Das computergesteuerte 16"-Aluminium-Dobson

mehr Fotos auf der Bilderseite.....

Am Anfang war das Öffnungsfieber.......

Eigentlich war  ich als ehemaliger Besitzer eines 12,5" Dobson schon in der "Oberliga" der Öffnungen und ich habe damit schon wundervolle Stunden unter dem Sternenhimmel verbracht. Aber wenn man erst einmal sieht, das in großen Teleskopen aus Nebelflecken detailreiche Prachtstücke werden, verfällt man automatisch dem Trieb nach einem noch größeren Instrument. Wie groß ist aber noch praktikabel ? Alles, wo ich noch keine lange Leiter benutzen muss, denn da hört für mich persönlich der Spaß auf ! Da bietet sich ein 16" f4,5 geradezu an, den die Einblickhöhe ist im Zenit so etwa bei 1,65 m, so dass ich außer im Zenit ohne "Stehhilfe" auskomme. Bezahlbar muss das ganze natürlich auch bleiben, also fiel meine Wahl auf eine gebrauchte Meade 16" f4,5 Optik, denn diese ist erstens  finanziell erträglich und zweitens optisch  hochwertig (nach den Aussagen der amerikanischen Amateure meist l/4). Aber in Form eines Sonotube (Papp) Dobsons wiegt ein solches Teleskop 80 (!) kg, passt nur noch auf einen Laster und kommt daher nicht mehr für mich in Frage, da ich als Großstadtmensch mobil bleiben muss.

Und da ich die Nachführerei bei sehr hohen Vergrößerungen inzwischen auch als etwas lästig empfinde, beschloss ich, ein computergesteuertes Dobson aus Aluminium zu bauen. Die Vorteile sind immens:

Gewicht: Das ganze Teleskop wiegt 30 kg statt 80 kg in der Sonotubeausführung. 

Transportierbarkeit: Das Teleskop ist in "handliche" Teile zerlegbar und von einer Person alleine zu handhaben. 

Optische Vorteile: Das Teleskop kühlt sehr schnell aus, somit fallen tubusbedingte Luftschlieren weg.

Die azimutale Montierung erfordert keinerlei Nivellierung oder Nordausrichtung. 

Optik: Das fertige Teleskop ist einfach eine Schönheit und sieht bei Tag besser aus als in der Nacht.

Skalierbarkeit: Der Aufbau ist prinzipiell auch mit größeren Optiken machbar, solange massivere Aluminiumteile und kräftige Schrittmotoren eingesetzt werden.

Nachteil:

Man braucht Unterstützung durch eine Werkstatt für die Anfertigung mancher Aluminiumteile. Aber mit Ausnahme der DEC-Räder ist alles auch mit etwas Zeit und einer Stichsäge zu bewerkstelligen

Psychologie: Die schiere Größe des Spiegels und das Raumvolumen des Teleskops haben mir zuerst die Sprache verschlagen. Aber daran gewöhnt man sich ;-). 

und ein Haufen Arbeit in der Werkstatt.....

 

Momentaner Projektstatus:

Stand: 23.9.2004

Mehrere Umbauarbeiten stehen an: Bessere Halterungen für die Stangen, diese an besten aus Kohlefaser. Der Umbau zu einem "Lowrider" und damit Einblick ohne Leiter im Zenith ist angedacht.

Stand: 23.8.2003

Der Wechsel auf 1:25-Getriebe zusammen mit den ESCAP-Motoren hat mir böse Schwingungen im Tubus oder Fangspinne eingebracht. Entweder muss ich durch ein Update im Dob Driver II die Anzahl der Mikroschritte von 8 auf 16 erhöhen, oder die original Meade-Spinne verstärken oder ersetzen. Trotzdem bot der Mars zur Jahrtausend-Opposition ein wunderbares Bild. 

Stand: 25.1.2003

Endlich wieder eine Beobachtungsnacht (die erste seit 8 Monaten !). Die ESCAP Motore sind phantastisch, die schnelle Schwenkgeschwindigkeit macht das Aufsuchen der Objekte zum Vergnügen. Ein 180°-Schwenk dauert nur etwas mehr als 30s.

Stand: 10.12.2002

Ein Celestron Advanced Astro Master (AAM) zum Schnäppchenpreis von Baader wird mit seiner großen Datenbank die wenigen nutzbaren Beobachtungsnächte effizienter nutzbar machen. 

Stand: 14.10.2002

Die 1:25-Getriebe sind an die ESCAP-Motore geflanscht. Das Teleskop kann in beiden Achsen mit 5°/s schwenken bzw. in 72 s komplett einmal um seine Achse drehen. 

Stand: 1.10.2002

Die ESCAP-Motore laufen perfekt. Die 1:125-Getriebe werden noch gegen 1:25-Getriebe ausgetauscht, dann sind 5°/s Schwenkgeschwindigkeit drin, wobei 1" Auflösung pro Mikroschritt gewahrt bleiben. Mit einem Update des ROM im Dob Driver II auf 2.1 wären auch 0,5" pro Mikroschritt möglich.  

Stand: 17.9.2002

Nach Totalversagen der Motor-Getriebe-Verbindung (das Provisorium hielt immerhin einige Zeit)  werden jetzt die ESCAP-Motore in Angriff genommen.  Am Dob Driver II laufen die Schrittmotore bereits mit Höchstgeschwindigkeit.

Stand: 1.5.2002

Der Erwerb von ESCAP P532 Schrittmotoren wird nach erfolgreicher Adaption an Getriebe die Schwenkgeschwindigkeit mit dem Dob Driver II  wohl auf mindestens 5°/s treiben. Ducken ist angesagt !

Stand: 4.2.2002

Das Teleskop wird durch einen 8x50 Sucher aufgewertet. 

Stand: 17.10.2001:

Die Optik ist des Teleskops ist gut. Beobachtungen bis 350x an Saturn haben ein beindruckend scharfes Bild geliefert.

Das Handling macht dank der motorischen Nachführung einfach Spaß. Erst bei hoher Vergrößerung von 350x ist ein ganz leichtes Vibrieren der Schrittmotore wahrnehmbar, stört aber nicht beim Beobachten.

Die Motore sind noch nicht perfekt an die Getriebe geflanscht, deswegen läuft die Nachführung noch nicht sauber. 

Stand: 21.9.2001:

Es war noch etwas Schlupf im Antriebsrad der Höhenräder. Ich habe etwas Schrumpfschlauch über das Rad gezogen. Seitdem ist das Teleskop nicht mehr anfällig für die Balance und kann auch bei mehr oder weniger Zubehör am Okularauszug betrieben werden.

Stand: 10.9.2001:

3 Aluminiumhalbschalen von Elektronikgehäusen dienen jetzt an der Basis als Aufbewahrungsort für die Okulare und Filter während der Beobachtung

Der Brennpunkt sitzt weit außerhalb des Tubus, was aufgrund des deutlich überdimensionierten Fangspiegels von Meade leicht möglich ist. Dadurch habe ich viel Platz um eventuell Filterräder oder Ähnliches in den Strahlengang zu platzieren.

Stand: 23.8.2001:

Unfasslich: ES IST FERTIG ! Nach endlosen 15 Monaten Bauzeit ist das Monstrum endlich fertiggestellt.

HIPP HIPP HURRA !

Nachdem ich die Motoren des Dob Driver II an meine Getriebe adaptiert habe, läuft die Antriebstechnik endlich (wahlweise mit und ohne Computer, denn der Dob Driver II kann auch ohne Laptop nachführen. Das ist ein echter Vorteil gegen Mel Bartels Lösung).  Ansonsten mussten noch folgende Dinge erledigt werden:

Die Stangen des Tubus wurden ganz an den Rand der Spiegelbox verlegt, damit die Statik verbessert wird. Die Stangen sind jetzt oben paarweise verbunden. Endlich ist das Aufbauen ein Vergnügen und dauert gerade fünf Minuten. Der Brennpunkt ist jetzt optimal für meine Okulare und die Webcam.

Am Okularkäfig habe ich eine Aluminiumplatte angebracht. Dient momentan dem Telradfinder als Standort, kann aber auch anderem Zubehör als Basis dienen. 

Der "Tubus" wurde durch Modifikation der Federzüge neu ausbalanciert.

Die geplante Stoffhülle habe ich durch eine intelligentere Lösung ersetzt. Gewöhnliches schwarzes Fliegengitter aus dem Baumarkt mit 1,5x3m und Klettband als Befestigung fängt nicht den Wind ein (Vibrationen), aber schützt recht gut vor Streulicht und vor allem den Hauptspiegel vor herabfallenden Okularen der LVW-Klasse...

Ein paar Kleinigkeiten werden noch dazu gefertigt.

Eine kleine Aluminiumschale an der Mirrorbox für die Aufbewahrung der momentan benötigten Okulare und Filter.

Ein kleiner Kartenhalter für ein A4-Blatt neben dem Okular auf der Aluminiumplatte.

So und jetzt wird gefeiert !

Stand: 1.8.2001:

Endlich ein paar Beobachtungen unter guten Bedingungen. Der Selbstbau hat sich wirklich gelohnt ! Siehe: Beobachtungsbericht mit dem 16"-Aluminium-Dobson

Habe mir gerade einen alten Dob Driver II zugelegt, der Mel Bartels Schaltung ablösen wird, da mir ein Laptop momentan zuviel Geschleppe darstellt. Zudem kommt das meinem chronischen Zeitmangel wirklich entgegen....

Der Okularkäfig ist komplett neu aufgebaut worden und hat im Gegensatz zur ersten Lösung mit Kunststoffteilen dank "threaded inserts" endlich die notwendige Steifigkeit. Der "truss tube" ist immer noch etwas "biegbar", daher muss ich die Stangen weiter nach Außen and der Spiegelbox  verlegen, um die Steifheit der Konstruktion zu erhöhen. Man lernt immer nur dazu.....

Stand: 1.4.2001:

FIRST LIGHT: Die Sichtbedingungen waren grauenerregend, aber das Teleskop (noch ohne Computersteuerung ist gut ausbalanciert, schwingt nach 3 s aus und hat keine weiteren Schwingungen gezeigt. Es hat bei 380x Vergrößerung scharfe Bilder vom Mond und den Planeten geliefert. Mehr war durch Dunst, Zirren und Mondlicht nicht zu erkennen, nicht einmal die einfachsten Galaxien.....  
Im Zenit steht man zur Beobachtung auf der untersten Sprosse einer einfachen zweistufigen Trittleiter, kein Problem mit der Höhenangst..... 

Das künstliche Gegengewicht in Form zweier Stahlzugfedern funktioniert sehr gut. Es dämpft sogar als Bonus die Schwingungen des Tubus.

Die Stoffhülle ist im Endstadium.....

Stand: 28.2.2001:

Keine Zeit zum Bauen (Sch......)

Die Elektronik wird jetzt neu gemacht.

Stand: 5.2.2001:

Man lernt immer noch dazu. Eigentlich wollte ich den Dobson noch mit 5 kg Gegengewichten verschandeln, aber durch den Einsatz von Federzügen (Dank an Helmut Sanders) wird sich das vermeiden lassen. Die 30(+)kg Gesamtgewicht sind gerettet....

Stand: 26.1.2001:

Die Kydex-Lichtverkleidung ist fertig. Die Innenseiten (zur Optik hin) sind mit schwarzem Klebefilz verkleidet, so dass eine optimale Schwärzung erreicht wird. Nach Außen ist die mattschwarze Seite des Kydex-Kunstoffs sichtbar. Die metallisch glänzenden Aluminiumstangen auf dem mattsamtenen Kunststoff sehen unglaublich schick aus !

Die Stoffhülle (fast 3 m^2 Stoff !) ist jetzt in den Händen eines Profis. Sie wird mit einfachen Gummizügen über die Aluringe gespannt. Für den Transport wird die Okularbox mit einem einfachen "Stoffdeckel" abgedichtet.

Was noch fehlt:
- Zeit, Zeit und noch mehr Zeit....
- Eine Fangspiegelheizung

Stand: 10.2.2001:

Das "First Light light" (noch) ohne Verkleidung war etwas kontrastarm, aber Trapez und Adlerschwingen des Orion-Nebels waren keine Einbildung...  

Unzählige Details verschlingen die Arbeitsstunden....

Bei mobilem Betrieb am Bleiakku machte die Elektronik wegen Masseproblemen Ärger, daher mussten zwischen Notebook und Platine noch ein paar Optokoppler für eine vollständige galvanische Trennung. Jetzt scheint es zu funktionieren.

Die Lichtblenden aus schwarzem Kunststoff werden gerade eingebaut. Bezogen habe ich sie von Dr. Frank Gasparini.

Die Stoffhülle ist in Arbeit.

Stand: 22.12.2000

Der Okularauszug ist montiert, erste Tests mit verschiedenen Okularen zeigen, dass ich den Fokalpunkt richtig "abgeschätzt" habe...

Die Elektronik (Schrittmotore und Encoder) ist komplett und arbeitet. Die Motore arbeiten unter Last bis 10 KHz einwandfrei.

Die mobile Stromversorgung ist dank eines "tragbaren" 18 Ah/12V-Bleiakkupacks für 99.-DM von "Bauhaus" gesichert.

First Light steht unmittelbar bevor... (Scherz)

Stand 1.11.2000

Der "Rohbau" ist fertig.

Was noch fehlt:

    Der Okularauszug

    Die Verkleidung der Rockerbox als Versteifung

    Die elektrische Verkabelung (in den Aluvierkanten versteckt)

    Alle Lichtschutzblenden

    Der große schwarze Stoffsack 

Stand 1.9.2000:

 

Ich habe die Schrittmotoren an die Getriebe geflanscht. Die Schrittmotoren stammen aus dem Restpostenkatalog von Conrad (1,95 DM das Stück), die Flachgetriebe liefert Farnell. Zusammen haben der Schrittmotor und das Getriebe eine Bauhöhe von weniger als 40 mm und können deswegen ganz unscheinbar am Teleskop "versteckt" werden.
Die Schrittmotorelektronik nach Mel Bartels ist fertig. Die Software läuft tadellos, die Schrittmotoren arbeiten einwandfrei. Momentan optimiere ich den Mikroschrittbetrieb. Die Elektronik sitzt in einer kleinen Box unter der azimutalen Plattform. Die 12V-Motoren werden bei 24V betrieben.

Die azimutale Plattform ist fertig. Der Schrittmotor arbeitet mit 1/4 Bogensekunde pro Mikroschritt. Beim Schwenken erreicht er eine Drehung von 2°/sec. bei ca. 5 kHz Schrittfrequenz unter Last. Nicht schlecht für einen alten Schrittmotor aus einem Floppylaufwerk. Eigentlich wollte ich ja noch eine Schwungscheibe anbringen, ist  aber wohl unnötig. 

Die einfachen Aluminiumteile sind fertig und werden montiert. Hierfür kommen einfache Aluminiumprofile aus dem Baumarkt zum Einsatz. Diese können mit Säge und Feile bearbeitet werden. Die Spiegelbox und der Unterbau stehen samt Kugellager fix und fertig da.

Die Aluminiumringe und ein Abdeckblech werden auf einer  Laser-Schneidstraße bearbeitet. Die DEC-Räder sind aus 10mm Alublech mit einer CNC-Fräse gefertigt worden (nicht ganz billig, aber unschlagbar in der Optik). Hier kommt es auf Präzision an, die ich einer Stichsäge nicht ganz zutraue. 

Alle Achsen und Treibräder werden in Kugellagern fixiert. Sonst ist die Genauigkeit beim Nachführen und Positionieren zu gering. 

Details der Befestigung des Aluminiumgestänges sind noch in der Konstruktionsphase. Auf jeden Fall kommen keine losen Schrauben zum Einsatz, sonst: Gehe nicht über Los, ziehe nicht 4000.- DM ein....

Die Winkelencoder sind bestellt. Die Elektronik wird gerade zusammengelötet. Als DEC-Winkelmesser kommt ein Inklinometer zum Einsatz (quasi ein Pendel mit Winkelmesser), das irgendwo in der Konstruktion versteckt werden kann. Die Winkelencoder liefert der Astroshop Hamburg.  Die Selbstbaulösung (siehe Links) sitzt am seriellen Port. 

Gesamtkosten des Teleskops (ohne Computer): ca. 5000.- + x  DM

 

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Links:

Das große Vorbild: Gary Wolanski's superleichtes Aluminium-Dobson:

http://www3.bc.sympatico.ca/gwolanski/40POUND.HTM

Mel Bartels ausgereifte Schrittmotor-Lösung für azimutale und equatoriale Montierungen:

http://zebu.uoregon.edu/~mbartels/altaz/altaz.html

Hier die Selbstbaulösung für das Encoder Interface:

http://home.earthlink.net/~ekdave/dsc.html