Gemeinschaftliche
Beobachtungstouren mit Freunden führten zu dem Wunsch, ein eigenes
Teleskop dabei zu haben. Dieses sollte dann auch gleich für Reisen
nutzbar sein. So begann ich mit der Konstruktion einer Montierung. Das
Teleskop sollte ein
Semi-Apo-Triplett 100/600
mm (Kometenjäger-Bausatz) von BW-Optik sein. Für den Peilsucher
hatte
ich schon seit vielen Jahren die Bauteile liegen, die nun auch ihre Verwendung
fanden. (Beschreibung
hier)
Folgende Forderungen sollte
die Reiseausrüstung erfüllen:
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Das Teleskop sollte eine Ergänzung
zu meinem großen Teleskop darstellen und für die Deep-Sky-Beobachtung
geeignet sein.
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Die Montierung musste (entsprechend
meinen heutigen Möglichkeiten) mit einfachsten Werkzeugen (ohne Dreh-
u. Fräsmaschine) herzustellen sein.
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Ausreichende Stabilität
und Funktionalität.
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Das gesamte Fernrohr sollte für Reisen im Flugzeug leicht und kompakt sein und maximal in 2 Aluminium-
Werkzeugkoffer zu transportieren sein.
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Es sollte mit einer aufgesetzten DSLR-Kamera und einem 250 mm-Teleobjektiv Sternfeld-Fotografien mit fünfminütiger Belichtungszeit möglich sein.
Das
Teleskop
Der Zusammenbau des Bausatzes
ist nicht schwierig. Alle erforderlichen Komponenten waren im Lieferumfang
enthalten. In den Tubus wurde zunächst die mitgelieferte Blende nach
Zeichnung eingesetzt und dann mit Velourklebefolie ausgekleidet. Objektiv-Tubus-Okularauszug
habe ich mit je 3 Senkkopfschrauben 3x10 mm verschraubt. Die
Taukappe
besteht aus zwei zusammengeklebten Innenverbindern für Dunstabzugsrohre
mit einem Innendurchmesser von 121 mm. Sie ist ebenfalls mit Velourfolie ausgekleidet. Das Rohr passt formschlüssig auf die Objektivfassung.
Die Staubkappe besteht aus einem Teilstück dieses Rohres mit aufgeklebter
Kunststoffplatte. Als Staubkappe am Okluarauszug
passt ein DN 50-Abschlussstück der grauen
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Sicherung des Auszugs gegen herausrutschen
----------------------------------------------------- Kunststoff-Abflußrohre. Auf dem Tubus ist ein Alu-U-Profil verschraubt, auf dem der Peilsucher befestigt wird. Die Idee und Bauanleitung für den Peilsucher ist der Zeitschrift ORION, Sondernummer 1980 entnommen. Das Teleskop ist
mit einem Binokularansatz bestückt. Zur Sicherung des Auszugs gegen herausrutschen haben ich an dem beiden Klemmschrauben ein Neylonband befestigt. (rechtes Bild)
(Beschreibung zum Zusammenbau)
Die
Montierung
Bei den Überlegungen
zur Konstruktion blätterte ich wiedermal in den Bauanleitungen des
Buches von G. Roth „Refraktor-Selbstbau“,
dass ich mir für den Bau meines Sternwartenteleskops gekauft hatte.
In diesem Buch wird eine Holzmontierung für einen Zweizöller
beschrieben. Da ich einen Metallberuf erlernt
habe, beschloss ich, die Ideen aus diesem Buch aufzugreifen und eine
ähnliche Montierung aus Aluminium zu bauen.
Die nötigen Zeichnungen
waren schnell gemacht und eine Stückliste zusammengestellt.
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Ansicht
der Montierung von rechts [65 kB]
Ansicht
der Montierung von links [90 kB]
Bild
vom Fußteller [12 kB]
Bild
von der Säule [15 kB]
Stückliste
mit Montagehinweisen auf Anfrage
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Die Montierung
besteht im Wesentlichen aus Aluminiumteile der Größe 30 x 35
x 10 mm und 30 x 80 x 10 mm. Das Material wird im Vorrichtungsbau eingesetzt
und wurde auf der Plattensäge mit ausreichender Genauigkeit geschnitten,
sodass keine Nacharbeit der Schnittflächen nötig war. Die Einzelteile
sind mit Senkkopfschrauben 4 x 20 mm (Innensechskant) verschraubt. Die
Achsen bestehen aus Ermeto-Rohr 12 x 2 mm. Dieses Rohr wird Vorzugsweise
für die Verrohrung von Hydraulikanlagen verwendet und hat einen Außendurchmesser
mit der Genauigkeit von 0,01 mm. Dadurch konnten die Bohrungen in den Lagerböcken
und den Klemmstücken für die Feineinstellungen mit einer 12 mm
Reibahle (Toleranz H7) auf einer einfachen Ständerbohrmaschine gebohrt
werden.
Die erreichte Genauigkeit und Stabilität ist erstaunlich gut.
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Beobachtung einer Streifenden Sternbeckung
in der Nähe meines Wohnortes
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Die Wandstärke von 2 mm lässt es zu, dass in die Gegengewichtsachse
ein M10-Innengewinde geschnitten werden kann, um sie mit einem Gewindestift
an die Deklinationsachse zu schrauben. Die Feinbewegungen der Achsen werden
mit M5- und M6-Gewindestifte realisiert, die mit Zugfedern gegen die Wiederlager
gezogen werden. Dadurch ist der Nachführweg in Rektaszension allerdings
auf ca. 10 min begrenzt. Danach muss die Klemmung gelöst und
die Feinbewegung wieder zurück gedreht werden.
Die Schwalbenschwanzführung
für das Teleskop besteht aus einer Grundplatte (180 x 40 x 10 mm)
und seitlichen, um die Längsachse gebogenen Alu-Blechen. Diese werden
mit zwei Flügelschrauben geklemmt. Die Gegengewichte sind 3 unbearbeitete
unterschiedlich lange Wellenstücke aus Stahl. Die Okularablage besteht
aus einer Sperrholzplatte.
Die Säule
(Höhe bis 1,9 m) besteht aus 5 Stück ineinander zusammenschiebbaren
Alu-Rohren. Es sind Halbzeuge die u. a. für Papierwalzen Verwendung
finden. Die Rohre (Walzenrohr-AWU) sind in passenden Abmessungen lieferbar,
sodass nur der Außendurchmesser um 0,2 - 0,3 mm abgedreht werden
musste. Die Rohre haben Außendurchmesser von 90 mm (Formstücke
für die Ständer) bis 40 mm. (oberes Teilstück) Die Länge
des längsten Rohres (oberes Teilstück) richtet sich mit 600 mm nach der Größe des Transportkoffers.
Die Länge der einzeln Rohre nimmt nach unten ab. Die Klemmringe sind aus
Stahl gefertigt. Die vorher verwendeten Alu-Ringe waren den Belastungen
nicht gewachsen und sind gerissen.
Die Füße
sind zum Ausrichten der Säule verstellbar. Die Klemmung der verstellbaren
Füße erfolgt tangential durch zusammendrücken der Gewinde.
Auf einen M10-Gewindestift wurde unten eine Hutmutter aufgeschraubt, um
eine kugelförmige Oberfläche zu den Fußtellern zu bekommen.
Mit dem Schweißen
wurde ein Karosseriebauer beauftragt. Die Montierung hat ein Gewicht von
ca. 12 kg und hat ca. 200 EUR gekostet.
nach der Größe des Alu-Koffers. Um Gewicht zu sparen, nimmt die Länge der Teilstücke der Säule nach unten ab.
Die Nachführung
Bei der Rektaszensionsfeinbewegung habe ich das Prinzip der
tangentialen Barndoor-Montierung (rote Linien im Bild rechts)
für die Fotografie übernommen. (s. auch SuW 1/77) Der Hebelarm für die Feinbewegung ist mit 114,3 mm so lang gewählt, dass bei
der Verstellung mit dem M6-Gewindestift (Spindel) mit 1 mm Steigung eine Minute Nachführung eine halbe Umdrehung entspricht.
An der Schraube ist eine Scheibe mit einer Sekundenskala angebracht, die bei der manuellen Nachführung mit dem Sekundenzeiger
der Armbanduhr verglichen und entsprechend weitergedreht wird.
Später habe ich hier einen Getriebemotor mit einer entsprechenden Drehzahlregelung angeflanscht. (Bild rechts) Da die Nachführspindel nach
ca. 10 Minuten wieder zurückgedreht werden muss, schaltet der Motor ab, wenn das Spindelende erreicht wird und das Drehmoment zunimmt. (blauer Schalter in diesem Bild)
Das Kästchen für Batterien und Steuerungsplatine ist im 3D-Druck entstanden.
Die Kamerahalterung ist so gestaltet, dass die Unterseite der Kamera parallel zur Deklinationsachse angeordnet ist.
Dadurch ist Norden im Bild immer oben. Das erleichert die Auswertung der Bilder.
Mit dem Peilsucher ist es möglich, den Bildausschnitt beim Zurückdrehen der Spindel für die Rektaszensionsfeinbewegung annähernd wieder einzustellen.
(Technische Daten des Antriebs)
Die Polausrichtung
Um die Montierung zum Nordpol auszurichten, werden die Deklinations- und Rektaszensionsachse
gegen Anschläge geklappt. (Bildmitte in obiger Abb.). Dadurch werden
die Achsen der Montierung zur optischen Achse des Teleskops ausgerichtet. Der Gesichtsfelddurchmesser
beträgt bei 24-facher Vergrößerung ca. 2°. Daher wird der Polarstern entsprechend seiner Stellung zum Himmelspol
und der Bildumkehrung im Fernrohr am Gesichtsfeldrand eingestellt. (Skizze)
Dies ist für eine mehrminütige Belichtungszeiten mit einem 150 mm Teleobjektiv ausreichend.
Linktipp: Software zur Einnordung einer parallaktischen Montierung
Die Koffer
Es ist alles enthalten, was für die Exkursion benötigt wird. Teleskop mit Bino, Zenitprisma
und Okulare, H-alpha- Sonnenfilter
(Baaderfolie), Montierung, Wasserwaage, Taschenlampen, bis hin zu Taschenwärmern
für kalte Nächte. Das Teleskop ist in ca. 15 Minuten aufgebaut und ausgerichtet. Für größere Exkursionen
ist der Transport auf einer leichten Sackkarre sehr komfortabel. Die gesamte Einheit wiegt 28 kg.
Zusammenfassung
und Kritik
Alle o. g. Forderungen konnten
bei der Montierung weitestgehend erfüllt werden. Lediglich
das Verbindungsstück Montierung-Säule und die Rohre der Teleskopsäule
mußten auf die Drehmaschine, um den Außendurchmesser zu verkleinern.
Die Montierung wird bei der Beobachtung mit ca. 5,5 kg, bei der Fotografie
mit ca. 6,0 kg belastet. Die Schwingungen der Montierung wurden durch die
Seilabspannungen deutlich reduziert. Die Praxis hat aber gezeigt, dass
ich sehr oft mit eingeschobener Säule im Sitzen beobachte. Auch bei
der Fotografie schiebe ich das obere Säulenrohr ganz ein. Bei der
visuellen Beobachtung wie auch fotografisch erfüllt die Montierung
seitens der Stabilität und bei der Nachführung
von Hand ihren Zweck in vollem Umfang. An der Testaufnahme (Foto
hier)
wird dieses deutlich. Bei der Verwendung des Refraktors mit Fadenkreuzokular
als Leitfernrohr ist die Nachführung
sehr einfach. Das beleuchtete Fadenkreuzokular ist schon Bestandteil der
Fotoausrüstung. Nachteilig ist die kompakte Bauweise der parallaktischen
Montierung. Es ist schwierig die Klemmungen mit Handschuhen zu bedienen.
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Sonnenbeobachtung mit dem Reiseteleskop
im Urlaub auf dem Zeltplatz
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Das Teleskop ist
für Vergrößerungen bis 80-fach in Verbindung mit einem
Zenitprisma oder dem Binokularansatz gut geeignet. Kürzlich konnte
ich bei sehr gutem Seeing den Mondkrater Archimedes D, die Lichtgrenze
war bei ca. -19,5°, mit Leichtigkeit erkennen. Der Krater hat einen
Durchmesser von ca. 5 km. Die Krater Archimedes T und S waren nicht mehr
erkennbar. (Mondkarte) Die Cassini-Teilung
im Saturnring war an diesem Abend tiefschwarz und scharf abgegrenzt. Bei
höheren Vergrößerungen zeigt sich deutlich die chromatische
Aberration, die ich dann mit Gelbfilter unterdrücke. Als Teleobjektiv
bei der Sternenfotografie und bei Naturbeobachtungen erfüllt die Optik
voll ihren Zweck. Die Bildqualität ist auch in den Ecken und am Bildrand
noch sehr gut. (Fotos hier)
Der Okularauszug ich sehr
leicht und exakt zu bewegen, was bei der kurzen Brennweite auch wichtig
ist. Bei zenitnaher Beobachtung jedoch muss die Klemmung extrem angezogen
werden, weil sich die Einstellung sonst durch das Gewicht des Binokularansatzes
verändert. Zwischen den Klemmschrauben des Auszuges und der Verlängerung
habe ich als Sicherung ein Band angebracht, damit mir bei der Grobeinstellung
der Binokularansatz nicht herausfällt.
Im Sommer wird das Teleskop häufig für Naturbeobachtungen eingesetzt.
Mit einem Zenitprisma ist das Bild allerdings seitenverkehrt, was aber nicht weiter stört.
Literaturhinweise
Fragen
und Antworten zum Reiseteleskop
Frage:
Was bringt es für einen
Vorteil, eine separate Achse zum Antrieb und eine als Gegengewichtsstange
zu verwenden?
Antwort:
Bei einer durchgehenden
Achse dreht sich die Gegengewichtsachse bei der Nachführkorrektur
in Deklination mit. Da ich für die Sternfeldfotografie die
DSLR-Kamera mit einem Kugelkopf an eines der Gegengewichte befestigen kann,
wird die Kamera bei der Korrektur in Deklination so mit nachgeführt.
Wenn die Gegengewichtsachse von der Deklinationsachse getrennt ist, dreht sich die Kamera in diesem
Fall bei der Korrektur in Deklination nicht mit. Ich kann die Kamera daher nicht
an der Gegengewichtsachse anbringen, sondern muss diese am Teleskop
selbst befestigen, um in Deklination zu korrigieren. Dazu muss ich aber gleichzeitig
das Gegengewicht erhöhen um die Montierung wieder im Gleichgewicht
zu haben. Die Montierung wird dabei zusätzlich um das doppelte Kameragewicht
belastet.
Bei meinen Montierungen drehen sich daher die Deklinationsachsen bei der Nachführkorrektur mit. Ansonsten sehe ich
keinen Vorteil/Nachteil bei den unterschiedlichen Konstruktionen.
(Bild) |
Frage:
Wie schwierig ist es, so
ein Teleskop zusammen zubauen? Da ich weder Handwerksausrüstung noch
handwerkliches Geschick habe, bin ich recht unsicher ob ich so etwas machen
könnte.
Antwort:
Man muss kein großer
Handwerker sein, um den Kometenjäger zusammenbauen zu können! Der Bausatz bestand 1998
aus folgenden Komponenten:
1. Objektiv komplett
mit Fassung
2. Fertiger Tubus
passend auf die richtige Länge geschnitten
3. Eine Tubusblende
4. Tubusabschlussdeckel mit Anschlussstück für Okularauszug und integrierter Blende
5. Okularauszug mit Verlängerung
6. Klemmschiene
Für die Montage wird außerdem folgendes benötigt:
6 Stck. Senkkopfschrauben M3 x 10 mm für die Verbindung Objektivfassung - Tubus - Abschlussdeckel, 2 Zylinderkopfschrauben mit Schlitz M3 x 20 mm mit Unterlegscheiben und Muttern zum Befestigen
der Klemmschiene, Velours-Klebefolie
zum Auskleiden des Tubus gegen Streulicht.
Das benötigte Werkzeug:
Bogen Papier, Zirkel, Winkelmesser (Geodreieck), Bleistift für das Anzeichnen der Schraubenlöcher am Tubus, Metallbohrer mit 3,0 mm und 2,5 mm Durchmesser, M3 Gewindebohrer mit Windeisen, (Werkzeug zum Halten des Gewindebohrers) Brennspiritus zum Schmieren des Gewindebohrers, 90° Senker, Akkuschrauber oder Bohrmaschine zum Bohren der Schraubenlöcher
im Tubus, Zweikomponentenkleber zum Einkleben der Tubusblende, Schraubendreher
und Schraubenschlüssel, Farbe und Pinsel
Die Montage:
Zunächst werden auf
dem Umfang des Tubus im Abstand von 120° die Bohrungen
zum Befestigen der Objektivfassung und des Tubusabschlussdeckels angezeichnet.
Dazu habe ich mit dem Zirkel ein Kreis mit 110 mm Durchmesser aufgezeichnet,
in 3 Teile zu je 120° geteilt (s. Abb.) und so die gleichmäßige
Teilung auf den Tubus erreicht. Die Bohrungen werden im Abstand von 3 mm
vom Tubusrand mit einem 3mm Bohrer
gebohrt.
Im nächsten Schritt wird die Objektivfassung auf den Tubus gesteckt
und mit dem 3 mm Bohrer die Gewindebohrung auf den Rand der Fassung angebohrt,
um sie für die Gewindebohrung anzuzeichnen. In dem Fassungsrand wird
anschließend auf diesen Markierungen mit dem 2,5mm Bohrer das Kernloch
für das M3-Gewinde gebohrt und das Gewinde geschnitten. Zuvor taucht
man den Gewindebohrer zur Schmierung kurz in den Brennspiritus. Mit dem
Tubusabschlussdeckel wird genauso verfahren. Die Bohrungen im Tubus werden
mit dem 90°-Senker für die Senkkopfschrauben angesenkt. Alternativ
kann man auch Zylinderkopfschrauben nehmen, dann braucht man keinen Senker.
Im nächsten Schritt
werden die Bohrungen für die Klemmschiene gebohrt. Da die Schiene
längs ausgefräst ist, braucht man sie nur auf den Tubus zu legen,
die Parallelität zur Tubusasche stellt sich von allein ein. Bevor
die 3mm Löcher gebohrt werden, wird die Schiene so auf den Tubus aufgelegt,
dass vorne und hinten gleiche Abstände sind. Jetzt kann das erste
3mm Loch gebohrt werden. Damit die Schiene bei der zweiten Bohrung nicht
verrutscht, wird sie erst angeschraubt.
Die Streulichtblende wird
nun gemäß der dem Bausatz beigefügten Zeichnung eingesetzt
und mit dem Zweikomponentenkleber fixiert. Der Tubus wir nun noch mit der
Veloursfolie ausgekleidet und gestrichen. Damit sind bereits alle handwerklichen
Arbeiten erledigt. Alle Teile werden jetzt nur noch zusammengesteckt und
verschraubt.
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