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planung und bau eines dobsons

 

 

Teil 2: Der Hut

Ein Hut kann sowohl als Ein-Ring- als auch als Zwei-Ring-Konstruktion gebaut werden. Ersteres empfiehlt sich vor allem, wenn es auf niedriges Gewicht und kleines Packmaß ankommt (siehe hier), letzteres ist generell alltagstauglicher, stabiler und einfacher beim Streulichtschutz  (wie hier und hier).

Der Innendurchmesser des Huts sollte so bemessen sein, dass der Strahlengang nicht vignettiert wird. Als Faustregel wähle ich einen Durchmesser entsprechend dem Spiegeldurchmesser plus 7 cm. Damit hat man noch ein bisschen Reserven. Alternativ kann der Durchmesser der Front-Apertur auch mit Newt explizit berechnet werden.

 

 

 

Hut-Ringe aus Aluprofilen biegen

Hierfür verwende ich eine Methode, die ich zum ersten Mal bei Jan van Gastel gesehen habe und die mittlerweile sehr oft verwendet wird. 

Hierzu verwende ich Holzschablonen, die aus einem möglichst  harten Holz bestehen sollten (hier zum Beispiel aus Resten von Siebdruckplatten aus Hartholz). Birke Multiplex eignet sich nur bedingt, da es sich unter der Beanspruchung zu sehr verformt und sich die Aluprofile eindrücken. Der Radius der Schablonen ist etwas kleiner als der spätere Innenradius der gebogenen Profile. Als Richtwert kann man etwa einen 10% kleineren Radius für die Schablonen ansetzen, was jedoch je nach zu biegendem Profil und Beständigkeit der Schablone etwas variieren kann (es läuft also auf try-and-error raus). Die Schablonen säge ich mit der Stichsäge aus (auf exakt senkrechten Schnitt achten!) oder alternativ der Oberfräse. Um eine gute Führung zu erreichen, schraube ich an die Unterseite ein kurzes Brettchen und an die Oberseite drei Leisten wie auf dem Bild rechts.

 

Beim Biegen wird das Profil immer nur zwei bis drei Zentimeter vorgeschoben, gepresst, wieder gelöst, weitergeschoben ...

Hierbei ist darauf zu achten, dass das Profil sich beim Biegen nicht verwindet. 

Generell lassen sich damit Profile bis 15x15x1.5 mm bzw. 10x20x1.5 mm biegen. Der gewünschte Radius sollte in einem Durchgang erreicht werden, da ein leichtes Nachbiegen nicht so einfach funktioniert. Um eine plastische Verformung des Profils zu erreichen, muss eine gewisse Mindestdeformation beim Biegen ereicht werden, die das Profil nicht durch elastisches Nachgeben kompensieren kann. 

Die fertigen Ringe werden an den Enden über schmalere Einsätze aus Alu verschraubt. Die beiden fertigen Ringe werden dann über kurze Aluprofile zum Doppelring verschraubt. Hierfür klebe ich in die Verbindungsprofile kurze Holzstückchen mit UHU plus ein. 

Das Biegen der Aluprofile, besonders der 15x15mm Profile, ist eine ziemlich Belastung für den Schraubstock (10x10mm, 12x12mm oder 10x20 mm gehen da erheblich einfacher). Einfache Guss-Schraubstöcke (wie der oben abgebildete) kommen da ziemlich schnell an ihre Grenzen und ihre Gewinde brechen aus. Stahl ist da einfach besser (und teurer).

 

Beplanken des Huts

Für die Beplankung des Huts verwende ich 1.0 bis 1.5 mm Flugzeugsperrholz, das senkrecht zur äußeren  Faserrichtung gebogen wird.  Das Sperrholz wird in der gewünschten Farbe gebeizt und lackiert, dann auf die Aluprofile mit UHU plus oder UHU hart (einfacher) geklebt und danach noch mal mit  Blindnieten auf die Aluprofile genietet. Am besten ist es, die Beplankung in zwei Etappen zu machen und das Sperrholz ein paar mm schmaler zu nehmen.

 

Spinne und FS-Halter

Spinne und FS Halter (Details in den folgenden Punkten) haben eine einzige Hauptaufgabe: Den FS präzise im Strahlengang zu halten, ohne dass er unter seiner eigenen Last bei verschiedenen Stellungen des Teleskops verkippt. Spinne und FS Halter müssen also extrem stabil ausgelegt werden mit möglichst kleinen Hebeln. Verstellt sich ein FS beim Schwenken des Teleskops nur leicht, geht die Kollimation des Hauptspiegels verloren. Paradoxerweise muss der FS selbst nicht super-präzise eingestellt werden, da über seine Justage lediglich die Bildfeldausleuchtung optimiert wird. Da die Justage des Hauptspiegels jedoch an eine ganz bestimmte Stellung des FS gekoppelt ist, darf sich diese nach Justage des Hauptspiegels nicht mehr verändern.

 

Drahtspinne

Bei meinen größeren Dobsons habe ich grundsätzlich Drahtspinnen verwendet. Durch die großen Basislängen (die gesamte Hut-Höhe) ergibt sich eine sehr gute Stabilität. Mit Drahtspinnen lassen sich auch thermische Effekte an der Spinne (siehe hier) minimieren.

 Die Spinne greift exzentrisch am FS Halter an und die Spinnenbeine werden gekreuzt, was die effektive Basislänge vergrößert. Am FS Halter ist der Draht nur durchgefädelt, d.h. ein Draht geht vom Hut zum FS Halter, durch den FS Halter durch, und dann wieder zurück. 

Die Verbindung zum Hut kann über M4 Schraubösen oder über M4 Gewindestifte  mit einem Loch für den Draht am Ende erfolgen.

Als Draht verwende ich 0.8 mm Federstahldraht (www.conrad.de).

Alternativ kann man die Gewindestifte auch über Schaftmuttern am Hut befestigen, das sind sozusagen Schrauben mit Innengewinde (gibt's im Baumarkt).
Die Gewindestifte werden am besten aus M4 Messing-Gewindestangen gefertigt, da sich Stahl nur schwer bohren lässt in diesen Größen. Bei 15mm Profildicke sind 30mm eine gute Länge.

Die Stifte werden mit der Feile abgeflacht und mit einer 1.5 mm Bohrung versehen.

Später werden die Federstahldrähte durch diese Bohrung durchgeführt, abgebogen und im Schraubstock eingespannt. Mit einer Zange kann man dann die Stifte drehen und damit den Draht verzwirbeln. Das braucht in der Regel am Anfang ein bisschen Übung, geht nach ein paar Versuchen dann aber ziemlich problemlos.

Noch einfacher kann man es sich machen, wenn man in ein Alureststück einen kleinen Schlitz sägt. Mit diesem kleinen Tool wird das Verzwirbeln der Drähte zu einem Kinderspiel. Am besten ist es, wenn man das Ganze unter Zug macht.
Am FS Halte werden Drähte lediglich durchgeführt und abgeknickt. Insgesamt braucht man also 4 Drähte für eine Spinne.
Für den Aufbau der Spinne fixiert man den Hut und den FS Halter auf einem Brett in der korrekten Position. Das erleichtert alles ungemein. Dann werden  Drahtlängen bestimmt und am besten gleich passend geknickt.

Nach diesem Schritt nimmt man die Spinne wieder heraus (am besten die Drähte nummerieren)  und verbindet die Drähte mit den Stiften (siehe oben).

Danach wird die Spinne wieder eingebaut und die Stifte über Muttern von außen gespannt.
Ganz am Schluss kann man noch die verzwirbelten Drahtenden verlöten, damit sie nicht aufdröseln. Wobei das mit Federstahldraht auch so schon ganz gut hält.

Ganz wichtig ist, dass man die Drähte kreuzweise führt, weil man dadurch eine effektiv größere Basislänge bekommt. Die Kreuzungsstellen fixiert man ein paar Mal mit dünner Litze (aus Elektrokabel) und verlötet das Ganze. Dadurch wird die Spinne noch mal weiter stabilisiert.

Alles in allem erreicht man mit so einer Drahtspinne eine Stabilität, an die eine konventionelle Spinne ähnlicher Stärke/Obstruktion/Gewicht nicht heranreicht. Statisch gesehen hat die Drahtspinne genau da ihr Material, wo die stärksten Belastungen auftreten, was bei einer konventionellen Spinne vor allem die Ränder der Spinnenbleche sind.

Konventionelle Spinne

Bei kleineren Teleskopen werden Drahtspinnen ziemlich fieselig zu bauen und man benötigt aufgrund der kleineren Abmessungen und des viel leichteren Fangspiegels nicht mehr deren große Stabilität. Hier ist dann eine konventionelle Spinne aus Metallblechen von Vorteil. Auch bei Monoring-Oberteilen, bei denen man keine große Basislänge realisieren kann, ist eine konventionelle Spinne einfacher zu bauen.
Meine konventionellen Spinnen habe ich aus 0.3mm Messingblech gefertigt, was für kleinere Teleskope bis 12" von der Materialstärke ausreichend ist und sich schon mit einer stabilen Schere schneiden lässt.
Für eine Spinne verwende ich zwei durchlaufende Bleche, die in der Mitte von zwei verschraubten Aluplatten zusammen gehalten werden. Diese bilden später den fixierten Teil des Fangspiegelhalters (Sackett-Typ, siehe unten), an dem die Spinnenarme exzentrisch angreifen.
Ein Problem bei Massivspinnen ist die Verbindung der Spinnenarme an den Hut. Eine Möglichkeit ist, die Spinnenbleche in geschlitzte Schrauben mit Zweikomponenten-Kleber einzukleben, was gut funktionieren kann (aber nicht notwendigerweise muss). Wenn man das nicht sorgfältig macht, kann sich die Klebestelle an den glatten Blechen lösen.

Einfacher und stabiler ist es, die Messingbleche in geschlitzte Messinggewindestücke einzulöten. Das funktioniert sogar mit ganz normalem Lötzinn und Lötkolben.

Praktischerweise macht man sich hierfür eine kleine Halterung aus Holz, in die das Blech und der geschlitzte Gewindestift eingelegt werden können. Dann verlötet man beide und achtet darauf, dass das Lötzinn auch gut in den Schlitz einfließt und sauber verläuft.

Das Resultat ist bombenfest und selbst im Schraubstock nicht zerreisbar .

Rechts ist eine in einen Monoring montierte Massispinne mit gelöteten Ansatzpunkten gezeigt.

 

FS Halter

Der FS Halter ist eine vereinfachte Form des FS Halters, den Stathis für seinen Kyklopas (die "Mutter aller 24-Zöller") gebaut hat. Der FS Halter ist zweiteilig und besteht aus zwei ineinander gesteckten Rohrabschnitten aus Aluminium. Der innere ist der eigentliche FS Halter.

Der FS selbst wird mit drei Silikonblobs (~ 1mm Dicke) aufgeklebt.

Der innere FS Halter wird gegenüber dem an der Spinne befestigten äußeren Halter über 4 Schrauben (rechts) justiert und über zwei Schrauben (links) fixiert. Eine zusätzliche Schraube oben rechts sichert den inneren Halter gegen Herausfallen. Diese Justage über sechs Schrauben mag umständlich anmuten gegenüber der klassischen mit drei Schrauben. Diese Halterung ist jedoch bombenfest und die FS Justage macht man einmal und dann ist gut. 
Die untere Platte ist mit dem Rohrabschnitt  verklebt. Damit eine stabile Verbindung erzielt wird, werden in die Halterplatte eine Reihe kleiner Löcher gebohrt und mit dem Senker nach außen aufgeweitet. Das Halterrohr wird mit UHU plus endfest verklebt und bei 180° im Backofen ausgehärtet. Ein Teil des Klebers dringt nach unten durch die Löcher durch. Nach 10 Minuten ist der Kleber ausgehärtet und der überschüssige Kleber kann von der Platte abgeraspelt werden.

Diese Verklebung ist bombenfest! Ich habe ein Teststück in den Schraubstock eingespannt und versucht das Halterrohr mit einer stabilen Zange abzureisen. Ging nicht. Also, keine Fangspiegel-Paranoia!

 

Andere FS-Halter

Dieser Halter kann auch mit konventionellen Spinnen kombiniert werden, wie hier in der ersten Version meines 14" Dobsons. 
Ein alternativer FS Halter ist rechts gezeigt. Das Design ist von Ross Sackett und eignet sich vor allem für kleinere Dobsons. Er ist sehr einfach herzustellen, superstabil ohne lange Hebelarme und gut zu justieren.

Alternativ können die Bleche auch zwischen zwei Aluplatten geführt werden (siehe weiter oben). Das ist auch einfacher zu bauen.

FS Heizung

Eine Fangspiegel-Heizung kann wirkungsvoll ein Zutauen des FS  verhindern bzw. einen offenen FS frei halten.

Als Leistung verwende ich 0.5 Watt bei meinem 14" und 1 Watt bei meinem 22" Dobson. Bei 3V Batteriespannung entspricht das einem Gesamtwiderstand von 18 Ohm (3x  6 Ohm) bzw. 9 Ohm (3x 3 Ohm) (Leistung = Spannung im Quadrat durch Gesamtwiderstand).

Die Zuleitungen werden in den inneren FS Halter durchgeführt, in den ein Batteriepack aus zwei Mignonzellen gesteckt werden kann. Durch die Verbindung mit dem Batterieclip kann dieses Pack dann nicht mehr herausfallen.

 

 

Ich verwende als Heizelemente drei in Reihe geschaltete Leistungs-Widerstände mit quadratischem Querschnitt (nur wegen der Form, nicht wegen der Leistung), die mit Wärmeleitpaste auf dem FS befestigt und mit zwei seitlichen Klebepunkten dauerhaft fixiert werden.
Die Widerstände kann man zusätzlich noch nach außen thermisch mit Moosgummi isolieren. Aufgrund der besseren Wärmleitfähigkeit geht jedoch sowieso der größte Teil der Wärme in's Glas.
Betrieben wird die FS Heizung mit einem Batteriepack mit zwei Mignonzellen, das bei Betrieb in den FS Halter gesteckt werden kann und über den Batterieclip vor Herausfallen geschützt ist.

 

Hutblende

Als Material für die Hutblenden verwende ich transparentes 0.8 mm PE Material, das als Verglasung-Folie in der Gartenabteilung von Baumärkten angeboten wird (Tipp von Tobias Schöller). Dieses Material lackiere ich von einer Seite Schwarz mit matter Abtönfärbe (hält eigentlich ganz gut). Beanspruchte Stellen klebe ich nochmal mit schwarzem Gewebeband ab, um ein Abscheuern der Farbe zu vermeiden.

Die Hutblenden werden dann mit Hilfe von Druckknöpfen (gibts in der Kurzwaren-Abteilung von Kaufhäusern) am Hut befestigt. 

Die Hutblenden sollten so groß wie nötig und so klein wie möglich ausgelegt werden, um die Windangriffsfläche zu minimieren. Die minimale Größe der Hutblenden kann man am besten durch Ausprobieren bestimmen, indem man durch den OAZ schaut (eventuell auf die Größe der maximalen Feldblende verkleinert) und die äußersten noch sichtbaren Bereiche der Blende  markiert.

Mehr über Streulichtblenden und deren Auslegung gibt's auf der Seite meines 22" Lowriders hier

 

Wenn man unter weniger guten Bedingungen beobachtet oder sogar Lampen in der Nähe hat, sollte man die Blenden etwas großzügiger auslegen, da direkter Lichteinfall auf die Okularsteckhülse oder Barlowelemente schon Streulicht verursachen kann. 

Für die Herstellung der Hutblende kann man das PE Material auf einem Brett fixieren und die Farbe mit einer Rolle auftragen. Zwei Aufträge reichen in der Regel. 
Als Farbe verwende ich die übliche schwarze Abtönfarbe aus dem Baumarkt. Die Haftung der Farbe auf dem PE ist ganz gut, lediglich die stark beanspruchten Stellen klebe ich mit schwarzem Gewebeband zusätzlich ab.
Die Druckknöpfe gibt's in der Kurzwarenabteilung im Kaufhaus (Marke Prym für Camping zum Nieten).  An der Blende werden sie mit dem beigelegten Nieter vernietet, am Hut am besten mit Blindnieten (bei Alu) oder angeschraubt (bei Holz).

OAZ-Blende

Die Größe der Hutblenden kann um einiges reduziert werden durch geeignete Blenden am Okularauszug. Diese Blende sollte so groß sein, dass von der Brennebene aus gesehen der komplette Fangspiegel sichtbar ist. Und das nicht nur auf der Achse, sondern auch noch über einen Bereich der größten eingesetzten Okularfeldblende. Das muss nicht so ausgefeilt sein, wie rechts am OAZ meines Lowriders. Selbst eine einfache Blende kann schon einiges bewirken.

Einstellbare Irisblenden werden oft propagiert, da man den Blendendurchmesser dem benötigten ausgeleuchteten Feld des Okulars anpassen kann. Theoretisch klingt das ganz gut. In der Praxis ist der sinnvolle Bereich, über den dem man den Blendendurchmesser sinnvoll variieren kann, jedoch sehr limitiert. Eine Festblende tut da genau so gute Dienste.

Insgesamt sollte die Verblendung des gesamten Dobsons so ausgelegt sein, dass auch beim schrägen Blick durch den OAZ nur Spiegel und schwarze Blenden zu sehen sind. Wenn man sich das anschaut, wird man auch feststellen, dass das OAZ Brett von hinten schwarz und ausreichend groß sein sollte.  

Auf welcher Seite montiert man den Okularauszug? Links oder Rechts?

Auf welche Seite des Dobsons soll man nun den OAZ montieren? Links oder rechts? Und was ist eigentlich links oder rechts an einem Dobson? 

Bezeichnen wir mal als "links" die Seite, die nach Osten zeigt, wenn der Dob nach Süden weist und als "rechts" die Seite, die dann nach Westen weist. Meine eigenen Dobsons haben alle den Okularauszug auf der "rechten" Seite. Die kommerziellen Dobsons haben ihn hingegen meist auf der "linken" Seite.

Es gab auf den Astroforen schon mehrfach die Diskussion, ob Beobachter lieber "schubsen" beim Nachführen oder lieber "ziehen", da die Art der Nachführung davon abhängt, auf welcher Seite der OAZ ist. Aber so hochfilosofisch (hat sicher was mit Fisch zu tun) diese Frage auch sein mag, sie ist zweitrangig.

Viel wichtiger ist, mit welchem Auge man bevorzugt beobachtet. Jemand, der mit dem linken Auge beobachtet, kommt viel einfacher an den Sucher, wenn er auf der rechten Seite des Teleskops steht. Auch die Zugänglichkeit des OAZ ist besser. Hingegen tut sich jemand, der bevorzugt mit dem rechten Auge beobachtet, auf der linken Seite des Dobsons leichter. Einfach mal ausprobieren!

Also: Rechtsgucker haben den OAZ am besten auf der linken Seite des Teleskops, Linksgucker (so wie ich) besser auf der rechten Seite. So einfach ist das

Okularauszug auf der "rechten" Seite (mein 22")

Okularauszug auf der "linken" Seite (GSO 12")

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