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Der Schaer-Refraktor


Der Weg zu meinem Refraktor Gesamtansicht des Schaer-Refraktors
An einen Refraktor kam man am Ende der 70er Jahre leichter als an ein Spiegelteleskop. Die Auswahl war längst nicht so groß wie heute. Prospekte von Kosmos, Wachter, Unitron, Rupp, u.a. waren in dieser Zeit meine Bettlektüre. Mit offenen Fragen um Öffnung, Spiegel oder Linse und Qualität habe ich dann mit leichten Bauchschmerzen (Risiko) zu einer für mich damals horrenden Summe von fast 2.000,- DM die 150er Linse und die Umlenkspiegel bestellt. Nach zweijährigem Bau, Reklamationsfristen waren längst verstrichen, dann die erste Beobachtung. Beeindruckend! Aber stimmte die Qualität? Was muss man sehen mit so einem Teleskop? Beugungsscheibchen - was ist das? Wäre ein C8 (Öffnung) doch besser gewesen?
Vor einigen Jahre habe ich dann Spiegel und Linse vermessen lassen. Die Spiegel sind in Ordnung, das Objektiv hatte leichte sphärische Aberration. Es hatte keine Zeiss-Qualität, war aber besser als so manches angepriesene Markengerät und ich habe damit schon sehr viele schöne Beobachtungen gemacht.
2004 bekam ich die Gelegenheit zum Erwerb eines FH 150/2300 mm von Lichtenknecker. Die Prüfung bei W. Rohr brachte ein gutes Ergebnis und so habe ich das Teleskop wieder mal verändert und diese Linse einzubauen.
Diskussionen um Öffnung sind für mich heute nicht mehr wichtig! Wichtig ist, dass einem das Teleskop gefällt. Die Leistung steigt mit der Erfahrung und jedes Gerät hat seinen Himmel.
Das langbrennweitige Linsenteleskop ist aus meiner Sicht immer noch das Beste was es gibt und trotz Hochtechnologie ist die Leistung von Herrn Fraunhofer nicht zu unterschätzen.


Im Folgenden einige Details zu dem Teleskop:
Der Strahlengang im Tubus des Refraktors. Er wird im Schaer-Refraktor über 2 Planspiegel umgelenkt. Bei meinem Gerät haben sie Strahlengang des Schaer-RefraktorsDurchmesser von 110 mm und 60 mm. Dadurch verkürzt sich das Teleskop von ca. 2,8 m auf ca. 1,2 m. Die Positionierung der Blenden ist nicht so einfach wie bei einem gestreckten Tubus; mit der heutigen CAD-Technik dennoch gut machbar. In dem türkisfarbenen Teil des Strahlengangs ist die Lage der Hauptblende durch die grüne Ellipse gekennzeichnet.

Der Tubus besteht aus einzeln 3mm dicken Aluminiumblechen (LKW-Planken vom Schrottplatz)und Winkelprofilen (Bastelprofile aus dem Baumarkt), die miteinander verklebt und verschraubt sind. Er hat die Abmessungen 210 x 300 x 720 mm. Die Seitenteile wurden mit einer elektrischen Stichsäge ausgeschnitten; die Schnittkanten mit eine Feile nachgearbeitet. Dadurch ist der Tubus nicht ganz exakt winklig. Durch die Justiermöglichkeiten der einzelnen optischen Elemente stellt die Ungenauigkeit aber kein Problem dar. Um Reflexionen zu vermeiden, ist der Tubus mit schwarzem Bastelkarton ausgelegt. Zum Reinigen der Spiegel wird eine Seitenwand komplett abgeschraubt.

Innenansicht der Tubus Frontansicht des Tubus

Das linke Bild zeigt die Innenansicht des Tubus. Man sieht den kleinen Umlenkspiegel über dem Objektiv. Zwischen Objektiv und Spiegel befindet sich die Hauptblende aus Sperrholz. (rechtes Bild) Das Brettchen mit dem ellipsenförmigen Ausschnitt, wie er durch die oben gezeigte Zeichnung vorgegeben ist, liegt auf einem Sperrholzrahmen, auf dem der Blendenteil verschiebbar ist. Der Einbauort konnte so sehr einfach festgelegt und die Blende befestigt werden. In Verlängerung des Okularauszugs befindet sich ein Blendenrohraus schwarzem Karton, in dem sich 2 Pappscheiben als Blenden befinden. Der Okularauszug ist 180 mm lang und ermöglicht die Beobachtung ohne Zenitprisma. Er ist, wie das Objektiv, mit je 3 Druck- und Zugschrauben, wie sie im äußeren Rand erkennbar sind, justierbar. Die beiden Spiegel sind in einen "Topf" eingesetzt und werden mit je 3 Klammern gehalten. Die Töpfe wiederum werden von einer mittleren Schraube in ihrer Position gehalten. Eine Druckfeder zieht die Spiegelhalterung gegen 3 Justierschrauben.
Die Taukappe besteht aus einem Blechzylinder mit 190 mm Durchmesser und ist mit vier aufgeklebten Aluminiumwinkeln an dem Tubus verschraubt. Bei dem Objektiv handelt es sich um ein FH 150/2300 mm der belgischen Firma Lichtenknecker.
Die technischen Daten: Auflösungsvermögen: 0,8 Bogensec., Grenzgröße bei 6m: +12,8m. Mit einem 60mm-Okular der Fa. Baader erreiche ich bei 38facher Vergrößerungen ein scheinbares Gesichtsfeld von 1,05°. Die max. Vergrößerung erreichte ich bei dem Einsatz vom 7,5mm-Okularen mit 307fach.

 

Justieren der Optik
Die Justierung eines Schaer-Refraktor ist m. E. einfacher als die eines Newton-Spiegelteleskops. Zunächst steckt man in den Okularauszug ein Concenterokular. Der Okuarauszug wird dann mit den 3 Justierschrauben auf den kleinen Umlenkspiegel über dem Objektiv ausgerichtet. Die Ringe des Concenterokulars müssen symetrischen um den runden Umlenkspiegel angeordnet sein, dann ich der Okularauszug richtig ausgerichtet.
Im nächsten Schritt werden die Umlenkspiegel so eingestellt, dass das Objektiv rund sichtbar ist.
Die Feinjustierung erfolgt mit dem unten beschrieben Justiergerät am abgedeckten Objektiv. Die linken Abbildungen zeigt das Justiergerät in der Ansicht von oben (rechts) und unten. Die Batterie hing ursprünglich nur mit einem Batterieclip an dem dünnen Kabel. Nach wenigen Prüfungen waren die Kabel bereits gebrochen. Ich habe dann ein Batteriefach auf einer Kunststoffplatte befestigt, mit dem Basisteil des Prüfgerätes verklebt und so die Belastung vom Kabel genommen.

Das Justiergerät von oben

Das Justiergerät in der Ansicht von unten
Bild einer schlechten Justierung
Bild einer guten Justierung

Nun zur Funktion selbst:
Die Zentriereinrichtung (Grzy-Multi-Kollimator) wird in den Okularauszug (1¼") eingesetzt. Die in dem Basisteil befindlichen vier roten Leuchtdioden sind symmetrisch angeordnet und zeigen beim Blick durch die mittlere Bohrung Reflexe auf den Objektivoberflächen. Sie markieren die Eckpunkte von Quadraten unterschiedlicher Größe. Das Teleskop ist korrekt justiert, wenn die Quadrate symmetrisch angeordnet sind. Die linke Abbildung der beiden rechten Bilder entstand an meinem 150er Refraktor. Das kleine innere Quadrat ist außerhalb der Symmetrieachsen. Eine Korrektur der Justage ist erforderlich. Bei dem Öffungsverhältnis von 1:15 macht sich der Fehler allerdings beim Beobachten kaum bemerkbar. Die Rechte der beiden Abbildungen zeigt das Reflexbild am kleinen 100er Refraktor. Die Justierung ist ausreichend genau. Kleine Justageabweichungen, wie im linken Bild führen bei dem kurzbrennweitigen Refraktor schon zu Koma. [mehr..] Prüfgerät Chesire
Die Feinjustierung des gesamten Systems kann auch mit dem Chesire (Bild rechts) durchgeführt werden. Über den Spiegel wird Tageslicht in den Tubus reflektiert. Auf den Linsenoberflächen sind dadurch, bedingt durch die Mittenbohrung, helle Ringe zu sehen, die durch das Justieren zur Deckung gebracht werden müssen. Bei einem schlecht justierten Objektiv sind die Ringe seitlich nebeneinander aufgereiht.

Die erste grobe Prüfung:
Als ich vor 35 Jahren meinen Refraktor justiert habe, gab es noch keines der oben beschriebenen Justiergeräte wie wir sie heute kennen. Da wurde die Justierung folgendermaßen durchgeführt: Ich habe bei einem alten Taschenspiegel in die Mitte ein Loch von ca. 6-8 mm Durchmesser freigekratzt, der dann so gut es ging unter einem Winkel von ca. 45 grd. mittig hinter den Okularauszug gehalten wurde. Schaut man nun durch die Spiegelmitte in den Tubus sieht man mehrere Reflexe auf den Objektivoberflächen, die deckungsgleich sein müssen; dann stimmt die Justierung in etwa. Wir erkennen das Prinzip des Chesire, nur eben einfacher. Für den ersten Eindruck ist das sicherlich ausreichend. Wenn das Teleskop dejustiert ist und eine Justage des Objektives nötig ist, kann man immer noch in eins der oben genannten Geräte investieren.
Am einfachsten ist die Justierung mit der Vier-Dioden-Zentriereinrichtung nach Wolfgang Grzybowski.

In dem Buch "Refraktor-Selbstbau" von G. Roth wird folgendes Verfahren beschrieben:
Das Objektiv wird mit einem Deckel abgedeckt. Dann halten wir eine brennende Taschenlampenbirne in die Mitte der Okularsteckhülse. Schauen wir an der Birne dicht vorbei, so sehen wir auf dem abgedunkeltem Objektiv 3 Reflexe. Lassen wir nun das Auge dicht um das kleine Glühbirnchen kreisen, so müssen die Reflexe -soll das Objektiv richtig justiert sein- ständig und im gleichmäßigen Abstand zum Glühbirnenmittelpunkt weisen. Eine allseitige Deckung der Reflexe, die auf der optischen Achse zu bemerken wäre, können wir nicht erkennen, da wir ja nicht durch die Taschenlampenbirne hindurchblicken können.
Mit diesen Methoden wird lediglich der (exakte) rechtwinklige Sitz des Objektivs zur Mittenachse des Teleskops geprüft und korrigiert. Nicht erkennbar sind Justierfehler der einzelnen Linsen zueinander.



Die Montierung
Die Montierung ist sie ebenfalls selbstgebaut. Sie hat 50 mm Stahlachsen und Kegelrollenlager. Die unteren Bilder zeigen Einzelheiten. Schnittzeichnung der Montierung Die Teilkreise hatten auf jeder Seite einen beleuchteten Nonius und sind auf eine Bogenminute genau ablesbar.
Die Stromführung zur Beleuchtung des Deklinationsteilkreises erfolgt über einen Schleifring. Der Frequenzwandler zur Steuerung des Nachführmotors ist in der Säule eingebaut. Im rechten Bild ist das „Schaltpult" mit den Schaltern für Motor und Beleuchtung erkennbar.
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Schnittzeichnung der Montierung.
Download der Zeichnung als PDF-Datei [47kB]
Einzelteilzeichnungen auf Anfrage
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Rechts und links der Schalter sind die Klinkenbuchse für das beleuchtete Fadenkreuzokular und der Helligkeitsregler für die Teilkreisbeleuchtung (existiert nicht mehr nach dem Umbau). Das Steuergerät beinhaltet die Regler für die Helligkeit der Fadenkreuzbeleuchtung und die Nachführgeschwindigkeit. Die Säule steht auf zwei IPB-Trägern, die einerseits in die Wand eingelassen sind, andererseits auf einem Betonsturz aufliegen. Die Schwingungen der 2,5 m hohen Säule sind durch eine Fachwerkkonstruktion an der Säule und einer Sandfüllung sehr gut gedämpft. Schwingungen sind fast nur bei vorbeifahrenden LKW´s (Entfernung von der Kreisstraße ca. 30m) zu spüren. An der Säule befindet sich eine Okularablage. Die Plexiglasplatte verhindert das Beschlagen der Okulare.

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Nachrüstung digitaler Teilkreise
Meinen 14-Zoll-Dobson habe ich mit Digitale Teilkreise nachgerüstet. Bei dem Koordinatenrechner handelt es sich um das System Argo-Navis von der australischen Firma Wildcard Innovations Pty. Ltd. Dazu habe ich an beiden Achsen die Teilkreise durch eine Zahnriementrieb und Encoder mit 10.000 Impulsen/Umdrehung ausgetauscht. Um kein Risiko bei dem Abfahren der Schritte einzugehen, kam nur eine 1:1 Übersetzung in Frage. Der Koordinatenrechner kann aber auch andere Übersetzungen verarbeiten. Die Zahnriemenscheiben haben einen Durchmesser von 80 mm. Die Riemenscheiben für die Encoderantriebe laufen in Gleitlagern in einer Trägerplatten. Der Achsabstand der Zahnriemenscheiben richtete sich im Wesentlichen nach der Länge der Riemen. Die Trägerplatten bestehen aus einem 2 mm dicken Aluminiumblech. Für den Koordinatenrechner selbst habe ich ebenfalls aus Aluminiumblech einen voll beweglichen Träger gebaut, um die Anzeige aus verschiedenen Richtungen gut ablesen zu können.
Die Erfahrungen sind sehr gut. Die Antriebe arbeiten einwandfrei und übertragen die Encodersignale ohne Störungen. Die Beobachtungsmöglichkeiten haben durch diese Technik noch einmal neue Impulse bekommen.

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Die Schwenkvorrichtung für den Reiserefraktor
Meinen Reiserefraktor kann ich natürlich auch auf meiner Sternwarte nutzen. Auf 60 mm abgeblendet, nutze ich ihn vermehrt für die H-alpha-Sonnenbeobachtung.
Die Halterung ist auf einer Halterung für den kleinen RefraktorGrundplatte aus Aluminium auf dem rechteckigen Tubus des 150er Refraktor montiert. Die Feinbewegungen in beiden Achsen lassen eine präzise Justierung des Refraktors zu. Die Klemmung erfolgt über ein Klemmrad mit Feingewinde. Die grüne Druckfeder drückt die Grundplatte der Schwalbenschwanzhalterung gegen die Höhenstellschraube auf der rechten Seite. Die seitliche Feineinstellung drückt auch gegen eine Druckfeder auf der gegenüberliegenden Seite. Die Schwalbenschwanzführung für das kleine Teleskop besteht wie bei der Reisemontierung auch, aus einer Grundplatte (180 x 40 x 10 mm) und seitlichen, um die Längsachse gebogene Alu-Bleche. Diese werden mit zwei Flügelschrauben geklemmt.
Der große Vorteil dieser Verstellung liegt m. E. darin, dass ein Leitfernrohr auf der Halterung bei der Fotografie auf einen hellen Stern auch außerhalb des Gesichtsfeldes eingestellt werden kann.




14"- Dobson
Mein Dobson Dobsonschutzhülle Dobsonschutzhülle offen Dobsonschutzhülle Meine letzte größere Investition war ein 14-zölliger Martini-Dobson, (Bild links, Spiegeldurchmesser 356mm) mit einer Brennweite von 1.600 mm (f 4,5). Dieses Teleskop wird überwiegend im Garten für die Deep-Sky-Beobachtung und für Exkursionen mit anderen Sternfreunden eingesetzt. Es ist in der Größe eine gute Ergänzung zu meinem 150-mm-Refraktor. Um die Objekte leichter zu finden, habe ich zusätzlich Digitale Teilkreise anbringen lassen. (unten rechts am Teleskopfuß im linken Bild) Als Zubehör verwende ich meistens einen dreifachen Filterschieber (UHC, Hß und OIII) und das Baader Hyperion 8-24mm Zoomokular Mark III mit Barlowlinse. (67 bis 450-fache Vergrößerung) Das gesamte Zubehör wie Laserjustierer, Sternenatlas, Okulare, Lampe u. a. habe ich in einem Kunststoff-Werkzeugkasten. Damit habe ich immer alles schnell zur Hand und in den Garten gebracht. Dieses Teleskop ist kein Selbstbau von mir. Ich habe es in der Farbe so gekauft und bei der Fa. Martini anpassen lassen.
Es steht im Gartenhaus auf einem absenkbaren Rollwagen. Um das Teleskop vor Staub u. ä. zu schützen, ziehe ich eine Wetterschutzhülle für Trassenheizstrahler darüber. Die Handhabung wurde deutlich einfacher, nachdem ich die Schutzhülle an der Deckel aufgehängt hatte. (2. Bild v. l.) Jetzt kann ich den Reißverschluss der Schutzhülle öffnen, (3 Bild v. l. mit Stuhl) das Teleskop nach vorne klappen und einfach herausziehen. (Bild r.) Der größte Vorteil ist, dass die Schutzhülle sauber bleibt, wenn das Teleskop genutzt wird.
Die Beobachtung mit dem Dobson macht jetzt viel mehr Freude, weil die Rüstzeit deutlich kürzer ist. Die "Dobsongarage" hat sich bisher bestens bewährt. Selbst rasche Temperaturwechsel im Winter mit hoher Luftfeuchtigkeit sind kein Problem. Mittlerweile habe ich auch eine Äquatorial Plattform, mit der die Nachführung bei Zeichnen deutlich vereinfacht wird.