Newton Spiegelzelle *********

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Godzilla

Godzilla

Aktives Mitglied
Das Thema Spiegelzelle für größere Newtons die fotografisch genutzt werden sollen ist wohl nicht befriedigend ausdiskutiert. da ich einen 16" mit f5 baue und hier erfahren habe daß eine Leitrohrvewendung aussichtslos erscheint da der Spiegel driftet, werde ich eine optimierte Zelle bauen die meiner Meinung nach diese Probleme nicht hat.
1. Die Zellen die ich bisher so gesehen hab bestehen aus verschiedenen Materialien. Welche unterschiedliche Wärmeausdehnung haben.
2. Die Basis ist meistens zu schwach dimensioniert ( Gewichtsgründe ) Ein paar rechtwinklig zusammengschweißte Vierkantrohre können sich einfach ein paar hunderdstel Milimeter verbiegen. Wenn schon Vierkantrohrbasis dann bitte in einer 120° Teilung angeordnet zusammenschweissen nur so köönen die auftretenden Kräfte gleichmäßig abgeleitet werden.
Ich werde eine runde 10er Aluplatte auf der Rückseite mit im 120° Winkel angeschweißetn Verstärkungsrippen als Träger nehmen. Die Platte wird an 12 Punketn mit dem Gitterrohrtubus verschraubt. Die 18 Punkt Auflage wird wie herkömmlich gestaltet. Allerdings will ich den Spiegel mit sechs schwimmend gelagerten Klammern halten. Man stelle sich eine normale Halteklammer vor: An diese Stelle kommt jetzt eine ausreichend große Welle fest montiert. Dann fertigt man eine Art Waagebalken in deren Mitte eine Passbohrung für die Welle und an den beiden Enden jeweils wieder eine Klammer sitzt. Alles ausser Welle aus Aluminium.
Zwischen Klammern und Spiegel soll eine breite Teflonauflage ebenso Teflon als Pads.
Jetzt kommt das eigentliche Know- Hoff:
Da Teflon einen höheren Wärmeausdehnungskoeffizient als Aluminium hat muß die stärke der Pads und Auflagen genau bemessen sein. Nur so wird verhindert das bei einem absinken der Temperatur ein bei Raumtemperatur eingepaßter Spiegel auf einmal Luft bekommt und seitlich wegwandert. Dieser Punkt ist sehr wichtig!!
Leider kenne ich nur den Wert für Aluminium für Teflon hab ich noch nicht gefunden. Der müßte geschätzt etwa 20 x so hoch sein. Das wird dann ungefähr so aussehen daß bei einem 200er Spiegel die Teflonauflagen seitlich eine stärke von etwa dann 10mm haben müssen. Bei einem 400er dann 20mm.
Bestimmt kann jemand hier den Wert herausfinden dann kann man das genau berrechnen.
Ich hoffe Ihr haltet mich nicht für verrückt aber ich denke das ist die Hauptursache für das Abwandern des Spiegels
Gruß Andreas
 
Ausdehnungskoeff. von Teflon

Hallo Andreas,

der Therm. Längenausdehnungskoeffizient von Teflon ist (zwischen 20° und 100°C):

16*10^-5/K

(Also etwa das 7-fache von Aluminium)

Grüße
Mike
 
Re: Ausdehnungskoeff. von Teflon

Hi,

(Also etwa das 7-fache von Aluminium)
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Würde das jetzt bedeuten, dass der Teflonpuffer 1/7 des Durchmessers der Alukonstruktion bräuchte, um gerade eine Ausdehnung von 0 zu erzeugen?

Das wäre bei meiner 310er Zelle ca. 44mm. Kritisch. Weil dicker als mein Tubus <img src="/phpapps/ubbthreads/images/icons/wink.gif" alt="" />

Oder kann man das so einfach nicht rechnen?
 
Re: Ausdehnungskoeff. von Teflon

Du mußt den radius durch 7 teilen also 155 : 7 ergibt 22,17mm dicke Teflonauflagen. Ist doch im Bereich des machbaren. Ich halte die Idee für genial egal welche Temperatur die Vorspannung ist immer gleich.
Gruß Andreas
 
Hallo...

Hört sich vernünftig an, deine Einschätzung bezüglich kommerziell erhätlichen
Spiegelzellen teile ich auch....im Westen nichts neues scheint das Motto zu sein.

Was ich noch nicht ganz verstanden habe ist der Versuch der Temperaturkompensation, du willst
also den Spiegel seitlich mit Teflonpads führen, diese sollen sich dann mehr ausdehnen als die Spiegelhalterungsgrundplatte
und damit den Spiegel immer gleich stark fassen ?

Dabei muß aber auch die Ausdehnung des Spiegels selbst berücksichtigt werden...er hat zwar nur 1,6ppm oder so, dafür
aber eine ziemliche Strecke (Radius), d.h. sein Beitrag muß mit in die Rechnung eingehen.

Dann hast du den Spiegel seitlich gefaßt, die Halteklammern oben erzeugen aber ja dasselbe Problem...je weiter die Temperatur
steigt, um so lockerer liegt der Spiegel...über sich stärker ausdehnendes Teflon müßte das aber auch zu packen sein, das die Halteklammern
einen nahezu gleichen Druck trotz unterschiedlicher Temperatur erzeugen.

Alternativ könnte man übrigens für die Halteklammern CFK verwenden, das hat einen Ausdehnungskoeffizienten in der Gegend
des Spiegelmaterials und sollte sich fast genauso genau/leicht bearbeiten lassen wie Aluminium.

An den Halteklammern sehe ich auch noch ein grundsätzliches Problem, nimmt man nur drei davon (wobei ich eine Wippe mal als eine
zähle) dann liegt das gesamte Spiegelgewicht bei horizontnaher Aufnahme immer noch auf einer Klammer...ich würde
daher bei Spiegeln >= 10 Zoll auf 5 Klammern gehen, damit wenigstens zwei davon mit dem Spiegelgewicht beaufschlagt werden...

Ich hoffe Ihr haltet mich nicht für verrückt aber ich denke das ist die Hauptursache für das Abwandern des Spiegels
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Sehe ich genauso...wenn der Spiegel seitlich wegkann, ist die Aufnahme für die Tonne, zumindest bei CCD...daher werd ich mal mit meiner
Rohrschelle experimentieren und den Spiegel komplett seitlich fassen...mal sehen, wie das klappt.

 
Hi,

bin gerade dabei meinen neuen 12-Zöller fertig zu machen. Insbesondere meine Hauptspiegelzelle (kommerzielles Produkt) kann ich als definitiv ausreichend stabil ansehen. Ich führe mit externem Leitrohr nach. Da Teile ich eure Meinung also nicht ganz.

Jedoch:

An den Halteklammern sehe ich auch noch ein grundsätzliches Problem, nimmt man nur drei davon (wobei ich eine Wippe mal als eine
zähle) dann liegt das gesamte Spiegelgewicht bei horizontnaher Aufnahme immer noch auf einer Klammer...ich würde
daher bei Spiegeln >= 10 Zoll auf 5 Klammern gehen, damit wenigstens zwei davon mit dem Spiegelgewicht beaufschlagt werden...
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Ich habe 3 Klammern. Und du hast leider völlig recht!

Wenn der Spiegel so ab 45 Grad vom Horizont oder tiefer gerade so liegt, dass überwiegend nur 1 Klammer ihn abstützen muss, dann verziehen sich die helleren Sterne deutlich sichtbar zu Eiern, mit der Beule genau in Richtung der Klammer. Der Spiegel wird also von der Klammer ernsthaft verformt. Bei steileren Winkeln sind die Sterne dann perfekt.

Ich muss mir also jetzt was nachträgliches überlegen... Mein Spiegel ruht auf 18 Punkten mit Korkscheibchen. Die drei Klammern haben je 2 Korkrechtecke, eins für die Seite, eins für oben.

Ich denke mir, dass ich den Kork entferne und statt jeder Korkauflage eine sehr dünne Schicht (<1mm) )Silikon aufbringe. Die Idee wäre, dass der Hohe Reibwert von Silikon gegen die Spiegelrückseite dann den grössten Teil der Kraft aufnimmt, der Spiegel also fast gar nicht mehr gegen die Klammer drückt.

Da die 18 Punkte alle sauber mit Gelenken gelagert sind und der Spiegel 42mm dick ist dürfte es wohl nicht zu Verspannungen im Glas kommen.

Was meint ihr?
 
Hallo...

Ist einen Versuch wert...das (auch ausgehärtete) Silikon sollte, unter dem Spiegel verwendet, einen
so hohen Reibwert haben, das die geringe Kraft der Klammern genügen sollte, den Spiegel am Wandern
zu hindern...Kork und Teflon können das nicht, Teflon noch weniger als Kork, denn es ist ja besonders
glatt...der Spiegel dürfte dann noch mehr rutschen, bzw. sein Gewicht noch vollständiger auf die eine Klammer
abstützen...daher unter den Spiegel entweder Silikon oder Gummi, etc, irgendwas, das zu Glas einen hohen
Reibwert hat und daher dem Wegwandern einen maximalen Widerstand entgegen setzt.

Die Gefahr der Spiegelverbiegung sehe ich bei einer 18-Punkt-Zelle und der Spiegeldicke als nicht
gegeben an...wohl dagegen eine Verformung, wenn er sich auf einer einzigen Klammer abstützt.
(Wie nennt sich der Effekt nochmal ? Potato-Chip oder so ?)
 
Hallo Tom,

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Ich denke mir, dass ich den Kork entferne und statt jeder Korkauflage eine sehr dünne Schicht (<1mm) )Silikon aufbringe.
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Genau so habe ich meinen 12.5er Spiegel in meiner neuen Zelle auf 6 Pads von je 20mm Durchmesser gelagert. Die Silikonstärke ergab sich automatisch und ist sehr dünn, da ich den Spiegel beim Einkleben einfach durch sein Eigengewischt auf die Silikonblobs habe drücken lassen. Ich hatte anfangs zwar noch seitliche Spiegelhalterungen vorgesehen, diese nach einem Test dann aber doch nicht installiert: Der Sterntest im Zenith als auch nahe dem Horizont war identisch und perfekt. Keine Verformung und auch kein Wandern des Spiegels.
 
Re: Ausdehnungskoeff. von Teflon

Hi Allesamt,
das gabs alles schon vor vielen Jahren, man nannte es "temperaturkompensierte Spiegelzelle". Die Lösung war, die am Spiegelumfang angebrachten Halter als Hebel auszuführen und diese Hebel an der Rückseite mit Streben gegeneinander abzustützen. Die Spiegelzelle und Hebel wurden aus Alu gefertigt und die Streben aus Kupfer. Die Abstände Hebellagerung zu Spiegelanliegepunkt einerseits, und Hebellagerung zu Strebenbefestigung andererseits wurden dem Verhältnis der unterschiedlichen Ausdehnungskoeffiziente angepaßt. Der Vorteil war, daß über Langlöcher eine Verstellmöglichkeit dr Abstände geschaffen wurde - zur genauen Anpassung. Ein weiterer Punkt, der unbedingt zu berücksichtigen ist ist nämlich die Dehnung des Spiegels selbst d. h. eine Differenz von Null ist NUR bei Glaskeramik sinnvoll, bei anderen Spiegelmaterialien MUSS die Dehnung des Spiegels berücksichtigt werden. Deshalb auch die Verstellung der Hebellagerabstände!!!

MfG Johann

Richtigstellung: Die Streben stützen sich natürlich nicht gegeneinander ab sondern in der nähe der Mittelachse an der Spiegelzelle!!
 
Zuletzt von einem Moderator bearbeitet:
Um den Druck von den Halteklammern wegzubekommen müssen natürlich Teflonpads als Auflage genommen werden. Da hier nur die Spiegeldicke geteilt durch sieben gerechnet wird müssen diese auch nicht so dick sein.
Fünf Halteklammern halte ich für nicht justierbar da immer zwei lose sein werden. Nur bei einer Dreipunktlagerung ist eine spielfreie Fassung möglich. Das Gewicht liegt zwar mit drei Klammern und Wippe nur auf einer Klammer in Horizontallage allerdings wird das Siegelgewicht von der Wippe an zwei Punkten aufgenommen wenn die Klammerachse ( Wippunkt ) ausreichend groß dimensioniert ist um die Kräfte abzuleiten dann müßte es gut gehen. Problematisch ist eher die Tubusgeometrie, dieser muß nämlich diese Kräfte wieder aufnehmen und gleichmäßig verteilen. Eigentlich müßte der Gitterrohrtubus in einer Gabelmontierung gefasst sein.
 
Waren die Silikonblobs VOR dem Auflegen des Spiegels 20 mm groß oder sind sie es jetzt? Hast Du die Blobs auf einem Kreis angeordnet?
 
Hi,

danke für den Tip.

Die Silikonstärke ergab sich automatisch und ist sehr dünn, da ich den Spiegel beim Einkleben einfach durch sein Eigengewischt auf die Silikonblobs habe drücken lassen. Ich hatte anfangs zwar noch seitliche Spiegelhalterungen vorgesehen, diese nach einem Test dann aber doch nicht installiert
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Aber verkleben werde ich meinen nicht. Dazu habe ich am 1oer zu viel Ärger damit gehabt. Der 10er war auch längere Zeit OK, bis dann unter bestimmten Temperaturverhältnissen doch Mirrorpinching auftrat.

Meiner wird also lediglich auf dem Silikon ruhen und nur die erhöhte Reibung nutzen...

 
Hallo...

Ja, das Potato-Chip kommt (AFAIK) vom Aussehen im Messerschneidentest, es
tritt auf, wenn man dünne, aber große Spiegel senkrecht auf die Kante stellt...Stathis müßte
sich da auskennen.

Welche Bildfehler das dann produziert, keine Ahnung...vielleicht wirklich die
Eier-Sterne...

 
Hallo Stephan,

da die Aluteller 20mm Durchmesser haben, ist das auch die Aktive Klebefläche. Schwer zu erklären, aber ein Bild hilft weiter:

Link zur Grafik: http://www.portaball.de/cell2.jpg

Die Lage der Punkte ist mit "plop" berechnet.

@ Tom: Wenn Du den Spiegel auf ne Fläche klebst bekommst Du sicher Probleme. Die befürchte ich bei meiner Zelle durch Wippen und Gelenkköpfe aber nicht. Hier sollte es genügend Freiheitsgrade geben.
 
Hallo Andreas,
zu Deiner Absicht,ca.2m Brennweite mit Leitrohr nachzuführen,
wünsche ich Dir alles Gute!!
Das mag sicher für kurzbelichtete CCD-Aufnahmen funktionieren,
aber alles chemische über ca.30 min.Belichtungszeit wäre für
mich fast ein Wunder.
Gründe:1.)es driftet nicht nur der Hauptspiegel,die Spinne und
der Fangspiegel sind eine weitere Gefahrenquelle.
2.)Der Tubus selbst verformt sich auch.
3.)Leitrohr in den berühmten Ringen!
Es würde mich für Dich freuen, wenn Du das schaffst(außer
kurz-CCD),aber ich kann es nicht so recht glauben.
Übrigens dehnt sich auch der Hauptspiegel, den mußt Du auch in Deine rechnung einbeziehen,außer er sei aus Glaskeramik.
(s.oben Tom.)
C.S. Peter.
 
Hallo Jochen,
hast Du mit Deinem geklebten Spiegel schon mal Langzeit-
aufnahmen gemacht?Würde mich sehr interessieren.
Grüße Peter.
 
for visual use only...

Hallo Peter,

das Ziel der vom Haupspiegel reflektierten Photonen einzig und alleine meine Netzhaut, sorry...
 
Hallo Jochen,
noch ne Frage: wie sehen die Gelenkköpfe unter deinen
Auflagescheiben aus?
Giebt es die als Lager zu kaufen?
Wäre Dir für Info dankbar.
Herzliche Grüße Peter.
 
Hallo Peter,

Gelenkköpfe sind praktisch kleine kugelförmige Lager, welche eine Bewegung in jede Richtung von ca. 13° ermöglichen. Geben tut es die Dinger zB. hier bei Mädler in allen möglichen Grössen sowohl mit Innen als auch mit Aussengewinde:

Gelenkköpfe
 
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