Herstellung eines Dobsonteleskops

Was nun folgt, ist die logische Fortsetzung meines Berichtes, der im vorigen Artikel zu lesen war. Ging es dort um die Herstellung eines Teleskopspiegels, so möchte ich nun mit den nachfolgenden Zeilen den weiteren Entstehungsprozess bis hin zum fertigen Dobson-Teleskop beschreiben. War das Schleifen des Spiegels eine sehr interessante Erfahrung für mich, so werden von mir nun ganz andere handwerkliche Fähigkeiten verlangt.

Zunächst sollte man bemerken, dass beim Bau eines Dobsons kein hochspezifisches Werkzeug benötigt wird. Dies würde auch der Grundidee des Dobsonerfinders John Dobson widersprechen, der seine Teleskope nach dem Motto "Je einfacher, desto besser" zusammenbaute. Doch gewisse Werkzeuge machen das Leben während der Arbeit sehr erträglich. An dieser Stelle möchte ich meiner Dekupiersäge aus dem Hause Einhell (39,90 EUR im Baumarkt) ganz besonders für die mühevolle Arbeit danken, die sie in stundenlanger Qual hat klaglos über sich ergehen lassen.... ohne ihre Hilfe hätte ich bestimmt mehrmals in die Arbeitsplatte meines Bastelkellers gebissen.

Treu und zuverlässig, meine Dekupiersäge

Spaß beiseite, wer wirklich vorhat, so einen Dobson mal selbst in Angriff zu nehmen (auch ohne selbstgeschliffenem Spiegel), dem sei die Anschaffung einer Dekupiersäge (elektrische Laubsäge) ans Herz gelegt. Die zahllosen Sägearbeiten sind mit einer Stichsäge nicht so präzise ausführbar und der Ausschuss hält sich in Grenzen.

Von Anfang an war für mich klar, es muss ein Dobson nach klassischem Vorbild werden. Eine Rockerbox mit drehbarem Unterteil sollte den zwischen zwei Höhenrädern liegenden Gitterrohrtubus halten. Als Informationsquellen für die Konstruktion standen zahlreiche Homepages sowie Berichte in Sky & Telescope und SuW zur Verfügung. Nun konnte es endlich losgehen.

Bau der Rockerbox und der Höhenräder

Zunächst wurde die Basis des Teleskops in Angriff genommen, die so genannte Rockerbox. Sie trägt als drehbares Untergestell den späteren Tubus. Die Drehlagerung des Unterteils wird mit einer Kombination aus Teflonstreifen und Küchenplattenfurnier, das eine raue Oberfläche besitzt, kombiniert. Dieses Paar sorgt für die richtige Leichtgängigkeit bei der zukünftigen Bewegung des Teleskops. Auch erzeugt sie genügend Haftreibung, um das Teleskop in der einmal eingestellten Position zu halten... richtige Tarierung vorausgesetzt. Eine Schlossschraube M10 x 60 dient als Drehpunkt.

Multiplexplatten aus dem Baumarkt

Als Baumaterial wird allgemein Birken-Multiplex-Sperrholz verwendet. Zum einen ist es leicht und preiswert in jedem Baumarkt zu haben und zum anderen recht stabil. Durch eine spätere Lackierung mit klarem Bootslack ist es nicht nur witterungsbeständig, sondern sieht für meinen Geschmack auch gut aus.

Nachdem ich die Größe der Rockerbox festgelegt hatte, ging es zum nächstgelegenen Baumarkt. Schnell war der Bestellzettel ausgefüllt und dem zuständigen Herren im Holzzuschnitt ausgehändigt. Um der Konstruktion die nötige Stabilität zu geben, wählte ich 21 mm dickes Sperrholz, damit die Höhenräder zum Schluss auch die nötige Auflagefläche bekommen.

Gaaanz wichtig! Bevor man zum Bezahlen an die Kasse geht, unbedingt nachmessen! Es gibt nichts ärgerliches, als nach Hause zu kommen und feststellen zu müssen, dass der Gute sich mit den Maßen etwas geirrt hat!! In meinem Fall ging alles glatt und den weiteren Holzarbeiten stand nichts mehr im Wege. Zunächst zeichnete ich mit einem Zirkel die Rundung des Höhenrades an. Der Radius hierfür lag bei 30 cm. Nach dem Aussägen mit der Dekusäge wurden die Rundungen mit Schleifpapier sauber bearbeitet. Damit es schneller ging, benutzte ich dazu einen Bandschleifer, den mir mein Nachbar freundlicherweise zur Verfügung stellte. Um etwas Gewicht zu sparen, versah ich die Höhenräder noch mit kleinen Aussparungen, denn schließlich will ich das Teleskop zukünftig noch selbst tragen können, und dazu muss einfach an den Stellen Material weggenommen werden, wo es eben geht. Wer mich kennt, weiß, dass ich recht stabil gebaut bin, vor allem um die Mitte herum, was aber nicht heißt, dass ich mir um jeden Preis einen Bandscheibenvorfall oder einen Leistenbruch einhandeln möchte.

Die Rockerbox in Einzelteilen ...
... und zusammengebaut.

Die Radien sollten nun mit etwas Abstand auf die unteren Seitenteile der Rockerbox übertragen werden, und zwar so, dass zwischen Höhenrad und Seitenteil ca. 4 mm für die Teflonstreifen Platz ist. Danach wurde wieder ausgesägt und geschliffen. Dabei sollte die Gleitfläche rechtwinklig zur Seitenwand stehen, um später eine gute Gleitwirkung zu ermöglichen. Nachdem alle Teile feingeschliffen waren, ging es an den Zusammenbau der Rockerbox. Dabei ist wichtig, dass die Seitenteile, die später mit Spaxschrauben verschraubt und verleimt werden, erst einmal vorzubohren sind, um ein Einreißen oder Ausfransen des Holzes zu vermeiden.

Bodenplatte und Höhenräder, abgerundet mit einer Oberfräse

Als nächster Arbeitsschritt wurde die Grundplatte, auf der später das Teleskop stehen soll, an den Ecken mit der Stichsäge rund gesägt, um das Verletzungsrisiko beim nächtlichen Beobachten auszuschließen. Wer es ganz edel mag, der kann die Kanten noch nachträglich mit einer Oberfräse abrunden, dies sieht nicht nur schöner aus, sondern verhindert auch das nachträgliche Ausfransen.

Konstruktion der Spiegelzelle

Einer der wichtigsten Punkte beim Bau eines Spiegelteleskops ist die richtige Lagerung des Hauptspiegels. Hier kommt es in erster Linie darauf an, dass der Spiegel verspannungsfrei in jeder Lage des Teleskops gehalten wird. Da mein Spiegel mit einer Dicke von 25 mm zu den eher "dünnen" zählt, musste ich hier besondere Sorgfalt walten lassen, damit der Spiegel später beim Beobachten auch seine volle Leistungsfähigkeit unter Beweis stellen kann. Natürlich ist es möglich, Spiegelzellen zu kaufen, deren Preise haben sich aber oft gewaschen.

Deshalb kam für mich nur der Selbstbau aus Holz und Aluminiumstangen in Betracht. Ob meine Konstruktion funktioniert oder nicht, bleibt abzuwarten. Falls die Sache nicht funktionieren sollte, muss halt eine gekaufte her. In verschiedenen Büchern wird über den Bau von Spiegelzellen berichtet. Im Vorfeld steht immer die Berechnung der Auflagepunkte. Danach sollte der in diesem Fall verwendete Spiegel eine 18-Punkt-Auflage erhalten. Zum Einsatz kamen 30 mm Buchenmultiplex und 25 mm Alurohre aus dem Baumarkt. Die Buchensperrholzplatte wurde so vorgebohrt und zugesägt, dass im 120°-Winkel die auf Maß geschnittenen Alurohre eingesteckt werden konnten. Um sie wirklich fest zu verbinden, kam Epoxidharz zum Einsatz.

Spiegelzelle mit Auflagepunkten
Spiegelzellenrahmen mit federbelasteten Rändelschrauben
Unterteil des Gitterrohrtubus mit eingebauter Spiegelzelle und unbedampftem Spiegel

Der Teleleskoptubus

Um Gewicht zu sparen und das Zerlegen des Teleskops in möglichst kleine Einheiten zu ermöglichen, kam hier nur der Gitterrohrtubus in Frage. Dazu ließ ich mir bei einem Augsburger Altmetallhändler 25 mm Alustangen auf Maß sägen. Die Sache war nicht sehr teuer. Wer es etwas schöner haben möchte, kann auch die mit Lack überzogenen Alustangen aus dem Baumarkt verwenden. Die sind aber erheblich teurer und schwerer. Um die Stangen am unteren Tubuskasten befestigen zu können, musste eine geeignete Klemmvorrichtung entworfen werden. Auch hier half wieder das Nachschlagen in alten "Sterne und Weltraum"-Heften. Buchensperrholzstücke wurden zunächst gebohrt und anschließend mit einem Schlitz zum Klemmen versehen. Zum Spannen verwendete ich exzentrische Klemmvorrichtungen aus dem Fahrradzubehör. Damit die Rohre einen Anschlag bekommen, verschraubte ich von unten dünne Aluplatten, die ich mir auf die richtige Größe zuschnitt.

Oberer Abschluß der Gitterstäbe
Sperrholzringe für den Kranz
Alu-Vierkantstange mit eingeklebtem Gewindeeinsatz

Am oberen Ende des Tubus sollte nun der elliptische Umlenkspiegel und der Okularauszug montiert werden. Dazu mussten zunächst zwei Sperrholzringe zugesägt werden, zwischen die dann die Aluvierkantstangen für die Befestigung der Spinne montiert wurden. In die Enden der gesägten Alustangen habe ich Gewindebolzen eingeklebt und die Löcher für die Spinnenhalterung gebohrt.

Halterung für die Alustangen am oberen Kranz
Spinnenhalterung an der Vierkant-Alustange
Zusammengebauter Kranz mit Spinne

Die Spinne

gelötete Spinne, fertig zum Lackieren mit Schultafellack

Die Spinne, die später den Umlenkspiegel tragen soll, stellte ich aus einem 50 mm-Bronzedrehteil und vier Messingblechen her. Dazu wurden die Messingbleche erst auf Maß geschnitten und dann am Ende etwas flach gefeilt. Die Bronzewelle habe ich seitlich viermal mit einer Metallsäge 5 mm tief eingesägt und die Bleche an diesen Stellen mit Silberlot und Flamme verlötet. Am anderen Ende der Bleche mussten nun Schrauben zur Befestigung der Spinne angebracht werden. Mit der Metallsäge wurden Innensechskantschrauben geschlitzt, auf die Bleche gesteckt und seitlich mit einem 2 mm-Bohrer durchbohrt. In dem so entstandenen Loch hatte ein Metallsplint zur Sicherung Platz.

Nachdem alle Teile fertig waren, ging es an den Zusammenbau des oberen Kranzes. Irgendwie mussten nun die Alurohre mit dem oberen Kranz verbunden werden. Hierzu gibt es sicherlich elegan tere Möglichkeiten als die, die ich hier gewählt habe. Im 25mm-Aluvierkantmaterial wurden seitlich kurze M6-Gewindestangen eingesetzt. Diese habe ich dann anschließend mit jeweils zwei Schrauben am Holzkranz verschraubt. Jeweils zwei Alustangen wurden am Ende durchbohrt und mit einer Aluplatte miteinander verschraubt. Ein zentrisches Loch in der Platte diente nun als Befestigungspunkt.

Der Zusammenbau beginnt

Fixierung der Höhenräder vor dem Bohren

Nun war es soweit, alle Einzelteile des Dobsons waren fertig und der Zusammenbau der Komponenten konnte beginnen. Eine sehr wichtige Aufgabe bestand darin, die Höhenräder an beiden Seiten des Tubus auf gleicher Höhe anzubringen. Dazu zeichnete ich mir mit Hilfe einer Pappschablone die Positionen am Tubus genau an. Die späteren Bohrungen für die drei Befestigungsschrauben auf dem Höhenrad wurden angezeichnet und gebohrt. Die Höhenräder fixierte ich nun genau passend am Tubus und bohrte die bereits vorhandenen Löcher nach, so dass sie sich präzise an der gleichen Stelle befanden.

Die Rockerbox kriegt Füße

Am unteren Drehteller befestigte ich noch drei Holfüße, damit das Teleskop im Gelände auch sicheren Stand behalten würde. In gleicher Position auf der anderen Seite verschraubte ich runde Teflonpads. Als Gleitauflage kam nun zwischen Drehteller und Rockerbox eine runde Ebonystar-Auflage (Küchenplattenfurnier mit besonders grober Struktur), die ich im Fachhandel besorgt hatte. Damit war es möglich, das Teleskop mit wenig Kraftaufwand zu drehen und in Position zu bringen.

Teflonscheiben
Gegengewichte

Jetzt sollten alle Einzelteile des Teleskops zusammengesetzt und der Schwerpunkt kontrolliert werden. Dabei stellte sich heraus, dass am hinteren Ende zu wenig Gewicht vorhanden war. Da der Spiegel sehr dünn und leicht ist, mussten also Gegengewichte her. Aus einer Bronzewelle sägte ich sechs 25 mm dicke Scheiben und versah sie mit einem mittigen Loch. Nun verschraubte ich die Gegengewichte am hinteren Ende des Teleskops, bis der Tubus in jeder Stellung ausgewogen war und seine Stellung beibehielt.

Eine Kapuze für den Dobson

Im Allgemeinen ist es immer wichtig, das Teleskop vor Streulicht zu schützen. Gerade bei Gitterrohrkonstruktionen ist der Streulichteinfall besonders hoch. Deshalb besorgte ich mir in einem Stoffgeschäft dehnbaren schwarzen Stoff. Diese Fähigkeit des Stoffes ist wichtig, damit dieser über die Rohre gespannt werden kann und den Strahlengang nicht behindert. Bei dieser Arbeit benötigte ich dringend die Unterstützung meiner Frau. Ich muss zugeben, dass ich etwas ratlos vor dieser Nähmaschine saß. Nach einer kurzen Einweisung klappte es zu zweit dann doch erstaunlich gut. Um den oberen Kranz vor Streulicht zu schützen, sollte ein Millimeter dickes Birkensperrholz zum Einsatz kommen. Dieses Birkensperrholz wird im Modellfachhandel zu wirklich horrenden Preisen verkauft. Da verlangen die tatsächlich für ein Brettchen mit den Maßen 30 mal 50 cm stolze 8 €! Einfach unverschämt. In meiner Not schaute ich im Internet nach und fand gleich drei Anbieter, bei denen ich das gleiche Material zu einem Drittel des Preises angeboten bekam. Innerhalb von zwei Tagen war das Material da.

Einbau des Hauptspiegels

Bei Beginn der Bauarbeiten am Dobson war der selbstgeschliffene 30 cm-Spiegel noch nicht mit einer Aluminiumschicht bedampft. Alle meine selbstgeschliffenen Spiegel habe ich bisher nach Wetzlar zur Firma Ernst Befort geschickt und dabei gute Erfahrungen gemacht. In diesem Fall bekam ich zum Preis von 160 € einen zu 88% verspiegelten und mit einer Quarzschutzschicht versehenen Spiegel wohlbehalten zurück.

Spiegelmarkierung im Zentrum des Spiegels

Jetzt musste dieser noch eingebaut werden. Dazu wurde die Optik wieder in die Spiegelzelle eingelegt und ohne Verspannung oder Druck mit den drei Klammern lose befestigt. Dabei muss sich der Spiegel in der Fassung leicht drehen lassen. Ein gutes Verfahren, um eine Verspannung der Optik zu vermeiden, liegt in der Methode, zwischen Glas und Klammern ein Stück Papier zu legen. Die Klammern sind so zu befestigen, dass sich das Papier relativ leicht herausziehen lässt. Der Spiegel darf auf keinen Fall eingeklemmt werden, dies hätte zwangläufig eine drastische Verschlechterung der Abbildungsleistung zur folge. Um die optischen Komponenten besser justieren zu können, wird der Hauptspiegel mittig mit einer Markierung versehen. Dabei wird mit einem dünnen Eddingstift genau in Zentrum des Spiegels ein kleiner Punkt angezeichnet. Damit die Stelle beim Justieren besser zu erkennen ist, klebe ich einen einfachen Lochverstärker auf. Diese werden eigentlich zum Verkleben von ausgerissen Ringbuchseiten verwendet. Die Markierung in der Mitte des Spiegels hat keinerlei optische Nachteile, da diese Stelle ohnehin vom Umlenkspiegel abgeschattet wird. Jetzt mussten nur noch die optischen Komponenten aufeinander justiert werden. Dazu kam in den Okularauszug ein Justierokular, durch das die Lage des Umlenk- und des Hauptspiegels kontrolliert werden konnte.

So, nun ist das gute Stück fertig und wartet darauf, am Stern getestet zu werden. Mir hat dieses Projekt sehr viel Spaß gemacht und es wird sicherlich nicht das letzte Fernrohr sein, das in meinem Keller gebaut wird....

Im Team lässt sich's besser arbeiten ...

An dieser Stelle ein wirklich dickes "Dankeschön" an meine Frau, die mich bei meinen doch etwas verrückten Vorhaben immer unterstützt hat und dies hoffentlich auch bei den zukünftigen Projekten weiterhin tun wird. Ohne die Akzeptanz einer toleranten Familie wären diese Dinge sicherlich nicht möglich.

 

Thomas Winterer

Letzte Änderung am: Di 23 Jan 2007 05:15:02 CET - geändert durch: Not Availiable

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