Parallaktische Montierung

Parallaktische Montierung

 

Bild 1 zeigt eine parallaktische Selbstbaumontierung mit einem 4-zoll Refraktor auf einem Baader-Stativ.

 

 

Bild 1

Die Deklinationsachse ist aus rostfreiem Stahl und hat einen Durchmesser von 40mm. Sie ist in zwei in O-Anordnung verspannten Kegelrollenlagern (Typ 32008) gelagert. Zur Aufnahme der Gegengewichte wurde die Achse auf einen Durchmesser von 30mm abgedreht. Die Gegengewichtsstange ist relativ kurz, wodurch die Montierung sehr kompakt ist und dadurch gut transportiert werden kann. Nachteilig ist dabei, dass durch die eingegrenzte Möglichkeit zum Verschieben der Gegengewichte für unterschiedliche Teleskopgewichte mehrere Gegengewichte benötigt werden. Da als Gegengewichte Hantelgewichte benutzt werden, die sehr preisgünstig sind, wird dieser Nachteil etwas relativiert.

Als Gehäuse für die Deklinationsachse wurde ein dickwandiges Aluminiumrohr mit einem Außendurchmesser von 80mm  und einem Innendurchmesser von 55mm verwendet. In dieses Rohr wurden die Kegelrollenlager eingepasst. Als Problem hatte sich ergeben, dass die Achse nicht sauber rund lief, wenn der Vorschraubring, mit dem die Lager verspannt werden sehr fest angezogen wurde. Kegelrollenlager sind sehr empfindlich gegen Verkippungen. Offenbar bringt die altersschwache Drehbank, die zum Bau der Montierung benutzt wurde, hier nicht mehr die erforderliche Präzision. Rückblickend wäre es besser gewesen, als oberes Lager ein Kegelrollenlager und als unteres Lager ein Pendelrollenlager zu verwenden. Bei dieser Montierung wurde ein anderer Weg gewählt. Der Lagersitz für das untere Lager wurde zwei zehntel Millimeter zu groß ausgedreht. Dann wurde das untere Kegelrollenlager eingeklebt, wobei der Vorschraubring bis zum Aushärten des Zweikomponentenklebers kräftig angezogen wurde in der Hoffnung, dass sich das Lager ausrichtet. Dies hat offenbar auch gut funktioniert, jetzt dreht sich die Welle auch bei fest angezogenem Vorschraubring sehr sauber.     

Als Material für die Rektaszensionsachse wurde Aluminium gewählt. Aluminium lässt sich wesentlich einfacher bearbeiten als Edelstahl. Da die Achse sehr kurz ist, wird die Steifigkeit der Montierung durch die Wahl von Aluminium nicht negativ beeinflusst. So hat eine einseitig eingespannte Stahlwelle mit einer Länge von 200mm und einem Durchmesser von 40mm eine Steifigkeit von etwa 10Mn/m, während eine Alu-Welle mit einer Länge von 60mm und einem Durchmesser von 50mm eine Steifigkeit von etwa 290Mn/m besitzt (der Fall der einseitigen Belastung tritt zwar bei der Montierung nicht auf, wurde aber hier zum Abschätzen genutzt). Gegen eine kurze Welle könnte sprechen, dass sich der Rundlauffehler der Kugellager bei einer kurzen Welle mehr auswirkt als bei einem größeren Lagerabstand, wie er mit einer längeren Welle erreicht werden kann. Da die Montierung aber nur für visuelle Beobachtungen eingesetzt werden soll, wurde dies in Kauf genommen. Beim Praxistest wurde auch ein fehlerhafter Rundlauf nicht bemerkt. Kritisch hingegen könnte die Belastung, besonders des oberen Stundenachslagers durch die ungünstigen Hebelverhältnisse werden. Aufgrund des Kragarmverhältnisses von etwa 1:2 müsste dieses Lager etwa die dreifache Last aufnehmen, wenn die Achse horizontal liegen würde. Dies entschärft sich zwar für die statische Belastung etwas, da die Achse geneigt ist (man müsste mit dem cos der geografischen Breite multiplizieren), allerdings dürften die ungünstigen Verhältnisse bei dynamischen Belastungen (z.B. bei Stößen gegen den Okularauszug des montierten Fernrohrs)  bestehen bleiben. Deshalb wurden für die Stundenachse mit einem Lager des Typs 30210 für das obere Stundenachslager und 30209 für das untere Lager möglichst steife Lager gewählt. Das 30210 hat eine radiale statische Tragzahl von 96500N und dürfte damit für ein vorgesehenes maximales Teleskopgewicht von ca. 20kg  bei einem angenommenen Gesamtgewicht der Deklinationsachse von 40kg (Achse, einschließlich Teleskop und Gegengewichten) ausreichend steif sein.

Als Gehäuse für die Stundenachse wurde ein massiver Aluquader gewählt. Das Gehäuse ist mit zwei M12-Schrauben an zwei Aluminiumplatten befestigt (Bild 2). Die beiden Seitenplatten wurden mit Hilfe eines zweiten Quaders mit einer massiven Grundplatte verschraubt.

 

 

 

 

 

Bild 2   

 

Dadurch wird das Gehäuse der Stundenachse zwischen den beiden Aluplatten eingeklemmt, wodurch eine sehr steife Anordnung entsteht. Nachteilig ist, dass sich die Polhöhe nur in engen Grenzen verändern lässt. Dies kann allerdings dadurch behoben werden, dass die Seitenflächen ausgetauscht werden, wenn die Montierung einmal in geografischen Breiten eingesetzt werden sollte, für die die Verstellmöglichkeit nicht mehr ausreicht. 

Da Schraubverbindungen hinsichtlich ihrer Auswirkungen auf die Steifigkeit immer kritisch sind, wurde darauf geachtet, dass immer möglichst viele Schrauben für eine Verbindung verwendet wurden. So wurde z.B. der untere Quader mit vier M8-Schrauben auf der Grundplatte verschraubt, jede Seitenplatte wurde zusätzlich noch mit drei M6-Schrauben mit der Grundplatte verschraubt. Häufig wird empfohlen Verbindungen zu verkleben. Dies wurde aber (bis auf das eingeklebte Lager der Deklinationsachse) vermieden, da sich ordentliche Klebverbindungen meist nicht mehr lösen lassen, wodurch man sich späterer Änderungsmöglichkeiten beraubt.

 

Überarbeitete Montierung

Durch die Befestigung des Gehäuses der Deklinationsachse an der Stundenachse entsteht bei der Montierung in der ursprünglichen Form ein ungünstiger Kragarm. Obwohl keine praktischen Nachteile beobachtet wurden, wurde die Montierung überarbeitet (Bild 3). 

 

 

 

Bild 3

 

Dazu wurde an das dickwandige Rohr des Gehäuses der Deklinationsachse eine Planfläche angefräst. Auf die Planfläche wurde eine Aluminiumscheibe aufgeklebt und zusätzlich mit Senkkopfschrauben verschraubt. Die Aluminiumscheibe ist mit vier M8-Schrauben auf der Stundenachse befestigt. Zusätzlich wird das Gehäuse noch durch eine M12-Schraube gehalten. Diese Schraube ist in ein Gewinde, welches sich zentral in der Stundenachse befindet, eingeschraubt. Der Kopf der M12-Schraube befindet sich nicht sichtbar im Inneren des Gehäuses der Deklinationsachse.