Okularschlitten-Antrieb - was haltet Ihr davon?

[Lorchi]

Hallo!

Ich stocke gerade mit der Planung für den Okularschlitten für mein neues Teleskop. Erstmal eine Zeichnung, dann die Erklärung, und dann die Frage:

Link zur Grafik: http://home.arcor.de/panacocha/fokschlitten.gif

• der Schlitten läuft mit Kugelführungsbuchsen auf zwei Präzisionsstahlwellen, links und rechts an die Ausleger kommen die Fangspiegelstreben, die dann im 90°-Winkel stehen. Die Struktur ist aus Alu zusammengelötet
• in der Mitte ist die Okularaufnahme eingeschraubt
• NICHT in der Zeichnung: neben der linken Stahlwelle sitzt eine motorgetriebene Trapezgewindespindel (die durch die beiden freien Löcher oben und unten geht)
• in die (unsichtbare <img src="/phpapps/ubbthreads/images/icons/wink.gif" alt="" /> ) Gewindespindel greift ein kleines Schneckenrad (orange)
• das Schneckenrad kann mit einer Klemmschraube geklemmt werden (die eine Zunge an das Schneckenrad drückt), dann ist Motorbetrieb angesagt
• ungeklemmt kann das Schneckenrad aber auch durch einen Handknopf gedreht, und der Schlitten somit von Hand betrieben werden
• ebenfalls NICHT in der Zeichnung ist ein zweites Schneckenrad (inkl. Halterung und Lager), das von der Gegenseite die Gewindespindel andrückt

Soweit klar?

Ich frage mich jetzt, ob ich über das kleine Schneckenrad auch die Kraft übertragen kann, die nötig ist um schweres Okularzubehör gut festzuhalten. Und, ob in dem Konzept irgendein gravierender Schwachpunkt ist.

Und noch eine Frage:
die Kugellaufbuchsen sitzen in Alurohren. Ich habe die guten Stücke schon, die Kugeln laufen in einem Kunststoffkäfig, die andrückenden Laufflächen (je 6 St.) sind aus Stahl und ragen durch den Käfig, so dass diese die Kraft nach außen übertragen. Die Alurohre haben aber einen vorgefertigten Innendurchmesser und sind so nicht justierbar.
Wenn ich Glück habe, dann drücken diese die Kugeln schön fest an die Stahlwellen. Wenn nicht, dann habe ich Spiel. Gibt es eine einfache Möglichkeit aus diesem Dilemma, oder muss ich mein Design ändern, und die Alurohre durch klemmbare Rundhalterungen ersetzen?

Noch eine Anmerkung: die Parallelität der Wellen ist nicht das Problem, da beim Zusammenbau justierbar, das soll hier also kein Diskussionspunkt sein.

Danke schonmal für Eure Hilfe!!!
Viele Grüße, Henning

 

[Martin_B]

Hallo Henning,

wenn die Kombination aus Gewindespindel und Schneckenrad eine Selbsthemmung hat (weiß ich nicht), dann kann sich das rückwärtige (nicht dargestellte) Schneckenrad nicht drehen.

Ansonsten sieht es super aus.

Gruß
Martin

 

[Lorchi]

Re: Okularschlitten-Antrieb - was haltet Ihr davon

wenn die Kombination aus Gewindespindel und Schneckenrad eine Selbsthemmung hat (weiß ich nicht), dann kann sich das rückwärtige (nicht dargestellte) Schneckenrad nicht drehen.

Äh, warum? <img src="/phpapps/ubbthreads/images/icons/confused.gif" alt="" />
Ich dachte, Selbsthemmung bedeutet, dass die Schnecke bzw. Spindel nicht durch das Schneckenrad angetrieben werden kann, das Schneckenrad kann doch immer gedreht werden...
Btw: Die Spindel ist eingängig TR8 x 1,5.

Gruß, Henning

 

[Martin_B]

Re: Okularschlitten-Antrieb - was haltet Ihr davon

Hallo Henning,

hast recht. Ich sollte das nächste mal länger nachdenken, bevor ich schreibe.

Gruß
Martin

 

[Haasi]

Re: Okularschlitten-Antrieb - was haltet Ihr davon

Hallo

Ich schreib mal einfach ganz mießmacherisch drauf los, was davon zu schwarz-seherisch ist, kannst Du selber am besten entscheiden...

Ja, das mit der Selbsthemmung sollte hier egal sein, denn es ist ja eigentlich nur die Zahnstange durch eine lange Schnecke ersetz, so weit, so gut.
Bei der Zahnstangenvariante ist dann idR die Klemmung direkt an der Laufbuchse. Das geht hier natürlich nicht. Irgend wie ist man dann in der Zwickmühle, weil einerseits das orangene Zahnrad möglichst klein sein soll für feinfühlige manuelle Verstellung, aber andererseits somit auch das klemmbare Drehmoment klein ist. Außerdem soll ja einerseits eine Schnecke gut geschmiert sein - und dann da mit einer schlecht zugänglichen Rändelschraube in M4 (?) etwas auf einem 15er Durchmesser axial zu klemmen...

Zu den Buchsen: Da hab ich noch nie klemmbare gesehen. Meist ist deren Außendurchmesser so gemacht, daß man das Gehäuse mit einer üblichen Reibahle herstellt und die dann einpreßt.

Und ich komm doch nochmal zur Parallelität der Wellen: Klar, die Wellen selber kann man sicher gut mit den Böcken, wo sie eingespannt sind, justieren, aber parallele Wellen helfen ja nix, wenn die Buchsengehäuse schräg zusammengelötet sind. -Oder evtl. kann man das zusammenlöten, wärend die Teile schon auf den ausgerichteten Wellen drauf sind. Ein Bearbeitungsschritt, wo es heiß wird bei eng tolerierten Teilen ist mMn jedenfalls problematisch.

Wenn die Spindel seitlich angebracht ist, besteht bei einem kurzen Schlitten natürlich immer die Verkantungsgefahr, aber gefühlsmäßig würde ich bei den leitläufigen Kugelbuchsen ein Verkanten ausschließen.

Hm, jetzt hab ich ganz viel genölt, trotz der schönen Zeichnung, kann man ja fast ein schlechtes Gewissen bekommen...

Aber man könnt ja mal folgende Überschlagsrechnung machen: Welche Reibkraft kann eine Schraube erzeugen (die Klemmschraube eben)?
Drehmoment ist bekannt (oder einfach mal probieren), Gewindesteigung auch --> Kraft
Reibfläche ist bekannt, Reibpaarung ist bekannt, als µ lieber etwas Schmierstoff annehmen
So ist jedenfalls die Haltekraft errechenbar.

Probleme: Wenn man nur mit den Fingerspitzen an die Rändelschraube hinkommt, ist man meilenweit weg vom Normanzugsmoment. Wenn die 5 mm dicke Zunge wegen viel Spiel erst noch arg verbogen werden muß, ist die Rechnung auch hinfällig.

Mahlzeit

Gruß

Daniel

 

[Lorchi]

Re: Okularschlitten-Antrieb - was haltet Ihr davon

Hmm, ich denke gerade noch über eine Designänderung nach (für die Schneckenrad/räder-Aufnahme). Aber das Problem mit der Rändelschraube zu lösen, ohne dass neue auftauchen, ist nicht so einfach. Z.B. soll sie nicht nach vorne rausstehen, wegen evt. Kamera oder OAG. Nach oben und unten geht auch nicht (evt. nicht mehr erreichbar bei Kameramontage). Moment, Idee: ich könnte sie diagonal reinsetzen und eine längere Schraube nehmen, so dass sie neben dem Handknopf rauskommt. Oder nur verlängern, so dass der Rändelknopf (dann einer mit größerem Durchmesser) versetzt hinter dem Handknopf sitzt...

Um nochmal auf die Lager zu kommen: klemmbare Buchsen würde ich selber anfertigen. Ist halt wieder Extraaufwand. Ich habe nur Angst, dass ich hinterher Spiel habe, wenn ich sie in die Rohre presse. Ich könnte die Rohre natürlich innen auch (mit extra-Werkzeug) ankörnen, bevor ich die Lager einpresse, damit bekomme ich Spiel schon weg. Aber ohne dass ich die Teile schon in der Hand habe, frage ich mich schon ob das gutgeht.

Ich brauch ein Smiley mit rauchendem Kopf! <img src="/phpapps/ubbthreads/images/icons/blush.gif" alt="" />

Ps: die Stelle, wo es in die Zunge übergeht, ist verjüngt.

 

[RoRo]

Hallo Henning,

bin nicht der große Konstrukteur aber ich schreib trotzdem mal was.
Erst mal ein schöner 3D Entwurf welches CAD Progi hast Du benützt?

Mein VIXEN Newton funktioniert ebenfalls mit einem verstellbaren Fangspiegel, bin zufrieden damit, der Aufbau ist aber etwas anders (keine Rundführung)

Schätze mal das dein Aufbau sehr präzise gefertigt werden muss, wenn Du tatsächlich spielfrei (oder nahezu spielfrei, kippfrei, Rundführung) Arbeiten willst. Soll heißen genaue gefertigte Bohrungen in Lage und Durchmesser (der Bohrungen für die Kugelbüchsen) das führt zur Fräsmaschine oder zum Bohrwerk. Es sei den Du bist ein ausgewiesener Kunsthandwerker <img src="/phpapps/ubbthreads/images/icons/wink.gif" alt="" /> . Die Befestigung der Wellen am Tubus sollte auch stabil genug ausgeführt werden sodass sich an der Lage der Wellen zueinander nichts ändert. Es sein denn Du möchtest hiermit eventuelle Ungenauigkeiten ausgleichen (Kompensator). Bedenke wenn Du nicht sowieso daran gedacht hast das, sich das spiel auch auf den Fangspiegel auswirkt.

Möchtest Du 1 oder 2 Kugelbüchsen für eine Welle benutzen?
Soweit ich weis sind die "verstellbaren" Kugelbüchsen mit einem Schlitz in Längsrichtung ausgeführt, aber mit genügend Kraft am Umfang sollte auch die geschlossene Kugelbüchse zu "quetschen" sein. Haben deine Büchsen einen Abstreifring? Dieser hemmt den Leichtlauf nicht unerheblich, bei zwei Büchsen pro Welle könnte man eventuell die Innenliegenden Abstreifringe entfernen. Nicht alle Kugelbüchsen sind rostfrei. Die Welle: gehärtet, geschliffen rostfrei.

Du schreist einmal von einer Trapezspindel und von einem Schneckenrad, das wird nicht gehen, meinst Du Schnecke und Schneckenrad?
Dein Klemmung des Schneckenrades finde ich eine sehr gut Idee, den Durchmesser des Schneckenrades würde ich aber nicht zu klein wählen (Reibmoment, Modul), Welle und Narbe hart eingepresst. Es gibt Klemmhebel mit einem Griff der in verschiedenen Positionen einrastet, damit könnte Dein Schneckenrad geklemmt werden, genügend Kraft sollte damit aufzubringen sein (die Klemmung sollte aber möglichst leichtgängig funktionieren)

Welchen Durchmesser haben denn die Wellen, Abstand der Wellen?
Um möglichst wenig Spiel im Schlitten zu haben würde ich den Abstand der Wellen möglichst klein wählen, die Führungslänge aber möglichst groß.


Schöne Grüße, Viel Erfolg, halt uns auf dem laufenden (mit Zchn. <img src="/phpapps/ubbthreads/images/icons/smile.gif" alt="" /> )
Roro

 

[Lorchi]

Re: Okularschlitten-Antrieb - was haltet Ihr davon

Hallo RoRo!

Doch ich meinte Trapezspindel und Schneckenrad. Eine Spindel TR8x1,5 entspricht einem Modul von 0,5. Passende Schneckenräder gibts. Meine Idee war, die Vorteile von Antriebsspindel und Zahnstange zu kombinieren.
Warum meinst Du, das würde nicht funktionieren? Wegen der exakten Zahnform? Darum mache ich mir weniger Sorgen...

Die Aluteile lasse ich per CNC-Wasserstrahl schneiden. Das ist schön genau. Habe mich mit der Firma in Verbindung gesetzt, die das macht, das ist geklärt (und gar nicht so teuer! <img src="/phpapps/ubbthreads/images/icons/smile.gif" alt="" /> ).
In der Hauptsache ein paar seitliche Bohrungen in manche Teile muss ich selber machen. Dort, wo es kritisch ist, lasse ich mir gleich aus demselben Blech Bohrschablonen schneiden.

Pro Welle habe ich 2 Kugelbüchsen. Die haben je 2 Abstreifringe. Dann werde ich mal sehen wie das bremst, und evt. die überflüssigen entfernen. Vielleicht ist das ja auch genau die Bremse, die angenehm ist, mal ausprobieren.

Als Wellen nehme ich Hohlwellen (die auch für Linearschlitten gedacht sind). In die Enden will ich Gewinde schneiden, und sie vor Kopf mit den Aluringen des Hutes verschrauben. Zumindest für eine Welle nehme ich normale Schrauben (kein Senkkopf), dann kann ich mit einem Standard-Bohrloch noch einen halben Millimeter ausgleichen (oder mehr, wenn ich das Loch größer bohre).
Die Wellen sind Da=12mm, Di=4mm. Habe die Durchbiegung berechnet, ist auch bei Maximalhebel (EOS an 4x-2"-Barlow) noch akzeptabel. Dickere gehen sehr aufs Gewicht (soll fotografisch und trotzdem möglichst Leichtbau werden).
Der Wellenabstand ist nach aktuellem Stand 136mm.

Wegen des Durchmessers des Schneckenrades grüble ich noch. Je kleiner, desto feinere Fokussierung... habe gerade über Z=15 nachgedacht, das ist etwa das Minimum was ich verbauen kann (aufgrund der anderen Maße), oben in der Zeichnung sitzt noch eins mit Z=20. Das Rad wollte ich auf die Welle pressen.

An einen Klemmhebel hatte ich auch schon gedacht, aber die sind alle so groß...!??

Ich habe die Klemmzungen- und Achsaufnahme nochmal umgestaltet:
Link zur Grafik: http://home.arcor.de/panacocha/fokschlitten2.gif

Grüße, Henning

 

[RoRo]

Re: Okularschlitten-Antrieb - was haltet Ihr davon

Hallo Henning,

ja, hätte nicht gedacht das die Kombination Trapezspindel und Schneckenrad funktioniert (tatsächlich wegen der Zahnform, aber auch wegen der Teilung Pi/2 > 1,5 wenn ich mich nicht irre <img src="/phpapps/ubbthreads/images/icons/tongue.gif" alt="" /> ) aber wenn das so angeboten wird. Kannst Du mir sagen wer so was liefert? Würde mich auch interessieren wie gleichmäßig der Lauf im "Zahnstangen betrieb" ist. Also die feinere Einstellung währe mit dem motorischen Antrieb der TR Spindel möglich oder? -> eine Umdr der Spindel ergibt bei einer Steigung von 1,5mm einer Verfahrweg von 1,5mm (was ja unabhängig von der Zähnezahl des Schneckenrades ist, natürlich Drehzahl abhängig). Währenddessen eine Umdr. des Schneckenrades im Zahnstangen Modus einen 15 fach größeren Weg zurücklegt (bei 15 Zähnen).

Habe lange überlegt ob die Klemmung des Schneckenrades mit der Rändelschraube ausreicht, der komplette Aufbau mit Fangspiegel, Kugelbüchsen, EOS...usw drückt sich daran ab.
Hm.. Bei den kleinen Durchmessern und dem kleinen Drehmoment das mit der Rändelschraube und mit zwei Fingern erzeugt werden kann kommt kaum ein Reibmoment stirnseitig auf das Schneckenrad zusammen. Ob´s reicht? Vielleicht besser eine Klemmung am Umfang Konstruieren, (geschlitzte Passbohrung, geklemmt mit einer schraube die die Passbohrung zusammen drückt in der die Welle des Schneckenrades läuft) mit etwas größerem Durchmesser, nicht mal unbedingt auf das Schneckenrad sondern auf der Welle mit der das Schneckenrad gedreht wird wirkend.

Ahh Wasserstrahlschneiden interessant, welche Präzision ist den da möglich (unter welchem Winkel steht den die geschnittene Seitenfläche zur Stirnfläche (90°)).


Schöne Grüße, hoffe dich nicht zu verunsichern, naa welches CAD Programm?
roro

 

[Lorchi]

Re: Okularschlitten-Antrieb - was haltet Ihr davon

Hallo Roro,
die Kombi aus Trapezspindel und Schneckenrad wird natürlich nicht so angeboten, sondern ist auf meinem Mist gewachsen. <img src="/phpapps/ubbthreads/images/icons/tongue.gif" alt="" /> Andererseits: Pi/2 = 1,57 ist ja fast 1,5, das würde ein schnell laufendes Getriebe töten, aber bei einer langsamen gelegentlichen manuellen Verstellung ist es denke ich vernachlässigbar, die Zähne finden auf jeden Fall ihre Lücke, der Lauf ist halt nicht mehr hundertpro gleichmäßig.
Ich habe zuerst nach Schnecken gesucht, aber die gibt es einfach nirgendwo in dieser Länge. Und bei Gierlinger eine machen zu lassen, wäre Overkill.
Die feinere Einstellung wäre definitiv im Spindelbetrieb der Fall, das stimmt so.

Nun, ich hatte zuerst an eine Klemmung des Handrades gedacht. Aber eine elegante Lösung fiel mir dazu auch nicht ein... <img src="/phpapps/ubbthreads/images/icons/confused.gif" alt="" /> Es gibt zwar tatsächlich fertige Klemmknöpfe (also solche mit Bremse), aber nur in riesengroß, als Maschinenbedienteil...

Ein Klemmhebel wäre eigentlich schon schöner als ein kleines Klemmschräubchen. Aber von wegen Reibmoment - Du meinst, das macht das fast doppelte Drehmoment (stirnseitig am Schneckenrad) wett?

Ich dachte schonmal drüber nach, handseitig noch einen Knopfautomat zu verwenden. Aber das ist irgendwie Schwachsinn, wenn man schon eine Spindel für den Feintrieb hat...

Ursprünglich wollte ich den Motor auskuppelbar machen, damit man händisch an der Spindel drehen kann, das Schneckenrad wäre zur Schnellverstellung. (Irgendeine Schnellverstellung bauen ja anscheinend die meisten an ihre Okularschlitten). Dann dachte ich, die Kupplung könnte ich mir sparen, jetzt kann ich ja von Hand schon fokussieren.

JETZT kommt mir allerdings eine ganz andere Idee, was hältst Du davon: a) Motor auskuppelbar, Spindel auch händisch drehbar, b) ich könnte ein Getriebe (z.B. Planeten) verwenden, um den Handantrieb von einem zweiten Knopf nicht zu unter- sondern zu übersetzen (1 Drehung Knopf, mehrere Drehungen der Spindel, sozusagen "umgekehrtes Feathertouch-Prinzip"), da dürfte der Schnelldrehknopf natürlich nicht zu klein sein, damit man die Kraft zum Drehen gut aufbringt.
Aber so könnte ich mir das ganze Schneckenradgedöns sparen... ärgerlich um viele Stunden grübeln, aber eigentlich eine sauberere Lösung in meiner Vorstellung... ich finde aber keine schön kompakten Planetengetriebe, die auch noch Wellendurchführung haben und relativ flach sind.

Dem Wasserstrahlmann stellte ich folgende Frage: wenn ich zwei Aluringe habe, der eine mit Außendurchmesser 430mm, der andere mit diesem Innendurchmesser, um wieviel müsste ich den Innendurchmesser des größeren Ringes größer zeichnen, damit nach dem Wasserstrahlschneiden der kleinere Ring auch gut in den größeren passt. Darauf antwortete er, ein bis zwei Zehntel mm. Soviel weiß ich zur Präzision. Die Antwort beinhaltet natürlich Wiederholtoleranzen der Maschine über diese Distanz. Ich habe mal eine wasserstrahlgeschnittene Steinplatte gesehen, und die Ränder waren doch ordentlich glatt. Zumindest deutlich glatter als vor dem Sandstrahlen <img src="/phpapps/ubbthreads/images/icons/wink.gif" alt="" /> Die Maschine trennt mit dieser Präzision angeblich Alu bis 200 mm Dicke, und ohne Wärmeentwicklung.
Man muss nur einkalkulieren, dass der Strahl einen best. Durchmesser hat (variabel, hier ca. 1 - 1,2 mm), und an der Einstichstelle etwas mehr Platz gebraucht wird (hier unter 3mm Durchmesser).

Der Schnitt erfolgt 90° zur Oberfläche, war das die Frage? Ich habe aber keine Ahnung, ob man das auch noch steuern kann.

Schönen Dank für Deine Anmerkungen!
Viele Grüße, Henning

Ps: ein älteres SolidWorks <img src="/phpapps/ubbthreads/images/icons/wink.gif" alt="" />

 

[Martin_Hahner]

Re: Okularschlitten-Antrieb - was haltet Ihr davon

Hallo Henning,
ich konstruiere auch (seit geraumer Zeit) an einem Okularschlitten, deshalb bin ich natürlich sehr an einem Gedankenaustausch interessiert. Folgendes is’ mir auf Anhieb aufgefallen:

- Ich vermute die Werkstoffpaarung ist Alugehäuse mit Stahlwelle. Die Differenz der Wärmedehnungen ist bei diesen Maßen:
Dg=1,21x10-5, –20° bis +40°=60°, Da=22mm, => 22x(1,21 x10-5x60)=0,016mm
Das klingt wenig, genügt aber um zu einer merklichen Schwergängigkeit bei niedrigen Temperaturen zu führen.

- Die Struktur auf der die Beiden Wellen angeschraubt werden, muß ebenfalls aus Aluminium bestehen um oben genannte Probleme zu vermeiden. Besser ist natürlich eine der Wellen in tangentialer Richtung (und nur in der) weich zu lagern, um auch hier klemmen zu vermeiden.

- Die Kugelbüchsen sind direkt neben dem Okular angebracht. Der (die) Hebel an dem der Fangspiegel hängt hat also maximale Länge und minimale Steifigkeit. Ohne die Konstruktion in diesem Punkt zu kennen schätze dieses Gewicht für nicht unerheblich. Es wird also zu einer elastischen Verformung (Dejustierjung), oder sogar Schwingungen kommen. Die Streben die zur Fangspiegelspinne führen sind relativ zierlich.

- Hast Du Erfahrung mit dem Löten von Aluminium? Wenn Ja, hätte ich größtes Interesse näheres zu erfahren (bis jetzt hab ich da noch nichts gutes gehört).

- Auch die Firma bei der Du Wasserstrahlschneiden lässt und deren Preise interessiert mich natürlich.

Ich kann Dir anbieten deine Konstruktion mal mit FEM durchzurechnen. Dann sieht man gleich wo’s weich is’. Melde Dich doch einfach mal bei mir, martin.hahner@t-online.de. Vielleicht können wir uns ja mal zusammensetzen und alles durchkauen. Von Sindelfingen bis München is’ es ja nicht so weit.

Martin

 

[Lorchi]

Re: Okularschlitten-Antrieb - was haltet Ihr davon

Hallo Martin,

zunächst mal schreibe ich auch hier, um die anderen teilhaben zu lassen, aber ich maile Dir noch, denn einen Erfahrungsaustausch finde ich schon gut!

- Ich vermute die Werkstoffpaarung ist Alugehäuse mit Stahlwelle. Die Differenz der Wärmedehnungen ist bei diesen Maßen:
Dg=1,21x10-5, –20° bis +40°=60°, Da=22mm, => 22x(1,21 x10-5x60)=0,016mm
Das klingt wenig, genügt aber um zu einer merklichen Schwergängigkeit bei niedrigen Temperaturen zu führen.

Das ist ein guter Punkt, aber ich glaube, dass das zum Teil dadurch ausgeglichen wird, dass die Kugelbüchsen außen nicht exakt rund sind (die Laufblöcke aus Stahl ragen aus dem Käfig etwas raus), so dass das Alurohr außenrum sich etwas anpassen kann.

- Die Struktur auf der die Beiden Wellen angeschraubt werden, muß ebenfalls aus Aluminium bestehen um oben genannte Probleme zu vermeiden.

Das ist der Fall! Die Hutringe lasse ich gleich mit aus Alu schneiden.

- Die Kugelbüchsen sind direkt neben dem Okular angebracht. Der (die) Hebel an dem der Fangspiegel hängt hat also maximale Länge und minimale Steifigkeit. Ohne die Konstruktion in diesem Punkt zu kennen schätze dieses Gewicht für nicht unerheblich. Es wird also zu einer elastischen Verformung (Dejustierjung), oder sogar Schwingungen kommen. Die Streben die zur Fangspiegelspinne führen sind relativ zierlich.

Soo direkt neben dem Oku sind sie auch nicht. Es ist ein Hebel von etwa 2:1. Wenn ich sie weiter auseinander setze, bekomme ich das Problem, dass ich zwei Schneckenantriebe bräuchte, damit das Ding nicht verkippt.

Die Streben hatte ich so ausgelegt, dass sich die Außenenden bei maximalem Fangspiegelhebel weniger als 0,05mm bewegen. Die Fangspiegelbewegung ist dann kaum größer. Das liegt zumindest unter der Genauigkeit, die man mit einem Justierlaser hinkriegt. Ich wollte auch etwas Gewicht sparen, aber über die Löcher dadrin könnte man nochmal nachdenken, viel Material ist es ja nicht.

- Hast Du Erfahrung mit dem Löten von Aluminium? Wenn Ja, hätte ich größtes Interesse näheres zu erfahren (bis jetzt hab ich da noch nichts gutes gehört).

Richtig Erfahrung wäre stark übertrieben. Ein paar Versuche habe ich aber durchgeführt, siehe hier: Alu löten. Bevor es losgeht werde ich natürlich noch ein wenig üben.

Der Wasserstrahlmann ist hier erreichbar: EPOS Wasserstrahlschneiden. Die Webseite ist nicht sonderlich informativ (gibt aber ein paar Beispiele), am Telefon ist der Herr aber sehr freundlich. Wenn ich das jetzt recht in Erinnerung habe, addieren sich die Kosten aus Planung und Schneiden. Fürs Planen nimmt er bei einfachen Sachen pauschal 40€, bei komplexeren je nach Arbeitsaufwand, bei direkt verwendbarer CAD-Vorlage (so dass er nur noch wenig dran machen muss) wird der Arbeitsaufwand natürlich weniger. Schneidekosten sind Stoff-, Dicken- und Längenabhängig, bei 5mm-Alu lag es bei etwa 3 - 4€ pro Meter (ohne Gewähr <img src="/phpapps/ubbthreads/images/icons/wink.gif" alt="" /> )

Aufs Wasserstrahlschneiden brachte mich ein Freund vom ATMN. Die Idee fand ich gut. Daher versuche ich gerade, das meiste auf diese Art schneidbar zu machen, so spare ich mir viel Feilarbeit oder Fräskosten. Meine momentane Hutringversion sieht jetzt so aus:
Link zur Grafik: http://home.arcor.de/panacocha/hutring.gif

Bis dann!
Grüße, Henning

 

[RoRo]

Re: Okularschlitten-Antrieb - was haltet Ihr davon

Hallo Henning,

denke auch das ein auskuppeln des Antriebsmotors und eine Drehung der Spindel per Hand für die Einstellung besser zu realisieren ist als Dein Gedanke die Trapezspindel mit einem Schneckenrad als Zahnstangenantrieb zu improvisieren.

Schätze die Idee ist gar nicht so schlecht, wenn auch die Kombination aus Trapezspindel und Schneckenrad (aufgrund des stark unterschiedlichen Profils) nicht sonderlich gut zusammen passt aber es gibt ja auch noch andere Gewindeprofile oder "Schneckentriebe" die an der Drehmaschine mit einem Gewindebohrer geschnitten werden. Um zu sehen ob dabei etwas brauchbares herauskommt müsste das aber vorher in einem separat Projekt getestet werden, eine Werkstatt im Hintergrund währe dafür sicher hilfreich.

Habe kürzlich ein XYZ Justagetisch gebaut und dabei Kleingetriebemotore benützt die eventuell auch für deine Zwecke infrage kommen könnten (durchzugstark, 12V, "klein", Geschwindigkeit über der Spannung in grenzen regelbar)

Wasserstrahlschneiden:

Wenn ein Wasserstrahl senkrecht auf eine Werkstückoberfläche trifft und das Werkstück durchschneidet steht dann diese Schnittkante nach der Bearbeitung im 90° Winkel zur Oberfläche? oder ergibt sich ein konischer Schnitt (könnte eventuell interessant sein wenn Du etwas an der Schnittfläche befestigen willst).


Schöne Grüße und halt uns auf dem laufenden
<img src="/phpapps/ubbthreads/images/icons/smile.gif" alt="" /> roro

SW 2003 habe ich auch auf dem PC, habe aber noch nicht viel damit gemacht (online Übungen), möchte das nächst Projekt damit machen auch wenn es ersteinmal dauert bis ich das Programm im Griff habe.

 

[RoRo]

Re: Okularschlitten-Antrieb - was haltet Ihr davon

Hallo Henning,

weil Du gerade schreibst:

Soo direkt neben dem Oku sind sie auch nicht. Es ist ein Hebel von etwa 2:1. Wenn ich sie weiter auseinander setze, bekomme ich das Problem, dass ich zwei Schneckenantriebe bräuchte, damit das Ding nicht verkippt.

Du könntset auch statt den Kugelbüchsen und den Präzissionswellen Teflonbüchsen und Wellen mit einer eingefrästen Zahnteilung verwenden. Mit zwei Zahnrädern die auf einer durchgehenden welle sitzen könntest du mit einem Motor beide seiten deiner Konstrüktion antreiben ohne das es in dieser richtung zum verkippen kommt.


schöne Grüße
roro

 

[Martin_Hahner]

Re: Okularschlitten-Antrieb - was haltet Ihr davon

Hallo Henning,
eine Idee für das Fokustriebproblem:
Wie wäre es wenn die motorgetriebene Spindel von unten in eine Mutter am Ende eines Rohres von Oben greift. Das Rohr wird dreh- und klemmbar unten am Schlitten gelagert und könnte dann auch in der Mitte ansetzen.
Unschön ist bei dieser Anordnung allerdings die Position des Fokussierrades, axial zur optischen Achse.

PS: Ich muß Dich leider enttäuschen. Zusammen mit der runden Welle ergeben die Kugeln und die „Laufblöcke“ eine exakte Zylinderform die durch die Bohrung abgestützt werden muß. Jede Abweichung von Durchmesser oder Zylinderform führt zu Spiel oder Vorspannung für einen Teil oder alle Kugeln.

Martin

 

[Lorchi]

Re: Okularschlitten-Antrieb - was haltet Ihr davon

@RoRo:

Wenn ein Wasserstrahl senkrecht auf eine Werkstückoberfläche trifft und das Werkstück durchschneidet steht dann diese Schnittkante nach der Bearbeitung im 90° Winkel zur Oberfläche? oder ergibt sich ein konischer Schnitt (könnte eventuell interessant sein wenn Du etwas an der Schnittfläche befestigen willst).

Ah jetzt weiß ich was du meinst. Dazu habe ich leider keine Aussage. Ich glaube aber, dass der Schnitt "sehr senkrecht" ist (ich habe mal was geschnittenes aus Stein gesehen, das war mit bloßem Auge zumindest keine Schräge zu erkennen). Die Wandung wird leicht rauh, was sich aber ordentlich in Grenzen hält. Wie gesagt, Zahlen habe ich leider nicht.

Du könntset auch statt den Kugelbüchsen und den Präzissionswellen Teflonbüchsen und Wellen mit einer eingefrästen Zahnteilung verwenden. Mit zwei Zahnrädern die auf einer durchgehenden welle sitzen könntest du mit einem Motor beide seiten deiner Konstrüktion antreiben ohne das es in dieser richtung zum verkippen kommt.

Aber da steige ich grad nicht hinter, meinst Du eher statt Wellen Spindeln? Sonst fehlt doch da das Antriebsmoment!?

@Martin:

eine Idee für das Fokustriebproblem:
Wie wäre es wenn die motorgetriebene Spindel von unten in eine Mutter am Ende eines Rohres von Oben greift. Das Rohr wird dreh- und klemmbar unten am Schlitten gelagert und könnte dann auch in der Mitte ansetzen.
Unschön ist bei dieser Anordnung allerdings die Position des Fokussierrades, axial zur optischen Achse.

Schlecht ist die Idee nicht!! Da könnte man sich noch Varianten ausdenken.

Ich bin mittlerweile aber schon fast soweit, dass ich den Handbetrieb ganz weglasse...
Was ganz nett wäre, wäre so was: Linearaktuator. Die kosten allerdings auch ordentlich was, und als Privatmann kann man da auch nicht bestellen...
Dann bin ich wieder bei einer normalen M6-Spindel mit zwei Axiallagern oder so... untersetzte Schrittmotoren habe ich hier rumliegen. Ich frage mich nur, wie man eine M6-Mutter bzw. -Innengewinde spielfrei realisiert.

PS: Ich muß Dich leider enttäuschen. Zusammen mit der runden Welle ergeben die Kugeln und die „Laufblöcke“ eine exakte Zylinderform die durch die Bohrung abgestützt werden muß. Jede Abweichung von Durchmesser oder Zylinderform führt zu Spiel oder Vorspannung für einen Teil oder alle Kugeln.

Ja richtig, eine Vorspannung. Aber diese wird (hoffentlich) weit nicht so hoch werden, wie wenn der Kugelkäfig einen konstanten Außendurchmesser hätte (also wenn die "Laufblöcke" außen bündig abschließen würden). Zwischen den "Laufblöcken" (kennt jemand ein besseres Wort? <img src="/phpapps/ubbthreads/images/icons/tongue.gif" alt="" /> ) sind ja knapp 60°, an denen der Käfig nicht innen am Rohr anliegt, wo das Rohr also etwas gespannt werden kann. Hoffentlich...

Grüße, Henning

 

[RoRo]

Re: Okularschlitten-Antrieb - was haltet Ihr davon

Hallo Henning,

jaja ich weis bei meinen technischen Beschreibungen kommt keiner mit <img src="/phpapps/ubbthreads/images/icons/grin.gif" alt="" /> <img src="/phpapps/ubbthreads/images/icons/grin.gif" alt="" />

Werde mal eine kleine prinzip Skizze machen und dir zu Mailen.

schöne Grüße
roro

 

[Martin_Hahner]

Re: Okularschlitten-Antrieb - was haltet Ihr davon

Hallo Henning,
Hier noch eine Erklärung wieso ich auf den Tick mit dem Rohr gekommen bin.
Wenn das Rohr aus Kohlefaser besteht und das untere Lager auf Höhe des Hauptspiegels sitzt wird der Einfluss der Wärmedehnung auf die Fokuslage ausgeglichen. Der restliche Tubus aus Alu kann wachsen wie er will. Bei langen Belichtungszeiten oder längeren Serien von Einzelaufnahmen kann das durchaus von Bedeutung sein.
Wenn man das Ganze auf die Spitze treiben will kann man auch das radiale Wachstum und die thermische Brennweitenveränderung des Spiegels konstruktiv ausgleichen.

PS: Ich bin da vielleicht etwas pedantisch, ich weiß, ich weiß.


Martin

 

[Lorchi]

Re: Okularschlitten-Antrieb - was haltet Ihr davon

Hallo Martin,

ui das wäre "advanced". Das bringt in meinem Fall aber geometrische Probleme. Da wäre es wohl sinnvoller, die Verbindungsstangen aus Carbon zu machen, eigentlich wollte ich ja noch günstig im Preis bleiben...

Wie gleichst du die Brennweitenveränderung aus? Ich schätze, man muss das Verhältnis von CFK und Alu in der Strecke vom HS bis zum OAZ dem Ausdehungskoeffizienten des Glases anpassen, oder? Die Brennweitenveränderung dürfte ja linear sein.
Bei einem BK7-Spiegel mit 7.1*10^-6/K und Alu (23,8*10^-6/K) bräuchte man dann 30% der Weglänge aus Alu, den Rest aus CFK, oder? Bei der Wegberechnung fehlt noch der Einfluss der Fangspiegelstreben (z.B. Stahl), müsste man natürlich mit einrechnen. Aber ist so das Prinzip?

Grüße, Henning

Ps: hier ist mal ein Bild vom derzeitigen Planungsstand:
Der OTA besteht aus zwei Hälften, die obere ist mit einem Riesenbajonett auf die untere aufgesetzt und mit Schnellspannern geklemmt. Zum Transport kann der obere von hinten über den unteren geschoben werden und greift mit dem Bajonett in den unteren Ring des Mittelteils.

PPS: wenn das fertig ist, bin ich Rentner... <img src="/phpapps/ubbthreads/images/icons/crazy.gif" alt="" />

PPPS: was mich gerade noch stört, ist dass ich den oberen Tubusteil noch länger machen muss, weil er tatsächlich zu leicht ist <img src="/phpapps/ubbthreads/images/icons/blush.gif" alt="" /> . Das ist aber dumm, wenn die Gewichtsbelastung am Okuschlitten stark schwankt... immerhin, mit FS-Halter und Okuschlittenantrieb kommt das Gewicht auf unter 15,5 kg <img src="/phpapps/ubbthreads/images/icons/laugh.gif" alt="" /> (Spiegel d=340mm, f=1515mm, Rand=25mm)

Link zur Grafik: http://home.arcor.de/panacocha/ota.gif

 

[Martin_Hahner]

Re: Okularschlitten-Antrieb - was haltet Ihr davon

Hallo Henning,
jetzt bin ich platt!!!








Ich muß erst mal wieder versuchen meine Fassung zurück zu erlangen.


Das ist sicher das bei weitem aufwändigste [Teleskop] was ich je gesehen hab.


Aber zurück zur Arbeit.
Du schreibst:
„Das bringt in meinem Fall aber geometrische Probleme. Da wäre es wohl sinnvoller, die Verbindungsstangen aus Carbon zu machen, eigentlich wollte ich ja noch günstig im Preis bleiben...“

Der Witz soll ja gerade sein das nur ein einziges (10mm dünnes) Röhrchen aus CFK sein muß. Der Rest kann aus Alu, Hartfaser oder Pappdeckel sein. Billiger geht‚s sicher nicht.

Über das Prinzip sind wir uns denke ich einig.
CFK hat jedoch nicht unbedingt 0 Wärmedehnung! Die Kohlefasern haben eine kleine negative Wärmeausdehnung, Exoxid einen positive. Je nach dem Winkel den die Fasern zur Längsachse haben ergibt sich ein gemeinsamer den man natürlich nur dann beeinflussen kann wenn man selbst wickelt.
Einfacher und billiger ist sicher ein fertiges Röhrchen (mit unbekannten Faserwinkeln) zu kaufen, die Dehnung zu messen und die Längen entsprechend anzupassen.


Martin

 

[Lorchi]

Re: Okularschlitten-Antrieb - was haltet Ihr davon

Hallo Martin,

nana, ich hab noch andere (im Netz) gesehen, die sahen zwar schlichter aus, waren aber mit Sicherheit mindestens so aufwändig. Außerdem muss ich das erstmal so hinkriegen (dass vor allem mit dem Löten alles klappt).

Du schreibst:
"Der Witz soll ja gerade sein das nur ein einziges (10mm dünnes) Röhrchen aus CFK sein muß. Der Rest kann aus Alu, Hartfaser oder Pappdeckel sein. Billiger geht‚s sicher nicht."

Den Witz hatte ich verstanden <img src="/phpapps/ubbthreads/images/icons/wink.gif" alt="" /> Die Idee ist super!! Nur je nachdem, wierum ich das Bajonett aufsetze, muss ich rundherum Halter für das Röhrchen einplanen. Es sollte auch zweigeteilt sein, damit das Auseinandernehmen einfacher ist. Daher dachte ich, die Stangen durch CFK zu ersetzen wäre zwar wesentlich teurer (<img src="/phpapps/ubbthreads/images/icons/mad.gif" alt="" />), aber ein kritisches Teil weniger, und für mein spezielles Design unproblematisch.

Zur Wärmedehnung hatte ich bei der PTB einen Versuch gefunden, wo sie zwischen 0.5 und 0.65 *10^-6/K ermittelt haben. Das muss natürlich für das, was man in der Hand hält, nichts heißen. Ich dachte, man könnte es aber vernachlässigen gegenüber der des Alu (und der Auswirkung im Feld).

Und wie wäre es mit der Knickspannung auf dem Röhrchen, bei der Länge und der Last des Schlittens? Eine geringste Durchbiegung macht ja schon eine Längenänderung wie die thermische Ausdehnung.

Grüße, Henning

 

[Martin_Hahner]

Re: Okularschlitten-Antrieb - was haltet Ihr davon

Hallo Henning,
knicken kann man natürlich auch noch rechnen, halte ich aber bei diesem Längen, Durchmesser, Kraft, E-Modul Verhältnis für unkritisch.


Martin