Opimierung eines 8-Zoll f/4,4 Orion UK Newton

Sommer 2009

Vor ca. 5 Jahren habe ich mir primär für die Astrophotographie einen "schnellen" 8-Zöller von Orion UK gekauft. Diese Newtons sind einerseits für gute optische Qualität, geringes Gewicht und hohe Lichtausbeute durch die Hilux-Vergütung bekannt, allerdings auch für nicht ganz optimale mechanische Eigenschaften.

Die Probleme, die mir im Laufe der Zeit negativ aufgefallen sind, sind vor allem:

• Sehr geringe Steifigkeit des dünne Tubus und damit verbunden geringe Justier-Stabilität
• Zu geringer Innendurchmesser des Tubus, der Tubus-seeing begünstigt und in Kombination mit dem Versteifungsring an der Tubusöffnung zu Vignettierung führt
• Schwache Rohrschellen ohne ebene Auflageflächen
• Schwergängiger OAZ ohne Untersetzung

Im Laufe der Zeit hatte ich einige Optimierungen vorgenommen:

• Austausch der schwachen Rohrschellen durch deutlich stabilere Schellen mit ebenen Auflageflächen
• Verwendung der alten Rohrschellen im Bereich des OAZ und der Fangspiegel-Aufhängung zur Versteifung des Tubus an diesen kritischen Stellen
• Austausch des OAZ durch einen motorisierten JMI-Auszug
• Installation von 3 saugenden Lüftern hinter dem Hauptspiegel

Aber all diese Maßnahmen konnten das Grundproblem des sehr dünnen und unterdimensionierten Tubus nicht beseitigen.

Besonders ärgerlich fand ich, daß ich es trotz zahlreicher Versuche nie geschafft habe, die Fangspiegelspinne so einzustellen, daß das Teleskop sauber justiert war und ich nicht gleichzeitig Doppelspikes durch nicht-parallel verlaufende Streben erhielt, die auf Photos sehr unschön aussahen.

Also reifte der Entschluß, das Teleskop komplett umzubauen.

Mit Hilfe des Programms MyNewton habe ich in einigen Iterationen den Newton nach meinen Vorstellungen dimensioniert mit dem Ziel, ihn primär photographisch einzusetzen und auf ein möglichst wenig vignettiertes Gesichtsfeld von 22,5mm Durchmesser hin auszulegen (die Diagonale der FLI ML8300, deren Auslieferung ich sehnlichst erwarte).

Als Ersatz für den windigen Blechtubus habe ich einen Hartpapiertubus bei Gerd Neumann bestellt. Nach Rücksprache mit ihm habe ich mich für 250mm Innendurchmesser und 4mm Wandstärke entschieden. Das Reststück, das beim Herstellen des Tubus übrig bleibt, ließ ich mir kostenlos mitliefern, um daraus Versteifungsringe an den kritischen Stellen herzustellen.

Während der Wartezeit auf den Tubus machte ich mir Gedanken zu den erforderlichen neuen Rohrschellen. Da ich mir auf meiner CNC-Fräse etwas schwer tue, Materialdicken über 20mm zu fräsen, habe ich mir die Angebote im Netz zu Multiplex-Rohrschellen angeschaut. Die Preise sind sehr günstig, aber die angebotenen Formen waren nicht ganz nach meinen Vorstellungen. Also habe ich Dieter Martini angeschrieben, ob er mir abgewandelte Rohrschellen aus 30mm Multiplex nach eigener CAD-Vorlage fräsen kann. Er war sehr kooperativ und nachdem ich ihm die Datei zugeschickt hatte, dauerte es genau 3 Tage, bis die fertigen Rohrschellen bei mir zu Hause waren. Absolut genialer Service, den ich nur weiterempfehlen kann.

Die Schellen habe ich anschließend geschliffen und gewachst.

Als nächstes ging es an die Optimierung der Fangspiegel-Spinne, die ja durch den größeren Tubus-Durchmesser eh angepaßt werden mußte. Ich habe mich zu einem etwas ungewöhnlichen Doppel-Speichen-Design entschlossen, um hier maximale Steifigkeit in der Spinne zu erzielen. Die Einzelteile sind aus 1,3mm CfK und 5mm Alu gefräst.

Das folgende Bild zeigt im linken Teil die Original-Spinne, rechts die neuen Streben und Distanzstücke.

Hier die montierte Spinne ...

und komplett mit Fangspiegel (die Distanzstücke waren zu dem Zeitpunkt noch nicht geschwärzt).

Als Okularauszug habe ich einen 2-Zoll Feathertouch mit 40mm Auszugslänge vorgesehen. Um diesen an den Tubus zu adaptieren, habe ich ein Übergangsstück aus POM mit der Tubus-Außenkrümmung und eine Alu-Aufnahmeplatte (6mm stark) gefräst.

Anschließend wurde die Aufnahmeplatte und die Distanzstücke der Spinne schwarz pulverbeschichtet.

Nach meinem Urlaub im August kam endlich der Tubus an, der einen tollen Eindruck machte und sehr präzise verarbeitet war. Sowohl die Rohrschellen als auch das OAZ-Übergangsstück paßten perfekt, da der Tubus sehr enge Toleranzen aufwies. Entsprechend erleichtert war ich, daß die Vorarbeiten nicht umsonst waren.

So sah der gelieferte Tubus mit dem Reststück anfänglich aus:

Mittels Stichsäge habe ich anschließend aus dem Reststück 2 geschlitzte Ringe hergestellt, die zum einen den Tubus im vorderen Bereich (OAZ und Fangspiegelaufnahme), zum anderen im hinteren Bereich (Hauptspiegelhalterung) verstärken.

Diese Ringe wurden paßgenau in den Tubus eingeklebt, so daß er nun in den Bereichen 8mm Wandstärke aufweist.

Um die erforderlichen Bohrungen im Tubus möglichst präzise vornehmen zu können, habe ich im CAD-System ein entsprechende Bohrschablonen gezeichnet und ausgedruckt. Diese dienten dann auf den Tubus geklebt zur genauen Plazierung der Löcher.

Das Bohren der Löcher für Fangspiegel, Hauptspiegel und OAZ gelang problemlos, das folgende Bild zeigt den gebohrten und anschließend mit Velours ausgekleideten Tubus.

Die Grundplatte der Hauptspiegelhalterung mußte natürlich auch an den größeren Tubus-Innendurchmesser angepaßt werden. Da ich mit der Position der Justier- und Konterschrauben der alten Halterung nicht glücklich war und auch plante, an der Grundplatte 3 Lüfter (saugend) anzubringen, habe ich entschieden, die Grundplatte neu zu fräsen.

Ein Modell aus 2mm Flugzeugsperrholz gefräst zeigte, daß alle Maße passen.

Also wurde die Grundplatte aus 9mm Alublech gefräst.

Hier im Vergleich die alte und neue Grundplatte,

die neue Platte gebohrt und mit Gewinden versehen,

und schließlich pulverbeschichtet (rechts).

Aus 1,3 mm CfK entstand anschließend die Abdeckplatte mit den Lüfteraufnahmen, die auf die Grundplatte aufgeschraubt wird.

Zur Vermeidung von Spikes durch die 3 Halteklammern des Hauptspiegels habe ich diese durch einen 1,8mm starken CfK-Ring ersetzt. Im Vordergrund sind noch die drei Unterlagen zu sehen, die aus 15mm Delrin gefräst wurden und die Imbus-Schrauben aufnehmen, die die Hauptspiegelhalterung mit dem Tubus verschrauben (zugegebenermaßen eher eine optische Spielerei).

So sieht die gesamte Hauptspiegel-Einheit mit Lüfterplatte schließlich aus:

Damit konnte der Zusammenbau des Newtons beginnen.

Zuerst wurde der Okularauszug eingebaut. Ich hatte beim Bohren des Tubus genau gegenüber des OAZ ein 1,5mm Loch in den Tubus gebohrt. Nach Montage des OAZ steckte ich den Justierlaser in den Auszug und war begeistert, daß sofort der Laserstrahl durch das gegenüberliegende kleine Loch fiel. Damit liegt die OAZ-Achse genau senkrecht auf der Tubus-Achse, eine Justage des OAZ war also nicht weiter erforderlich.

Zur Vorjustage des Fangspiegels habe ich mir eine Justierhilfe gefräst, mit der ich den Abstand des Fangspiegels von der Spinne, die 45-Grad-Neigung des Fangspiegels und die korrekte Rotation des Fangspiegels bzgl. der Spinne vor dem Einbau einstellen konnte. Dazu diente diese Konstruktion, die etwas an ein Flugzeug-Leitwerk erinnert.

Nach dem Einsetzen des Fangspiegels inkl. Spinne war durch die Vorjustage der Laserstrahl schon sehr nah an der Tubusachse (hier sichtbar auf einem kleinen Justage-Hilfsmittel).

Damit blieb nur noch der Einbau der Hauptspiegel-Einheit (die Kunststoff-Konterschrauben werden noch ersetzt).

Im Ergebnis blieben vom Original Newton nur die Spiegel und Teile der Haupt- und Fangspiegelhalterungen übrig. Abschließend wird der Newton noch eine Isolierung aus Heizkörper-Tapete bekommen, um Tubusseeing zu minimieren.

Ich hoffe, daß sich die massiven Umbauten in der Praxis bewähren.

Abschließend noch 3 Ansichten des fertigen Newtons: