Polhöhe für deutsche Montierung

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Harald_B

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Bin gerade am planen, nur hab ich noch keine bombensichere Lösung für die Einstellung bzw. Fixierung der Polhöhe ausgetüftelt. Vielleicht hat ja schon jemand von euch das Rad erfunden und ich kann mir da was abgucken?
Danke
 
Hallo alle miteinander!

Recht interessant!

Aber mir ist ein wesentlicher Unterschied zwischen Nirostas Montierung und der von Herrn Steiner aufgefallen - und zwar die Verbindung Achse - Gehäuse.
Nirosta löst das mit einem Gewinde, das direkt in die Welle geschnitten ist und beim Festdrehen gleichzeitig den einen Ring des Lagers zwischen einem Bund und dem Gehäuse spannt. Hab ich das so richtig gesehen?

Bei der anderen Montierung ist das alles mit einem Flansch gelöst. Und was die Vor -und Nachteile der beiden Varianten betrifft, möchte ich mal eure Meinung wissen!

Denn wie Zellix schon beschreibt, ist als Richtwert wichtig, daß alle Teile und Verbindungen in etwa gleich steif sind:
Bei der Welle gibts da kein Problem, sie ist der Grundwert für die Größenordnung der Montierung. Die Gehäuse ergeben sich dann auch durch die Lagerdurchmesser usw. Und von der Steifigkeit her sind die Gahäuse dann auch kein Schwachpunkt, da großer Durchmesser und meist dicke Wände, um noch Fleisch zur Befestigung zu haben.
Der Flansch ergibt sich bei mir dann so ganz grob zu knapp halbem Wellendurchmesser.
Die Schwachpunkte sind somit die Verbindungen der Einzelteile, d.h. Flansch-Welle, da weiß ich aber nicht, wie ich das (Schwißnähte, Schrunpfsitz, was nicht alles) berechnen soll.
Eindeutig ein Schwachpunkt sind doch die mickrigen 6 oder 8 Schrauben am Flansch. Denn anders als bei der Polhöhenwaage von Zellix (dort sorgen die Schrauben durch ihre Anpreßkraft für Reibschluß), werden die Schrauben am Flansch ja u.a. auf Zug belastet und wenn ich mir da einfach die Querschnittsflächen einer 65 mm Achse (auch wenn diese hohl sein sollte mit vielleicht nur 10mm Wandstärke) mit denen von 6 M10er Schrauben vergleiche, sind das doch Unterschide von 10 fach und mehr!!!

Ein Lösungsweg, der mir eingefallen ist, wäre es wohl, den Flasch auf das Gehäuse zu kleben, aber geht das denn gut bei den unterschiedlichen Ausdehnungen von Stahl und Alu?
Dann müßte ich die Gehäuse ja auch aus Stahl machen und dann wirds a schweres Trumm...

Was gibt's sonst noch für Möglichkeiten?
Oder hab ich mich überhaupt geirrt?

Servus
 
Hallo Haasi,

Zitat1: Aber mir ist ein wesentlicher Unterschied zwischen Nirostas Montierung und der von Herrn Steiner aufgefallen - und zwar die Verbindung Achse - Gehäuse. Nirosta löst das mit einem Gewinde, das direkt in die Welle geschnitten ist und beim Festdrehen gleichzeitig den einen Ring des Lagers zwischen einem Bund und dem Gehäuse spannt. Hab ich das so richtig gesehen?

Das hast du ganz richtig gesehen. Es ist ein Gewinde M41x1, das vom Querschnitt ungefähr 16 Stück M10 Schrauben entspricht.

Zitat 2: Bei der anderen Montierung ist das alles mit einem Flansch gelöst. Und was die Vor -und Nachteile der beiden Varianten betrifft, möchte ich mal eure Meinung wissen!

Bei sehr schweren Montierungen kann das Achsenkreuz in zwei Teile zerlegt werden, was beim Transport durchaus wichtig sein kann. Ansonsten sehe ich keinen weiteren Grund, statt der direkten Schraubverbindung Polachse/Deklinationsgehäuse einen Flansch zu verwenden.

Zitat 3: Eindeutig ein Schwachpunkt sind doch die mickrigen 6 oder 8 Schrauben am Flansch.

Das ist mir an Daniel Steiners Montierung auch schon aufgefallen. Aber auch die Verbindung der 2x5 M6?-Schrauben, die den Polblock mit dem Polgehäuse verbinden, könnte man besser lösen.

Zitat 4: Ein Lösungsweg, der mir eingefallen ist, wäre es wohl, den Flasch auf das Gehäuse zu kleben, aber geht das denn gut bei den unterschiedlichen Ausdehnungen von Stahl und Alu?

Das Verkleben könnte eine Lösung sein, aber dann kann man's ja nich mehr zerlegen ;-)

Nun zur Fornax: Beim letzten ITV unterhielt ich mich mit ein paar Leuten, die meinen Bericht "Das Messen der Steifigkeit und das Beurteilen des Schwingungsverhaltens an Teleskopmontierungen" aus dem VdS-Journal kannten, über den Polblock dieser Montierung. Dieser wurde in der Diskussion klar als der schwächste Punkt der Steifigkeitskette erklärt. Oder sieht das jemand anders?

Freundliche Grüße,
Nirosta
 
Zss, bin ich mir selber auf den Leim gegangen, wie?

Aber erstmal danke für die ausführliche Antwort!
Das mit der Fornax sehe ich ähnlich: Solange die roten Seitenteile nicht seitlich oder durch Torsion belastet werden mag das noch gehen, aber die Schrauben...

Aber noch was, das mir beim Durchlesen meines Geschreibsels gekommen ist: Nicht, daß ich jetzt als der Obernörgler dastehe, der alles kaputtredet. Denn ich weiß ja aus leidiger eigener Erfahrung, was man dann aus Kostengründen oder mangelndem Werkzeugpark alles für Kompromisse macht.
Aber ein bisschen Perfektionismus hin zur Idealmontierung ist doch erlaubt - oder?

Servus
 
Hallo Haasi,

sicher will keiner von uns beiden die Werke anderer kaputtreden. Den Konstrukteur der Fornax kenne ich übrigens persönlich vom BTM / ITV. Leider spricht er als Ungar nur gebrochenes Englisch - wie ich auch. Was ich und du machen willst, ist im Grunde nur konstruktive Kritik. Andere können daraus eigentlich nur profitieren.

Zur perfekten Montierung: So mancher hat sie schon - ob gekauft oder selbst gebaut ist egal. Andere suchen (bauen) sie noch....

Viele Grüße,
Nirosta
 
Ciao all,

FLANSCH:
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der Vergleich Achsenquerschnitt mit den 'mickrigen' Flanschschrauben hinkt, glaube ich. Es zählt ja hier nicht der Querschnitt der einzelnen Schrauben und dann einfach mit der Anzhal der Schrauben multipliziert - in Relationzum gigantischen Achsenquerschnitt. Die Schrauben haben einen Abstand zueinander und Kippmomente auf den Flansch werden sozusagen von der gesamten Querschnitts-Fläche zwischen den Schrauben abgefangen. Wenn ich also einen grossen Flansch habe, kann ich mit nur ein paar Schrauben durchaus eine sehr steife Verbindung herstellen. Ausserdem wird die Achse auf Biegung beansprucht, die Flanschschruaben (praktisch nur) auf Zug.

POLHÖHE:
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Was mich an vielen Montierungen stört, ist in der Tat die oft schwache Polhöheneinstellung (um auf das eigentlich Thema zurückzukommen :-). Meiner Meinung nach ist es eigentlich ungünstig - wie oben bei der Fornax / auch die AP900/1200 sind leider so gebaut - das feste Drehlager der Polhöhenverstellung unten einzubauen und die Feststellschraube oben. Insofern finde ich die Steiner'sche Konstruktion besser (Lager in der Mitte, Feststellschrauben auf beiden Seiten - wenn auch nicht ganz optimal). Ich würde eigentlich eher ein festes Lager ganz OBEN am Alpha-Gehäuse und die Feststellschrauben unten anbringen.

Das Polhöhenlager wird beansprucht durch das Drehmoment des Schwerpunkts S(Fernrohr + gesamtes Achsenkreuz) relativ zum Lager. S liegt aber einerseits auf der Alpha-Achse, andererseits vom Mittelpunkt der Dekl-Achse etwas nach unten in die Alpha reinverschoben. So etwa dort wo das Alpha-Gehäuse an das Delta angeflanscht ist. Dieser Punkt sollte also eigentlich NICHT allzuweit seitlich vom Polhöhenlager entfernt sein, damit eben KEINE so grossen Drehmomente auftreten. Die Feststellschrauben dienen eigentlich nur dazu die DANN geringen Drehmomente noch abzufangen.

Das Problem ist dann allerdings, dass sich das Ende der Alpha bei Verstellungen in Polhöhe ziemlich stark bewegt. Deshalb die oft praktizierte andere Konstruktion bei Fornax et al. Ich habe bei meiner Montierung (sie ist in der Mache, irgendwann kommt schon ein Bild nächstes Jahr :-) versucht, wie geschildert zu optimieren. Allerdings muss ich dann mein Stativ an diese Konstruktion anpassen, weil sonst der Antieb hinten an der Alpha gegen die Säule/Stativ stösst. Ich habe deshalb ein Dreibein (und keine Säule) wählen müssen.

Soweit mal nur als Anmerkung zum Weiterphilosophieren zum Thema Polhöhe.

Schöne Grüsse,
Peter



 
Ah ja! Also, wenn ich mir das bildlich vorstellen soll: Das Lagergehäuse will über die eine Flanschkante abkippen und die Schraube sitzt, um das zu verhindern an einem recht langen Hebel!? Ja?
Hebel 5 mal so lang, also Querschnitssfläche auch nur ein Fünftel nötig?!

Aber mit der Polhoehe hab ich wohl was nicht ganz verstanden:
Wenn es darum geht, daß sich der Schwerpunkt bei anderer Polhoehe nicht groß verschiebt (möglichst über der Mitte des Stativs bleibt), dann muß der Drehpunkt möglichst nah ran an den Schwerpunkt, o.k..
Aber das Drehmoment bändigen (naja, da ist es immer, schon klar) muß ich doch nur, wenn die Klemmung gelöst ist und dann ist die Größe doch nur interessant für die Dimensionierung der Schraube zur Feineinstellung?

Oder ist das bei der Fornax so, daß die Achse für die Polhöhe immer belastet ist und nur durch die andere Schraube mit der Beilagscheibe am Drehen gehindert wird? -Dann ists klar, weil so ja der Hebel vom Schwerpunkt größer ist, als wenn man Achse und Schraube vertauscht.
Aber bei einer Konstruktion wie der von Herrn Steiner: Wieso ist da die Lage der Achse so wichtig? Wenn die ganzen Schrauben angezogen sind, kann man doch die Achse in der Mitte rausziehen, ohne daß etwas passiert...
oder wo hinke ich da jetzt wieder?

Grübelnde Grüße
 
Ciao,

ich habe das nicht en detail durchgerechnet mit Finiten Elementen
oder so, aber im allgemeinen helfen ja auch ganz einfache Betrachtungen,
z.B. folgende:

(1) Ich würde kein Bauteil unter Dauerspannung (Drehmoment) setzen, wenn es nicht sein muss.

(2) Wenn ich eine Polhöhenverstellung (ohne weitere Randbedingungen) bauen sollte, wo würde ich die Drehachse hinlegen und wie würde ich sie ausführen ? Wahrscheinlich möglichst genau unter der Schwerpunkt, und steif/grossflächig mit sattem Kraftschluss ausgeführt. Auch wenn diese Achse festgezogen ist, ist es nicht günstig zu weit vom Schwerpunkt weg zu sein, weil sonst (Dreh-)Schwingungen um diese Achse immer wahrscheinlicher werden. Je weiter der Schwerpunkt von der Achse im Radius weg ist desto grösser das Massenträgheitsmoment (MTM = jedes Massenteilchen * Radius**2) und desto kleiner die Eigenfrequenz des Schwingsystems (man will aber i.A. HOHE Eigenfrequenzen im Montierungsbau - die üblichen Erschütterungen haben ein Frequenzspektrum im Bereich 0-25 Hz).

(3) Jetzt haben wir aber ja nicht nur die eine Achse sondern auch noch die zweite Feststellschraube, diese fessselt ja die Drehschwingungen. OK, dann argumentiere ich aber: wir haben (erstmal genähert) 2 Auflagepunkte, die Schraube (Achse) oben, die Schraube unten am Alphagehäuse. Welches hat mehr Kraft aufzunehmen ? Auch hier: eindeutig die obere Lagerung ! Also würde ich auch hier einen Vorteil haben, wenn DIESE Lagerung besonders steif ausgeführt ist. Ausserdem muss dieses Lager natürlich gen Erdboden auch mit hoher Steifigkeit abgestützt sein.

Aber Du hast natürlich durchaus Recht mit Deinen Einwänden und vielleicht sollte ich mein Argument doch etwas verallgemeineren/modifizieren: Es ist wichtig die obere (die näher am Delta-Gehäuse) Lagerung möglichst steif auszuführen und den Kraftschluss auf das Stativ möglichst kurz zu machen.
Wie auch immer man das macht.

Da man gleichzeitig ja auch eine Polhöhenverstellung braucht, war mein Gedanke eben OBEN eine starke Achse einzuführen und die untere Klemmung als sekundär zu betrachten (weil letztere nicht so stark belastet wird).

Schöne Grüsse,
Peter
 
Ciao,

was ich auf jeden Fall als allgemeine Einführung in den Montierungsbau empfehlen kann ist das Kapitel im 'Handbuch für Sternfreunde' (Herausgeber: G.D. Roth). Es ist zwar etwas theoretisch, aber man weiss dann doch allgemein worauf es ankommt und kann sich auch bei komplizierteren Fragen orientieren.

Rezepte und Bau-'Anleitungen' findet man dort allerings nicht. Der 'Stauss' hat dei Anleitungen aber er ist etwas betagt.

Schöne Grüsse,
Peter
 
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