C084 Hauptspiegel-Zelle, Konstruktion und Auflagepunkte

Links zum Thema

Ausgehend von dieser Anfrage sollen hier einige Aspekte der Hauptspiegel-Lagerung zusammengefaßt werden.
Thematisiert wurde dies auch im Bericht meines 20-inch F4 Dobsons.
Astrotreff:  http://www.astrotreff.de/topic.asp?ARCHIVE=true&TOPIC_ID=119005&SearchTerms=spiegelzelle
PPLOP Color Plot http://forum.astronomie.de/phpapps/ubbthreads/ubbthreads.php/topics/1087876/Simulation_Plop_Hauptspiegel_R
Lassel http://www.sternenfreund.de/Zur_Sternwarte/Selbstbau/Spiegelzelle/spiegelzelle.html
PLOP 16" http://forum.astronomie.de/phpapps/ubbthreads/ubbthreads.php/topics/932377/Spiegelzelle_fur_16_PLOP_Werte
PLOP Prg http://www.davidlewistoronto.com/plop/

 

Wer sich beim Bau eines Newton-Systems an die Konstruktion der Hauptspiegel-Zelle wagt, sollte zuallererst auf Teleskop-
Treffen studieren bzw. fotografieren, wie andere Sternfreunde vor ihm das "Rätsel" der 9- oder 18-Punkt-Auflage gelöst
haben. Siehe dazu unten die Bilder-Serie. Er kann dazu das Programm PLOP benutzen, das man im Web herunterladen kann,
oder er kann auch über eine zeichnerische Lösung die Auflagepunkte in der Zelle ermitteln, wie es weiter unten dargestellt ist.

Bei der Hauptspiegel-Zelle wählt man eine Anzahl von "Unterstützungs-Punkten, entweder 9 oder 18 Punkten, die jeweils
anteilig das gleiche Gewicht des Spiegelkörpers tragen sollen, indem diese Punkte jeweils im Schwerpunkt des Teil-Glaskörpers
den Spiegel unterstützen. Das läßt sich mit PLOP - eine Finite Element Berechnung sehr genau berechnen, wenn man das
Programm PLOP  zu bedienen gelernt hat. Näherungsweise gibt es auch eine zeichnerische Lösung, die vermutlich ebenfalls
völlig ausreichend ist. Bei größeren Spiegeldurchmessern sollte man den Spiegel auf 27-Unterstützer-Punkte legen. Das erste
Bild zeigt, wie ich im Falle meines 20-inch F4 Newton-Spiegel und einer 18-Punkt Auflage vorgegangen bin.

Vergrößertes Bild: http://rohr.aiax.de/HutWR_17.jpg

  

In Foren-Anfragen werden oft unnötigerweise Details einer solchen Spiegel-Zellen-Auflage problematisiert, wo es weit einfacher ist, sich auf Teleskop-
Treffen eine solche 9- 18- oder 27-Punkt Auflage einmal sorgfältig anzuschauen und mit dem jeweiligen Besitzer den Sachverhalt zu erörtern. Ohne
Bodenhaftung strapaziert man eher die Geduld der User, weil derartige Beiträge dann immer nur im Theoretischen verbleiben.

Die Wippen-Lösung beginnt mit 3 Punkten im Bereich 0.707 des Durchmessers. Legt man z.B. den Glaskörper eines 400 mm Spiegels auf nur  3 Punkte,
so verhält sich der Glaskörper wie eine Pizza, und fällt außerhalb der 3 Unterstützungspunkte in Form eines 3-eckigen Astigmatismus "herunter". Man
braucht also mehr Unterstützungs-Punkte. Eine Luftpolster-Folie behindert die Auskühlung auf der Spiegelrückseite, weshalb diese - zudem unkontrollierte -
Lösung ebenfalls kaum verwendet wird. Also verwendet man statt der 3 Auflagepunkte eine Wippe, und setzt an das jeweilige Ende der Wippe, jeweils
ein Dreieck mit je 3 Unterstützungs-Punkten, sodaß damit 18 Punkte gesamt entstehen. Die Wippe wird so gelagert, wie das bei einer Wippe üblich ist,
also nicht auf eine Kugel, sondern auf einen Zylinderstift, sonst würde sich die Wippe verdrehen und man müßte die Wippe fixieren. Man Sieht es bei
meinem Link zur Rockerbox. Vor 10 Jahren gab es dazu mal ein Berechnungs-Programm. PLOP gennannt, siehe hier:

rohr.aiax.de/CELL.EXE

Der HS-Spiegel sollte also eine entsprechen Anzahl von Unterstützung-Punkten haben, und die tragen gemeinsam den immer gleichen Flächen-Anteil
bzw. Glaskörperanteil im jeweiligen Schwerpunkt auf der Spiegelrückseite. Der Glaskörper des Spiegels darf durch die Auflage nicht verformt werden
im Nanometer-Bereich - auch wenn das die Vorstellung mancher Spiegelbesitzer überfordert.

Beginnend von der Basis der ersten 3 Punkte, haben wir zunächst Wippen. Und diese sollten sich NICHT verdrehen.
(Aus diesem Grund, werden die Wippen auch nachträglich fixiert: Sie sollen tatsächlich nur wippen.) Auch an den
beiden Enden der Wippen, ist Freiheit in alle Richtungen falsch. Auch hier würden sich die Auflagepunkte verschieben. Hier wird die
Orientierung der Dreiecke fixiert wie auf diesem Bild erkennbar. http://rohr.aiax.de/@ITV07-05.jpg
Ich habe schon GSO HS-Spiegel hier gehabt, bei denen die Auflagepunkte zusammen mit den Dreiecken auf die HS-Spiegel-Rück-
seite aufgeklebt waren, damit dieses System fixiert ist. Ich rate dringend, sich solche Konstruktionen einmal aus der Nähe anzuschauen,
dann erklären sich  solche Detailfragen von ganz von alleine.

Vermutlich 27-Punkte-Unterstützung

 Klassische 18-Punkte Unterstützung

 Klassische 9-Punkte Auflage bei kleineren Spiegeln bis 12" Newton-Spiegel

 Beispiele für eine Lasell-Hebel-Unterstützung

  

 

Zeichnerische Lösung einer 18-Punkt-Auflage

eine zeichnerische Lösung für 18 Auflage-Punkte auf der Basis der Kreis-Fläche könnte so gehen:  Der farbige Kreis-Sektor hat jeweils 2 äußere Unterstützungs-
Punkte und einen inneren Punkt. Jeder dieser drei Punkte liegt im Schwerpunkt des Flächen-Anteils: Man teilt die Fläche des Sektors durch 3 und hat damit
auch die Flächen-Größe für den inneren Punkt. Daraus läßt sich der Radius der inneren Fläche berechnen und als kleineren Sektor darstellen und ausschneiden.
Der Rest wären dann 2x die Fläche der Kreisring-Sektoren Nr. 1 und 2. Diese Flächen kann man ausschneiden und mit Hilfe einer Nadel den Schwerpunkt der
Fläche ermitteln. 

Damit bekommt man die Lage der 18 Unterstützungs-Punkte, den Punkt für die Drei-Ecke, auf denen je 3 dieser Punkte liegen, und
zuletzt auch die Wippen
Punkte des Systems. Mit Millimeter-Papier läßt sich das hinreichend genau darstellen.  Die seitliche Lagerung
des Newton-Spiegels könnte über eine Schlinge, besser aber über zwei Druckpunkte mit Korkauflage bewerkstelligt werden. Da eine
Reihe anderer Faktoren die Vergrößerungs-Leistung eines solchen Newton-System begrenzen, muß man ein entsprechendes Detail
immer in Beziehung zum Gesamt-System und dessen Fehler-Einflüssen setzen.

Weitere Beispiele auf Teleskop-Treffen fotografiert   

      

 

 

 

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http://shutterfreak.net/blogs/olivier-biot/2010-08-01/revisiting-lateral-support-my-14-inch-f5-telescope
http://www.webstertelescopes.com/mirror_cell.htm
http://www.davidchandler.com/cell.htm