) 5mm Styro als Abstandhalter und 2*Köperkohle. Köper ist eine besonders flexible Webart. So bekommt man ein doppelwandigen und sehr leichten Tubus, der besonders steif ist. Die thermische Ausdehnung von CFK ist sehr gering, kleiner der von Alu. Und im Selbstbau ist das auch bezahlbar !

Konkret:
Die 5m^2 Kohlefasergewebe die ich benötigte kosten ca. 190DM, 1,5L Epoxidharz 40DM, alles übrige ist Kleinkram...

In meinen Tubus habe ich ein selbst entworfenes Blendensystem integriert. mein Blendensystem K150 Blick 1 in K150 Das ganze ist innen natürlich matt schwarz und außen strahlend weiß lackiert.

c) Gewichte:
Tubus "leer" (CFK): 2,0kg
Beide Spiegel und Linse incl. Halter: 2,7kg
Auszug 2'' (250mm Hub möglich): 4,2kg
Montageteile für Montierungsanschluß: 2,3kg
Zielfernrohr mit beleuchteter (LED) Strichplatte/Zielmarkierung
(ehem. Geschütz ZF von Kern Arau, günstig bekommen...): 4,3kg

Komplett ohne Okular: 15,5kg (Das ZF. ist leider so schwer !)

x) Was noch:
Ich könnte noch viele Details beschreiben, das soll aber erstmal genügen. Also fragt nur !


6. Die Justage


Die Vorjustage habe ich mit einem Laserpointer vorgenommen: Laserpointer in eine 1 1/4 Zoll Hülse justierbar und zentrisch eingebaut.
  1. Korrekturlinse auf den vorgegebenen Winkel stellen.
  2. Laserstrahl zentrisch im 2 Zoll Okularauszugsrohr (40cm lang!!) ausgerichtet
  3. Okularauszug so justiert, daß Laser mittig auf den Fangspiegel trifft.
  4. Fangspiegel so justiert, daß der Hauptspiegel mittig getroffen wird.
  5. Hauptspiegel so justiert, daß Laser mittig die Tubusöffnung verläßt.

Endjustage:
Bei größter Vergrößerung (300fach mit 10mm Okular) einen Stern suchen. Dann die Korrekturlinse so justieren, daß sämtlicher Koma verschwindet. Bei unscharfer Stellung muß ein kreisrundes Bild erscheinen, falls nicht stimmt die Vorjustage noch nicht.


7. Erster Test


Erste Beobachtungsversuche (bisher erst wenige Gelegenheiten) waren vielversprechend ! Und besser als das was ich bisher gesehen habe. Jedenfalls war es eine Freude die Sternbedeckung von Spika zu beobachten. Auch Jupiter erscheint bei 300-fach in voller Schönheit. Mit meinem 2 Zoll 50mm Leiz-Okular (Sonderkonstruktion, modifizierter Bertle-Typ, 6-Linser mit Randscharfer Abbildung und ca. 58 Grad Gesichtsfeld) überblicke ich ein volles Winkelgrad bei f20. Das ist auch die Grenze des Systems. Was aber ein echtes Erlebnis ist ! Der Mond erscheint grell hell und beeindruckend scharf im Bild. Auch Sterne werden bis an den Rand punktförmig abgebildet.

Weitere Beobachtungsmeldungen folgen bestimmt .....


Bilder von meiner K150


Hier noch ein paar neue Bilder meines Gerätes, am Tage und mit Sonnenfilterfolie ausgerüstet. Da mein Tubus ein geschlossenes (mit Sonnefilterfolie von Baader) System darstellt, ist es damit möglich auch am Tage zu beoachten. Zusätzlich wird die Tagfähigkeit durch das Blendensysten (s.o.) verbessert. Zur Illustration noch ein Sonnenphoto: Bild 1 K150 Bild 2 K150 Sonne
Percy Zahl
Last modified: Thu Jan 6 23:54:21 CET 2005