Hinweis für Benutzer älterer Browser oder falls diese Seite nicht korrekt angezeigt wird
Schickos Astroseiten
» [Selbstbau] » 12" Selbstbau Dobson
 [ Sitemap ]   [ Impressum und Rechtliches ] 
12" Selbstbau Dobson

Hier ist die Beschreibung meines 12" Dobson. Außer der Optik und dem Okularauszug ist alles selbstgebaut. Viele Konstruktionsmerkmale sind von anderen Dobsons abgeguckt - an dieser Stelle mein Dank an all die Dobsonbauer, die ihr Wissen der Allgemeinheit zur Verfügung stellen. Bei der Konstruktion und dem Bau hat mich mein Vereinskollege Andreas unterstützt.

Ziel war es, ein flugtaugliches Teleskop zu bauen, das auch bis zum Abflug fertig war.


Entstehungsgeschichte
Technische Daten
Einzelteile

Entstehungsgeschichte

Planung

Im Januar 2004 wurde mir ein gebrauchter 12" Dobs angeboten und ich konnte nicht nein sagen. Da das Teleskop recht klobig und schwer war, wollte ich es irgendwann einmal umbauen. Ich habe damals nicht damit gerechnet, daß der Umbau so schnell gehen sollte - mit diesem Teleskop habe ich genau 2 Nächte beobachtet!

Etwa zur gleichen Zeit beschlossen meine Vereinskollegen und ich im April nach La Palma zu fliegen, um den Kometen C/2003 T7 (LINEAR) zu beobachten, da er dort besser sichtbar sein würde, als in Deutschland (zufälligerweise war dann auch der Komet C/2004 F4 (Bradfield) zu sehen, der erst kurz vor Abflug entdeckt wurde und viel heller war, als der LINEAR). Es stellte sich natürlich die Frage, welches Teleskop mitfliegen soll. Nach kurzer Diskussion stand fest, daß der 16", der voriges Jahr dabei war, zu hause bleiben mußte, weil er zu sperrig (wir mußten damals vor Ort einen größeren Mietwagen buchen, um die Kiste transportieren zu können) und zu schwer war (ein 50kg Gepäckstück kann teuer werden).

Also: mein 12" wird flugtauglich umgebaut, von den knapp 50kg des ursprünglichen Teleskops soll nur noch die Hälfte übrig bleiben. Das Vierteljahr bis zum Abflug erschienen mir mehr als ausreichend - hätt' ich damals gewußt, was ich jetzt weiß ...

Man kann Bücher kaufen, in Diskussionsforen mitlesen, sich Teleskope auf Teleskoptreffen anschauen, deren Erbauer mit Fragen löchern und viele Spionagephotos machen und meint dann, man hätte alles verstanden. Aber wenn's darum geht, konkret zu werden und sich auf ein Konstruktionsprinzip oder ein Maß festzulegen, steht man doch da, wie der Ox vorm Berch - zumindest ging's mir so.

Schnell war klar, daß von den vorhandenen Teilen nur die Optik und der Okularauszug verwendet werden konnten, so daß aus dem Umbau ein Neubau wurde. Wir haben viel Zeit damit verbracht, verschiedene Konstruktionsprinzipien zu durchdenken, z.B. sollte der Hut ursprünglich nur aus einem Ring bestehen, aber dafür wäre entweder eine freitragende Spinne nötig gewesen oder der FS wäre völlig ungeschützt.

Bau

Etwa 8 Wochen vor Abflug gings dann los mit dem Bau. Zuerst wurde der Hut gebaut, die Abmessungen der restlichten Teile waren damit im Wesentlichen festgelegt. Anfangs lagen wir auch gut in der Zeit, obwohl nicht immer alles so klappte, wie geplant und manche Teile mehrfach gebaut werden mussten, z.B. die Klemmblöcke. Gegen Ende häuften sich die Probleme, z.B. kam eine Lieferung nicht mehr an, obwohl sie rechtzeitig bestellt war und eine andere wurde zurückgehalten, weil 2 Faxe verwechselt wurden.

Das größte Problem zeigte sich allerdings erst auf der Zielgeraden: ich hatte den Schwerpunkt rechnerisch bestimmt, dann noch sicherheitshalber 2cm dazugegeben und war mir sicher, daß er nur wenig von der Realität abweicht. Als wir das Teleskop zum ersten Mal komplett aufgebaut haben, schnellte der Tubus nach oben, wie ein Stehaufmännchen; ach ja, der Sucher muß noch drauf, der Tubus schnellt aber immer noch nach oben, ein fettes 700g Okular muß noch rein, aber immer noch das selbe Bild. Vielleicht ist ja der Spiegel zu hoch eingebaut, aber auch Fehlanzeige. Ratlosigkeit macht sich breit. Erst eine 850ml Dose Gemüse im Hut bringt den Dobs ins Gleichgewicht.

Der Schwerpunkt liegt 3cm tiefer, als berechnet, also insgesamt 5cm daneben. Alternativ könnten die Höhenräder 10cm kleiner werden oder müßte die Spiegelbox 3kg leichter werden - bei 5kg Gesamtgewicht!

Das war der Zustand am Ostersonntag. Donnerstag früh sollte das Teil mit nach La Palma fliegen! An dem Punkt waren wir soweit, daß wir das Teleskop daheim lassen und einfach nur Urlaub machen wollten. Wir dachten nach über Gegengewichte im Hut, Federzüge, etc.

Die Lösung war - natürlich - die Höhenräder um 5cm nach unten zu versetzen. Das war allerdings nicht ganz so simpel, wie es sich anhört, weil die Bohrungen für die neuen Löcher durch das Brett für die Spiegelhalterung und durch Leisten versperrt waren.

Dann mußten noch hundert Kleinigkeiten erledigt werden, so daß keine Zeit mehr blieb für ein First Light. Mit einem mulmigen Gefühl packte ich die Einzelteile in den Karton und legte noch ein paar Ersatzteile und Werkzeug dazu - ganz wichtig der Rohrabschneider.

First Light

Das Teleskop hat den Flug vollständig und unversehrt überstanden; nur eine M3 Mutter ist nicht auffindbar, kann aber durch Klebeband ersetzt werden. Der Zusammenbau dauert ein paar Stunden, da das Teleskop von Grund auf justiert werden muß.

Dann der erste Blick auf einen Baum: der Fokus liegt am inneren Anschlag des Fokussierers - genau wie berechnet! Kurz noch eine Abschätzung, wie weit der Fokus von Unendlich abweicht: 2mm, wenn der Baum 1km entfernt ist. Das passt, also werden die Stangen planmäßig um 2cm gekürzt - wenigstens eine Rechnung, die stimmt!

Nachts werden noch auf der Finca bei leicht dunstigem Himmel und nicht ausgekühltem Spiegel ein paar Standardobjekte eingestellt. Das Teleskop funktioniert so weit: Fokus und Schwerpunkt sind OK, das 14mm UWA kann auch in Horizontlage gewechselt werden, ohne daß der Tubus sich bewegt. Der Streß der letzten Wochen fällt augenblicklich ab - jetzt ist Urlaub angesagt!

Nach zwei Nächten mit noch nicht optimaler Justage und eher mittelmäßigem Seeing schließe ich in der dritten Nacht Frieden mit meinem Dobs: Jupiter läßt sich bei 317facher Vergrößerung problemlos nachführen und bietet einen voyagermäßigen Anblick: Strukturen bis der Doktor kommt, die weißen Wirbel hinter dem GRF knackscharf, YESSS!

Mit 12" unter einem 7+mag Himmel zu beobachten läßt sich mit 8" unter heimischen 5.5 bis 6mag nur schwer vergleichen, z.B. ist M101 zuhause gerade so sichtbar, während hier sofort mehrere H-II Regionen auffallen und Strukturen in den Nachbargalaxien sichtbar werden. An NGC3187 in der Hickson 44-Gruppe im Löwen habe ich mich früher vergeblich versucht (naja, immerhin 13.4mag), hier ist die Galaxie deutlich sichtbar. Sogar der Zentralstern in M57 blitzt ab und zu mal auf!

Selbstverständlich war's letztes Jahr mit 16" noch besser, aber man braucht ja auch noch Ziele im Leben.

[TOP]

Technische Daten

Hauptspiegel Hersteller: ADW, bezogen von Phillip Keller
d=310mm f=1490mm, f/4.8
Dicke 45mm, Gewicht ca. 7.5kg
Fangspiegel Kleine Achse 66mm
Okularauszug JMI NGF-DX3
Einblickhöhe im Zenit ca. 1.53m
Gewicht Beobachtungsbereit ca. 27kg
Verpackt im Transportkarton ca. 29kg und damit unter der magischen Grenze von 32kg, ab der Fluggepäck teuer wird. Der Transportkarton hat die Abmaße 60x56x56cm und passt gerade noch durch ein Standardröntgengerät.
Die Stangen werden separat in einer Posterrolle transportiert.
Kosten Grob geschätzt ca. 400,- Euro, inklusive Fehlversuchen und Hamsterkäufen ohne Optik, Okularauszug und Sucher
Bauzeit Für Konstruktion und Bau - noch gröber geschätzt - ca. 200 Stunden plus zahlreiche schlaflose Nächte

[TOP]

Einzelteile

Der Hut

Der Hut besteht aus 6mm bzw. 9mm Multiplex, der Innendurchmesser beträgt 340mm; die Holzkonstruktion wiegt 900g. Eine Holzring-/Alurohrkonstruktion nach Kriege/Berry wäre wohl leichter, aber ich wollte mir den Streß nicht antun, nach 'threaded inserts' zu suchen, bzw. die Dinger zu bauen.
Der Fokussierer ist um 30grad versetzt angebracht, damit man beim horizontnahen Beobachten keine Genickstarre bekommt. Er befindet sich auf der linken Seite, damit ich als Rechts-Äuger bequem durch den Quickfinder schauen kann.
Der Streulichtschutz für den Hut besteht aus Zellkautschuk (ähnlich Moosgummi) und ist mit Klettband befestigt. Er muß recht groß sein (60cm Durchmesser), damit man bei großem Gesichtsfeld keine Probleme bekommt.
Am Hut sind 2 Sucher angebracht, ein Rigel Quickfinder-Peiler und ein klassischer 8x50 Sucher mit 90° Einblick und aufrechtem/seitenrichtigem Bild. Ursprünglich wollte ich den 8x50 Sucher an der Spiegelbox anbringen, um den Hut möglichst leicht zu machen, aber ich habe mich überzeugen lassen, daß es keinen Spaß macht, einen Sucher zu benutzen, der sich 30cm über dem Boden befindet - Gewicht hin oder her.

Fangspiegel-Spinne und -Halter

Die FS-Halterung ist aus einem 3mm L-Profil zurechtgebogen; 2mm hätten wohl auch gereicht. Damit sie sich zum Justieren frei bewegen kann, ist sie auf einer abgesägten Messingkugel gelagert. Auf die Oberseite ist ein Stück Edelstahlblech aufgeklebt, damit sich die Justierschrauben nicht ins Alu bohren.
Der zentrale Bolzen ist aus einem 8mm Alustab, das spart immerhin 20g Gewicht gegnüber Stahl. Die Verbindung zur Spinne bilden 2 Teile aus einem Profil, das ich zufällig bei meinem OBI entdeckt habe.
Die Spinnenbeine bestehen aus lasergeschnittenem 0.5mm Alu (gut, wenn man jemanden kennt, der jemanden kennt, ...); man kann sie aber sicherlich auch von Hand schnitzen. Die Spinne ist nicht rotationssymmetrisch aufgebaut, das führt zwar zu Spikes, die wie die Spinne angeordnet sind, dafür ist die Konstruktion aber sehr verwindungssteif. Ich finde an den Spikes nichts Schlimmes und normalerweise gucke ich mir sowieso keine hellen Sterne an.
Die FS-Zelle wiegt inklusive Spinne, ohne Spiegel, 100g.
Mittlerweile sind Spinne und der Rand des FS geschwärzt.
Der Spiegel ist mit 3 Stücken TESA-PowerStrips an die Halterung geklebt, weil die Dinger einfach in der Handhabung sind und sich auch wieder rückstandsfrei lösen lassen. Ursprünglich sollte der FS mit Silikon geklebt werden. Dafür habe ich eine Lehre gebaut, die den Offset berücksichtigt und mit der man den Abstand zwischen Spiegel und Halterung genau einstellen kann. Die Lehre funktioniert natürlich auch mit den PowerStrips, so daß die Lage des Spiegels zur zentralen Achse recht genau stimmt. Zuerst hatte ich befürchtet, der FS könnte durch die doch recht dünne PowerStrips verspannt werden, aber bisher konnte ich noch keinen Asti feststellen.

Die Powerstrips sollen zwar altern und nicht UV-beständig sein, ich habe aber - no risk no fun - trotzdem auf eine Sicherungsleine verzichtet. Mein Messerhalter in der Küche und mein Badezimmerspiegel halten damit auch seit Jahren. Wenn der Spiegel runterfällt werd' ich darüber berichten!

UPDATE: Mittlerweile sind 6 Jahre vergangen und die Spiegel brauchen einen neue Beschichtung, also musste der FS abgelöst werden. Versuche, den FS mit roher Gewalt abzuziehen oder vom Halter abzudrehen schlugen fehl - die Klebung hält immer noch bombenfest wie am ersten Tag.

Der Dobson hat in der Zwischenzeit alle Wetterlagen von praller Sonne bis Eiseskälte erlebt und zig Transporte im Auto sowie 3 Flugreisen überstanden.

Einziges Problem beim Ablösen der Strips war, dass ich aus "ästhetischen Gründen" die Strips ohne Überstand verbaut hatte und somit keine "Anfasser" zum Herausziehen der Srips vorhanden waren. So habe ich ein Stündchen damit verbracht, mühsam mit einer Nadel jeweils ein Stück Material herauszupopeln, an dem ich die Dinger dann seitlich herausziehen konnte.

Die Klemmblöcke

Die unteren Klemmblöcke klemmen jeweils 2 Stangen. Das hat gegenüber den 'klassischen' Klemmblöcken auf den ersten Blick den Vorteil, daß man nur halb soviele Klemmblöcke herstellen muß und beim Auf-/Abbau auch nur halb soviel schrauben muß. Weiterhin dienen diese Klemmblöcke auch zur Versteifung der Spiegelbox. Als Nachteil handelt man sich damit ein, daß die Bohrungen bereits bei der Herstellung genau ausgerichtet sein müssen, während man bei der klassischen Variante die Richtung nachträglich noch festlegen kann, wenn man die Blöcke anbaut.

Ich habe 3 Versuche gebraucht, bis die Blöcke OK waren:

1. Die Epoxy-Methode: Weil das schräge Bohren recht schwierig ist, wenn's genau werden soll und kleine Fehler große Auswirkungen am anderen Ende der Stangen haben, wurden die Löcher 2mm größer gebohrt, als der Stangendurchmesser. Um den richtigen Winkel zu treffen habe ich eine "Rampe" gebaut, mit deren Hilfe auf einer Tischbohrmaschine die Löcher in die Blöcke gebohrt wurden.

Anschließend wurden die noch ungeschlitzten Blöcke provisorisch an der Spiegelbox befestigt, das Teleskop zusammengebaut, mittels Wasserwage und Lot ausgerichtet und in der richtigen Lage fixiert. Anschließend habe ich dann versucht, Epoxy-Kleber in den Spalt zwischen Bohrung und Stange reinzufusseln. Damit sich die Stangen nach dem Aushärten des Klebers wieder lösen lassen, wurden die Stangenenden mit Paketklebeband umwickelt und zwar mit der Klebeseite nach außen; der Anfang des Klebebandes wurde mit Tesa fixiert. Natürlich muß man das Ende der Rohre und die Klemmblöcke abdichten, sowie alles großflächig abdecken, damit der Kleber nur da hin kommt, wo er soll. Das Ergebnis hat allerdings nicht überzeugt: da der Kleber recht zäh ist, blieben große Bereiche übrig, in die der Kleber nicht vorgedrungen war. Immerhin ließen sich die Stangen recht leicht von den Blöcken lösen.

2. Da das Bohren mit der Rampe recht gut funktioniert hat, habe ich die Löcher diesmal gleich im richtigen Durchmesser gebohrt. Das Ergebnis: alle Bohrungen hatten den gleichen Winkel - aber die rechten einen anderen, als die linken!

3. Nochmal Methode 1, aber richtig: der Kleber wurde vorher in die Löcher gegeben und zwar in ausreichender Menge; in die 48mm lange Lücke zwischen der 20mm Bohrung und den 18mm Stangen passen immerhin satte 3ccm Kleber! Dieser Versuch war schließlich erfolgreich.

Die oberen Klemmblöcke wurden mit Hilfe der Rampe im richtigen Durchmesser gebohrt und werden mit Schnellspannern (Sattelklemmbolzen vom Fahrrad) fixiert.

Das Gestänge

Das Gestänge besteht aus 18x1mm Alurohren und ist damit ausreichend dimensioniert. 15x1mm Rohre hielten die Experten für zu dünn, die 18mm Rohre haben gegnüber 15mm Rohren eine um 90% (!) höhere Biegesteifigkeit. Die 8 Stangen wiegen zusammen 1400g.
Da die Stangen mit beiden Enden in schrägen Bohrungen stecken, wird der Auf-und Abbau des Hutes ein bischen fummelig. Die oberen Enden werden deshalb irgendwann Kugel- oder Kegelköpfe bekommen.

Die Hauptspiegelzelle

Der Hauptspiegel ist auf 9 Punkten schwimmend gelagert. Das Grundgerüst bildet ein Ypsilon bestehend aus 20x20x2mm Alu-Vierkantrohren. Die Form ergibt sich aus der Verbindung der 3 Auflagepunkte für die Unterseite des Spiegels (120° Abstand) und den beiden Auflagepunkten für den Rand des Spiegels (90° Abstand). Ich mag keine Schlingen, außerdem war der Spiegelrand voher genauso gelagert, allerdings im Abstand von 120°.
Die Geometrie wurde mit Plop gerechnet, wonach sich der Spiegel im Zenit um maximal 4.6nm (entsprechend lambda/60 ptv wave bei 560nm) verbiegen soll.
Die Dreiecke sind sehr flach, aber die Software wird schon wissen, was sie tut. Die Dreiecke ruhen auf Messingkugeln und werden mittels Gummischnüren in der richtigen Lage zueinander gehalten.
Die Spiegelzelle hängt mit den Justierschrauben unter dem 'Haltering' der Spiegelbox und ist mit Druckfedern gekontert. Beim Justieren werden nur die beiden 'unteren' Schrauben bewegt, so daß Fokus und Schwerpunkt des Teleskops gleich bleiben, sowie die Federn immer im grünen Bereich arbeiten.
Die HS-Zelle wiegt 700g.
Der Vorteil dieser Konstruktion besteht darin, daß bei der Justage die gesamte Zelle mit dem Spiegel bewegt wird und sich somit die Lage des Spiegels gegenüber den Haltepunkten auf dem Rand nicht ändert. Bei der 'klassischen' Methode werden nur die Dreiecke bewegt, während der Rahmen fest mit der Spiegelbox verbunden ist, so daß sich die Lage des Spiegels gegenüber der Schlinge oder den seitlichen Haltepunkten ändert. Es kann auch nicht passieren, daß man den Spiegel beim Justieren gegen die Sicherungsklammern drückt.
Der Nachteil ist, daß bei horizontaler Lage des Teleskops das gesamte Gewicht von Spiegel und Zelle durch kräftige Konterfedern abgefangen werden muß, damit sich die optische Achse des Spiegels nicht nach unten verschiebt. Bei höherem Gewicht sollten deshalb die beiden unteren Schenkel gegen die Spiegelbox abgestützt werden (z.B. mit Rollen). Ein kleiner Schönheitsfehler ist noch, daß die beiden Justierschrauben sich unten befinden.
Ich habe diese Konstruktion vorher noch nirgends gesehen, vielleicht habe ich sie ja erfunden - ich bin aber auch dankbar für Hinweise auf andere Quellen.

Die Spiegelbox

Die Kiste besteht aus 12mm, der Haltering für die HS-Zelle aus 24mm Multiplex. Weiterhin sind einige Leisten zur Verstärkung und als Abstandshalter verbaut.
Die Spiegelbox wiegt 5kg.

Die Höhenräder

Die Höhenräder haben einen recht großen Durchmesser (60cm), um die Spiegel- und Rockerbox flach zu halten und somit Gewicht zu sparen. Die Hörner sind zur Stabilisierung mit einer zusätzlichen Stange verbunden. Die Höhenräder wurden mit einer Oberfräse mit Zirkelansatz hergestellt; die Ecken der Durchbrüche wurden mittels Forstnerbohrer gebohrt.
Zum Transport sind die Höhenräder abnehmbar.

Die Rockerbox

Die Seitenteile der Rockerbox bestehen aus 21mm Multiplex, der Boden aus 24mm. Höhen- und Azimutlager laufen mit Arbeitsplattenbeschichtung (kein Original Ebony) auf Teflon. Die Teflonpads sind geschraubt, die Arbeitsplattenbeschichtung ist mit Teppichklebeband befestigt. Die Teflonpads des Höhenlagers ragen um 2mm nach innen, damit die Spiegelbox nicht an der Rockerbox schleift.
Die Rockerbox wiegt trotz der Ausschnitte knapp 7kg.

Gimmicks

Seitlich über dem Hauptspiegel befinden sich 2 kleine PC-Lüfter, die das Luftpolster wegblasen sollen. Sie sind vibrationsfrei mit Gummischnur befestigt
Zur Sonnenbeobachtung gibt's einen Sonnenfilter aus Baader-Folie, dazu gehört ein Tuch aus Stretch-Stoff, um den Tubus lichtdicht zu machen.
Der Fangspiegel und der Quickfinder können bei Bedarf beheizt werden. Die FS-Heizung hat 0.6W Leistung und besteht aus 2 Widerständen, die mit TESA-Powerstrips aufgeklebt sind (auf die Powerstrips kommt noch ein Stück schwarze Veloursfolie). Sie bekommt ihren Strom von einer 9V Batterie, die mit Gummischnur an den FS-Halter geschnallt wird; so braucht man keine Strippen über die Teleskopöffnung ziehen.
Die Heizung für den Quickfinder verbrät 1W. Geplant ist noch eine Heizung für den Sucher. Als Stromversorgung dienen 8 Monozellen, die haben eine Kapazität von 16Ah (!), das sollte für viele Nächte reichen.

Vorher - Nachher

Der alte Dobs mit ca. 50kg Kampfgewicht
Das neue Teleskop wiegt gut die Hälfte - 27kg.

[TOP]