Bau eines 16"f/4,5 Newton als Gitterrohrdobson

 

Im Sommer 2003 beschloss ich, ein Gitterrohrdobson zu bauen. Folgende Anforderungen sollte das Teleskop erfüllen:

  • kompakt (auch in einem Kleinwagen zu transportieren)
  • leicht (schwerstes Teile sollte problemlos zu tragen sein)
  • niedrige Einblickhöhe (ohne Tritt oder Leiter)
  • bezahlbar (keine Verwendung teurer Materialien
  • einfach (mit vorhandenen Werkzeugen zu realisieren)

Aufgrund dieser Anforderungen fiel die Entscheidung für ein 16" f/4,5 Gitterrohrdobson. In der folgenden Abschnitten möchte ich genauer auf den Bau der einzelnen Teile vom Teleskop eingehen. Der aktuelle Stand beschreibt das Teleskop nach dem mittlerweile dritten größeren Umbau.

OT - Hut:

Nach ersten Erfahrungen mit einem Einfach - Ring, entschied ich mich wieder für die "klassische" Variante mit zwei Ringen + Verbindung. Als Holz wurde 12mm starkes Multiplex-Buche verwendet. Die Höhe ist mit komplett 25cm so gewählt, dass der Fangspiegel und dessen Halterungen auf beiden Seiten durch die Holzringe geschützt sind. Der Okularauszug ist 45° geneigt, um den Einblick bei horizontnahen Objekten noch bequem zu halten. An ein günstig gelegenes  Verbindunsgsbrettchen habe ich einen Handknauf angebracht, welcher die Nachführung sehr erleichtert. Als Okularauszug wurde der Kine Optics HC-2 verwendet, der mit 200g sehr leicht ist und sich feinfühlig bewegen lässt. Als Sucher wurde ein Skysurfer III verbaut, der ebenfalls sehr leicht ist und mich in der Funktionsweise überzeugt. Insgesamt wiegt der Hut 2,9kg.

Filterrad:

Das hier verbaute Filterrad besteht aus einer rund ausgefrästen, 6mm starken Holzplatte aus Multiplex-Buche, in der mit Epoxydharz vier gedrehte Filtergewinde eingeklebt wurden. Auf der Filterradachse wurde ein Kugellager eingeklebt, welches die Bewegung des Rades ermöglicht. Um die Rasterstellungen der einzelnen Filterpositionen zu erreichen, wurden auf den äußeren Lauffläche Kerben gefeilt, in die ein Kugelschnapper (Möbelabteilung Baumarkt) einrasten kann. Um das Rad so dicht wie möglich an das Okularbrett zu bekommen (keine Vignettierung), ist der Strahlengang etwas nach außen zu legen.

Fangspiegelhalterung und Fangspiegelheizung:

Da es mein erster Selbstbau war, beschaffte ich mir von Gerhard Stropek eine fertige Spinne und Halterung für den Fangspiegel. Die Spinne ist exzentrisch um ein länglich hohles Aluprofil angebracht. Die Spinnenarme teilen sich in einem Dreieck auf, welches die Stabilität enorm verbessert. Die Verstellung des Fangspiegels ist mit drei Federn realisiert. Der Fangspiegel selbst ist mit Silikon aufgeklebt.

Um Beschlagen des FS zu verhindern, ist eine Fangspiegelheizung angebaut worden. Diese besteht aus 4 in Reihe geschaltete Widerstände, die einfach mit Epoxy auf den Spiegel geklebt wurden. Die Leistung der Heizung beträgt etwa ein Watt. Stromversorgung wird mittels 9V Block gewährleistet, der in einem angeklebten Batteriefach am mittigen Aluprofil Platz findet. Empfehlen tut sich hier noch ein Schalter, da die Heizung nicht ständig laufen muss.

Obere Stangenbefestigung:

Neben den geläufigen Klemmböcken aus Holz besteht die Möglichkeit, diese auch aus Aluminium zu fertigen. Das hier verwendete Aluprofil misst 30x30x1,5mm für die Aufnahme von im Durchmesser 25mm messenden Stangen. Der Lochdurchmesser ist etwas größer (ca. 0,5mm) als der Stangendurchmesser zu wählen, um ein unproblematisches Einsetzen und nachfolgend Klemmen der Stangen zu ermöglichen. Ähnlich wie bei den bekannten Holzbefestigungen werden hier mit Hilfe eines Sterngriffes die Profile und damit auch die eingesteckten Stangen geklemmt. Um das Zusammenziehen der Profile zu erleichtern, wurden die Profile angeschlitzt. In der Praxis hat sich diese Klemmart erfolgreich bewährt. Um Justierstabilität während der Nacht zu gewährleisten, sollte auf festen Sitz der Klemmung sehr großen Wert gelegt werden.
Oberer Blendschutz:

Das kein Streulicht in den Okularauszug gerät, muss dem gegenüber eine Blende angebracht werden. Hier besteht die Blende aus einer schwarzen, 5mm starker Isomatte, die mit Klettband an die Außenseite des Hutes befestigt werden kann. Die Größe der Blende muss in etwa so gewählt werden, dass beim Durchblick durch den leeren Okularauszug kein Himmel (also auch keine Quelle von Streulicht) mehr zu sehen ist. Großer Vorteil dieser Konstruktion ist neben ihrer Leichtigkeit die Möglichkeit, die Blende komplett zu entfernen, den Hut winddurchlässig zu lassen und somit das Teleskop schwingungsärmer zu nutzen. Bei dunklen Himmel ist dies mit nur wenig Einbußen in der Kontrastleistung zu verwenden.
Stangen:

Als Verbindungsstangen zwischen Hut und Spiegelbox wurden Aluminiumstangen mit 25mm Außendurchmesser und 1,5mm Wandstärke eingesetzt. Diese Dimensionen erwiesen sich als ausreichend stabil, 1mm Wandstärke wäre sicher auch möglich. Die Anschläge für die unteren Stangenklemmungen bestehen aus einer Hülse mit 26mm Innendurchmesser und wurden einfach auf die Stange aufgeklebt. Als Verkleidung hat sich schwarze, selbstklebende Velourfolie nicht bewährt. Besser ist hier schwarzer Schrumpfschlauch, der keine Feuchtigkeit aufnimmt und sich auch im Winter sehr gut anfassen lässt. Die acht Stangen haben ein Gewicht von insgesamt 3,7kg.
UT - Spiegelbox:

Die Spiegelbox besteht aus 12mm Multiplex-Birke. Vorher verwendetes 20mm Multiplex-Buche erwies sich als für den ständigen Transport zu schwere Lösung. Die Box ist mit 37cm mittelhoch, um ein zu großes Überhängen der Höhenräder zu vermeiden. Unten ist die Box offen. Eine etwa 12cm unterhalb der Oberkante befindliche Öffnung dient gleichzeitig als Blende und Versteifung der Box. An der Oberkante sind zusätzlich Eckversteifungen angebracht, um die Kräfte der sich dort befindlichen Stangenklemmen zu verteilen. Unterhalb der Blende ist die Box mit Hilfe von 20x20mm Holzstäben verschraubt und verleimt, was ebenfalls zur Versteifung der Box dient. Die Innenlackierung besteht aus einer Mischung von Vogelsand und schwarzen Schultafellack, welche eine sehr raue und matt schwarze Oberfläche ergibt. Die Spiegelbox wiegt inklusiv der Klemmhebel 5,9kg.
Höhenräder:

Die Höhenräder bestehen aus 20x30mm Alu-Vollprofilen, die zu Halbkreisen mit einem Durchmesser von 60cm gebogen wurden. Vollprofile sind zwar schwerer als Hohlprofile (hier zusammen 2,7kg), lassen sich aber maschinell leichter auf kleine Radien biegen. Da die Höhenräder aufgrund des Überhanges und des Hebels vom Teleskop selbst zu instabil sind, müssen Querstreben angebracht werden. Hier wurden Alu U-Profile verbaut und auf die Höhenräder ohne jegliche Verschraubungen mittels Industriekleber aufgeklebt. Die Ebonylaufflächen wurden ebenfalls mit Industriekleber auf das Aluminium geklebt. Für eine seitliche Stabilisierung wurden die an die Spiegelbox verschraubten Höhenräder zusätzlich mit einer Querstrebe an deren vorderen Enden verschraubt.
Untere Stangenbefestigungen:

Eine Alternative zu den im Astrohandel erhältlichen, fertigen, aber auch teuren Metallklemmen, bzw. ein Selbstbau dicker Holzklemmen, sind industriell gefertigte Klemmböcke aus Polyamid. Diese sind recht günstig zum Beispiel bei Rose+Krieger zu bekommen. Zusätzlich beschaffte ich mir dafür auch passende Klemmhebel, die sehr einfach und leicht auch mit kalten Fingern betätigt werden können. Diese Klemmungen sind nicht nur leicht und stabil, sondern funktionieren auch noch einwandfrei und sehen gut am Teleskop aus.
Hauptspiegelzelle und Lichtschutz:

Der Hauptspiegel ruht auf einer "klassischen Zelle" mit 18 Auflagerpunkten und besteht komplett aus leichtem Aluminium. Die von Gerhard Stropek gebaute und von mir durch versteifende Querverbindungen leicht modifizierte Zelle wiegt dadurch nur 2,3kg.
Um störendes Streulicht zu verhindern, dass am Spiegel entlang vom Boden her in den Okularauszug gerät (heller Untergrund, z.B. Schnee) wurde eine 10mm starke Isomatte (nicht auf dem Bild zu sehen) so geschnitten, dass sie passgenau in die Spiegelbox zwischen Dreiecken und Querverbinungen der Zelle passt. Ein runder Ausschnitt leicht kleiner als der Spiegel selbst ermöglicht das schnellere Auskühlen des Spiegels und lässt Platz für die drei Stellschrauben der Wippen.
Lateralen Hauptspiegellagerung:

Nach dem ich mit der original verbautem Schlinge am 35mm starken Spiegel öfters Schwierigkeiten hatte, entschied ich mich für eine laterale Spiegellagerung. Ziel war es, die bestehende Zelle mit so wenig wie möglich Aufwand zu modifizieren. Deswegen sind die beiden Auflagepunkte auch in einem eigentlich recht ungünstigen Winkel von etwa 116° an den Schrauben zur Hochschlagsicherung des Spiegels angebracht. (ideal wären 90°) Die Lagerung besteht aus jeweils einem Multiplex-Holzstück mit angeschraubten Kugellagern. Die Kugellager sind mit Schrumpfschlauch bezogen. Die Holzklötzchen sind drehbar gelagert.  Diese Lagerung hat sich in der Praxis voll bewährt, da zum einen die Schlinge bei Transport nicht mehr abrutscht, das System deutlich justierstabiler geworden ist und durch die freie Bewegung des Spiegels kein lagerungsbedingter Astigmatismus mehr nachzuweisen ist.
Rockerbox:

Hier hab ich versucht leicht zu bauen, ohne jedoch die Stabilität aus den Augen zu verlieren. Die tragenden Seitenwände, der Boden und der Fuß besteht aus 25mm starken Multiplex-Buche. Mit Hilfe einer Oberfräse (Achtung, enorme Lärm und Dreckentwicklung) wurden Aussparungen an den Seitenwänden gesägt. Einfacher ist es mit Stichsäge vorzusägen und mit der Oberfräse ggf.. die Kanten nachzubessern. Die Aussparungen vermindern das Gewicht drastisch, ohne jedoch die Seitenwände instabil werden zu lassen. Als sehr praktisch haben sich eingefräste Griffe erwiesen. Das Teflon ist auf einem flachen Aluwinkel mit Hilfe zweier versenkter Schrauben befestigt. Die Außenkanten der Winkel bilden die Anschläge der Höhenräder von der Spiegelbox. Diese hat auf jeder Seite etwa 1-2mm Spiel. Die gesamte Rockerbox wiegt 6,6kg.
Fuß und Rockerboxlager:

Der dreieckige Fuß läuft geführt von drei Rollen in einem ausgefrästen Loch im Rockerboxboden. Das spart Gewicht und lässt bei der Lagerung Einstellungen zu. Eine Rolle (hier rechts) lässt sich verstellen, sodass der Anpressdruck bzw. das Spiel zur Rockerbox selbst veränderbar ist. In der Praxis ist dies jedoch nicht nötig. Der Innenkreis hat zwei unterschiedlich große Radien, die in unterschiedlichen Höhen gefräst wurden. Mit Hilfe von am Fuß angebrachten Blechen ermöglicht diese Konstruktion, dass beim Transport der Fuß an der Rockerbox verbleibt und Nachts nicht "eingefädelt" werden muss. Der Fuß selbst ist ein einfaches Holzdreieck. Den Kontakt zum Boden geben drei M8 Hutmuttern. Diese lassen sich zur Höhenverstellung abschrauben und verändern. Aus Stabilitätsgründen sind die Hutmuttern unter den Teflonpads, die wiederum soweit wie möglich nach außen verlegt wurden. Die Größe der Teflonpads (gleiches gilt auch bei den Pads für die Höhenräder) sollten so dimensioniert werden, dass deren Gesamtfläche in cm² dem Gewicht des daraus beweglichen Teiles (hier UT+Stangen+OT) entspricht.
Transport:

Aufgrund der hohen Gesamtmasse aller Einzelteile transportiere ich drei Hauptteile. Die Spiegelbox wird aufgrund ihres hohen Gewichtes allein getragen. In der Rockerbox findet der Hut passgenau Platz. Für die Alurohre habe ich mich für ein Kanalrohr (im Handel als "KG Rohre" mit unterschiedlichen Durchmessern geführt) entschieden, welches hinten mit einem passenden Deckel zugeklebt und vorn mit einem abnehmbaren Deckel versehen wurde. So können die Stangen sicher und einfach in einem Stück transportiert und aufbewahrt werden.