Geschweisster Stahl-Gitterrohrtubus?

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musicos

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Hallöchen,

bin gerade dabei, mir eine Gitterrohrstruktur zu überlegen.
Carbonrohre mit 30mm Innendurchmesser sind bestimmt nicht einfach zu besorgen, und auch sehr teuer, ausserdem stelle ich mir die übergänge zu den anderen Tubusteilen schwierig vor (Drehtteile)..

Was spricht gegen einen integral geschweissten Stahl-gitterrohrtubus? Vom Gewicht her hat meine Monti kein Problem mit einem 100kg Newton. Mein Spiegel ist ein 410mm Durchmesser Newton f/3.8.

Wie sieht wohl das Schwingungsverhalten eines solchen geschweissten Tubus aus?

Freue mich über eure Anregungen

mfg

Torsten
 
Hallo Torsten,


ich habe nur Erfahrung mit einem winzigen Stahlgittertubus für einen 8"f6, das Teil war extrem Justierstabil, auch bei unsanftestem Abstellen hat sich da gar nichts verändert. Zum Schwingverhalten kann ich nicht viel sagen da das Teil dobsonähnlich genutzt wurde. Obwohl nur spontan aus Reststücken zusammengeschweißt und nicht wirkich sauber konstruiert hielt sich das Gewicht noch im Rahmnen.

Ich würde auf dünnwandige Rohre großen Durchmessers setzen, aus dem Bauch heraus 30-40 mm Durchmesser bei 1mm Wandstärke. Das bleibt bei unter 1 Kg/Meter und ist ausreichend steif.

Vorteilhaft wäre ein mittiger Kasten im Schwerpunkt der zur HSZelle eine kürzere und noch vorne eine etwas längere Gitterstruktur hat, das reduziert die absoluten Längen und damit die Schwingungsanfälligkeit der Rohre. Bei f3,8 ergeben sich eh keine großen Längen, da sollte sich eine sehr stabile Konstruktion umsetzen lassen die nicht unsinnig schwer wird.


Viele Grüße Felix
 
1mm Wandstärke ist aber ganz schön kräftig. Ich würds mal bei einem Fahrradrahmenbauer versuchen, die haben bestimmt auch Bezugsquellen für dünnwandigeres Rohr. Von der Statik sollte das locker reichen.
 
Na klar, von der Statik schon. Aber was ist mit dem Schwingungsverhalten? Es wäre schlimm, wenn sich jede kleinste Ventilatorbewegung auf die Struktur übertragen würde!
Obwohl: alle Profiteleskope sind aus Stahl, da gibt es kein
Carbon...oder Alu....oder...

gruss und dank für die ersten Antworten!

Torsten
 
Hallo zusammen,


Jörg, Fahradrahmenbauer ist eine interessante Idee! Ich war von dem ausgegangen was man beim gut sortierten Stahlbauer oder Edelstahlgeländerschlossern problemlos bekommt und dort evtl. direkt verarbeiten lassen kann. Leichtbau in hochfestem dünnem Stahlrohr wäre mal eine Sache...


Torsten, mal grob geschätzt: bei 410mm f3,8 wird der Tubus kaum über 1500 mm lang, das sollte für HS-Zelle und FS-Spinne + Halter etwa reichen. Wenn man den Tubus als mittigen Kasten und Gitterkonstruktion nach vorne und hinten ausführt bleibst Du bei deutlich unter 1 Meter Rohrlänge. Wenn der Kasten in sich steif ist und nicht der ganze Tubus auf der Monti schwingt sollte das auch bei 0,5mm Wandstärke der Gitterrohre stabil sein. gegen hochfrequente Schwingungen hilft ein gedämpft montierter Lüfter, bei dem vermutlichen Gesamtgewicht glaube ich aber nicht daß dann noch was schwingt.


Viele Grüße Felix
 
Hi Felix,

in der Tat wäre ein geschweisster Tubus für mich die einfachste Lösung, vor Allem, da ich kein limit habe bezüglich Tragfähigkeit der Monti...ich muss nur noch verstehen, ob etwas gegen eine geschweisste Lôsung spricht.
Ich suche natürlich nach der optimalen Lösung.. :-)))

Torsten
 
Hallo Torsten,

spricht sicher nichts dagegen eine Stahlgitterkonstruktion zu benutzen.
Stahl ist einfacher zu verarbeiten, aber durch das Schweißen erzeugst du innere Spannungen und vor allem die Längenänderung bei Temperaturanpassungen werden einen Fokusdrift erzeugen, der kompensiert werden muss.
Kosten für eine Lackierung kommen auch noch dazu.
Ich würde aus heutiger Sicht CFK bevorzugen.
Ist zwar teurer, aber im Verhältniss zum Preis für einen 400mm Spiegel und zu einer Monti die 100 kg sicher trägt, auch nicht die Wucht.
Als Beispiel kostet ein CFK Rohr in Wickeltechnik lackiert in den Abmaßen D 30 x d 26 x2000 ca 126€ ohne Versand.
Die Verbinder sind natürlich aufwendig und dementsprechend teuer.

Gruß
Thomas



 
Hi Thomas, da hast du sicherlich recht. Derzeit tendiere ich zu einem Volltubus aus Kohlefaserlaminat. Aber das wird natürlich ein ganz schönes Trum...!

besten Gruss und Dank für die Tipps!

Torsten
 
Hallo Torsten, ich habe das Thema gerade gelesen und da ich vor drei Wochen gerade mit meinem neuen Teleskop ähnlicher Daten fertig wurde, möche ich mal meine Überlegungen und Erfahrungen vom Bau dazugeben.
Ein Gitterrohrtubus ist bei guter Verarbeitung unglaublich stabil. Sehr praktisch, weil man einfach an jedes Teil im Tubus (z.B. Fang und Hauptspiegel) ohne Probleme von allen Seiten herankommt. Außerdem lässt er sich besser händeln, da er ja eigentlich nur aus Haltestangen besteht und man ihn deshalb von jeder Seite immer gut im Griff hat(hatte vorher ein 12" Volltubus).
Ich hatte beide Varianten preislich durchgerechnet und kam zum dem Schluß, dass der CFK-Vollltubus(50cmDurchmesser) teurer und für mich auch schwerer herzustellen war.
Meine Bedenken, daß ich vielleicht Probleme mit dem beschlagen der Spiegelflächen bekommen würde, haben sich zum Glück als falsch herausgestellt. Ich hatte in den letzten drei Wochen hier teilweise mit starkem Nebel zu kämpfen, da war schon viel Feuchtigkeit in der Luft. Dennoch waren die Spiegelflächen immer sauber.
Wie von Thomas schon beschrieben hat sich auch das praktisch nicht vorhandene Temperatur Ausdehnungsverhalten von CFK gegenüber Metallen als sehr positiv herrausgestellt. Ich brauche nun tasächlich nur noch einmal fokussieren.
Und zum Schluß noch ein Nebeneffekt: Ein Gitterrohrtubus sieht einfach klasse aus! ;)

Hier habe ich den Bau mal etwas bebildert:
http://www.sternwarte-kletzen.de/technik_405mm_newton.php

Beste Grüße, Henri
 
Hallo Henri,

über Bilder dieses Schmuckstückes bin ich vor einigen Tagen gestolpert, :respekt2:


Viele Grüße Felix
 
Ja, der Newton vom Henri ist ganz grosse Klasse. Ich bin sehr beeindruckt. Was für eine Energie da drin steckt, unglaublich.
Sehr sehr schönes Projekt!!

bravo
Torsten
 
Zu einem Stahlrohrtubus möchte ich auch noch meinen Senf dazugeben:

Auf Tivoli habe ich 2000 mit dem 16" Astrografen aufgenommen, der hatte einen Kohlefaser Gittertubus für den Sekundär. damals habe noch mit einer 6x7 auf 120er Film 90 min belichtet. Nachgeführt wurde mit ST4 am OAG des 16".
Leider hatten alle Aufnahmen der parallel montierten Kameras verzogene Sterne, sobald nicht im Zenith aufgenommen wurde. Die Aufnahmen des 16"/6x7 waren absolut perfekt. Ich konnte mir das nur so erklären, dass die Kohlefaser"rohre" eine minimale Drift hatten.

Daher ist ein Stahlgittertubus die bestimmt optimalste Lösung!

Gruß: Bruno
 
Habe gerade mal den Wärmeausdehnungskoeffizienten vom Stahl nachgeschaut: je nach Stahl, aber max (Delta L)/L = 25*10-6/K
Wenn ich eine Tubuslänge (Gitterrohr) aus Stahl von 1.5m ansetze, eine Temperaturdifferenz von 10 Grad, sollte sich der Gesamttubus um ca 400 micrometer in der Länge verändern,
das entspricht ca 10 mal der Tiefenschärfe bei f/d=4...
sprich, auch wenn alles sehr solide ist, dehnt sich Stahl einfach zu sehr aus und man muss dauernd nachfokussieren.
...auf der anderen Seite sind Profiteleskope immer aus Stahl gebaut, es ginge wohl kaum anders bei dem Gewicht. Die Verwindungssteiffe etc spielt natürlich auch eine grosse Rolle, aber das ist ein anderes Thema...
 
Hallo Thorsten,

ich habe seit 5 jahren einen (fast schon antiken) Takahashi Astrographen e 200 mit 8" und f-4/800mm im Einsatz. Der Tubus ist aus Stahlblech, die Fokussierung ist bei einer Schwankung von 6° stabil, allerdings ist es ein leichtes, neu mit einem nachträglich angebauten Fokusmotor (Ascom) zu fokussieren, ob nun automatisch mit der ST10 und Focus Max oder der DSLR im Lifeview.

Wenn deine Sternwarte gut isoliert ist und auch am Tage die Nachttemperatur hält, dann sind die Schwankungen nicht so groß.

Gruß: Bruno
 
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