Zum Einstieg eine website von Brian Lula, die zeigt was möglich ist. Eine sauber durchkonstruierte Einarm-Montierung.

Hier ein Index für die Zeitschrift "Sky and Telescope". Eine wahre Fundgrube.

• steif

sein. Diese Anforderung läßt sich am leichtesten durch sog. Schrägkugellager erfüllen. Das Dumme ist nur, daß Schrägkugellager mit zunehmendem Durchmesser sehr teuer werden können. Da sie außerdem gespannt werden müssen, ist der konstruktive Begleitaufwand deutlich höher als bei normalen Kugellagern. Kurz: die schönste durchgängigste Lösung wird für den Selbstbauer leider sehr teuer.

Derartige Lagermodule gibt's auch von anderen Zulieferern der Autoindustrie.

Natürlich auch als komplett neue Lagereinheit direkt von jedem Citroen-Händler.

Im Versandhandel, sowohl neu als auch gebraucht, bekommt man das Teil von der CX-Basis.

Sie können auch schrottreife blaugelaufene Lager nehmen (günstiger), Hauptsache es rumpelt nicht.

Beim Kauf die Plastikschutzkappe für die Kugeln der Rückseite nicht vergessen.

Reinigung gebrauchter Lager: das ist nicht so ganz einfach. Das Rangehen mit der Drahtbürste birgt die Gefahr in sich, daß Dreck in die hintere Seite des Lagers gerät. Dies muß daher sorgfältigst abgedicht werden.

Das alte Fett wird beseitigt, indem man Terpentinersatz in das Lager laufen und dann eine Weile wirken läßt. Dann ordentlich drehen, wirken lassen, drehen, wirken lassen .... am Schluß die "Suppe" rauskippen. Für den Zweck der Fernrohrmontierung genügt gaaaaanz wenig Fett. Und das sollte außerdem bei niedrigen Temperaturen dünnflüssig sein. Kurz und gut: Alle Kugeln mit Motoröl benetzen.

Nehmen wir die Abmessungen wie in der Skizze an.

Ein Stern, werde nicht verwackelt abgebildet, wenn man die Kamera versucht zu bewegen, und sich der Stern nicht auf den nächsten Pixel schiebt. Anders ausgedrückt, das Fernrohrende mit der Kamera darf sich bei Gegendrücken (mit sinnvoll gewählten Kräften) maximal 5µm bewegen.

Um die Sache nicht zu kompliziert zu machen, nehmen wir das hintere Lager als festen Drehpunkt an.

Nach etwas Rechnen kommt man zu dem Ergebnis, daß das Lager ein maximales Spiel von <10nm haben dürfte.

Wie sieht die reale Welt nun aus?

Normale Rillenkugellager (40mm Welle) haben ein Spiel ('Lagerluft') von 10µm. Spannt man das Lager nun vor, so werden die Kugeln an die Laufbahnen gedrückt mit der Folge, daß das Spiel sich verringert. Aber um wieviel?

Hier genau liegt das Problem.
Die Kugeln sind gefettet oder laufen in Öl. Der Schmierfilm befindet sich zwischen Kugel und Laufbahn. Dieser Schmierfilm ist nötig, da es sonst zur metallischen Reibung kommt. In der Fernrohrmontierung drehen sich Kugellager nun überhaupt nicht schnell, man muß sie praktisch als statisch betrachten. Im Ergebnis wird der Schmierfilm von der Kugel seitlich weggedrückt. Der Schmierfilm ist sozusagen ein 'elastisches Spiel'.
Aber nicht nur der Schmierfilm, selbst wenn die Kugeln metallischen Kontakt haben dürften, würde die Laufbahn an den Kontakten sowie die Kugel selbst elastisch nachgeben. Der Druck auf die wenigen Kugeln die tragen ist aufgrund der Hebelarme sehr groß. Das halten die Lager problemlos aus, aber es ist aus mit der Vorstellung, ein vermeintlich spielfrei eingestelltes Lager, drücke die maximal mögliche Auslenkung unter die genannten 5µm.

Die kleineren Fernrohre im Profibereich werden von allen Arten von Wälzlagerungen getragen (Kegel, Tonnen, Zylinder). In aller Regel werden mit Wellenmuttern die Lager vorgespannt. Einzelanfertigungen rechtfertigen den Aufwand für die notwendigen Einstellungen. Derartige Konstruktionen werden von im Maschinenbau versierten Firmen hergestellt. Der Umgang mit 'Lagerspiel' und die nötige Präzision bei der Herstellung von Wellenmuttern und Lagersitzen ist dort kein Thema.

Im Amateurbereich findet man Gleitlagerungen, Kugellagerungen, Schrägkugellagerungen, Kegelrollenlagerungen. Spielfreiheit wird so eingestellt, daß mit einer Wellenmutter die Lager vorgespannt werden, dabei klemmt die von Hand gedrehte Achse gerade noch nicht.

Bei den Selbstbauüberlegungen stolpert man schnell in das Thema 'Lagerspiel', und von dort zu den einstellbaren Kegelrollenlagern. Dort lauern Konstruktionsfallen.

Alle Arten von Lagern sind von den Herstellern recht präzise ausgeführte Konstruktionselemente. Dieser Präzision muß eine ebensolche Präzision der Lageraufnahme gegenüberstehen. Mit anderen Worten: Wer ein hochpräzises Kegelrollenlager oder Schrägkugellager spielfrei stellen will, benötigt im µm-Bereich genau fluchtende Lagersitze und - ganz wichtig - auch Parallelität der Lagersitze.
Gezeichnet ist diese Konstruktion sehr schnell, produziert noch lange nicht. Eine große Drehbank mit großem Durchlass des Futters ist nötig um die Lagerung aufnehmen zu können. Es darf nicht umgespannt werden. Die Drehbank selbst darf 'kein' Spiel haben. Mit Heimwerkermaschinen, selbst den teuren bis 3000 Euro, kommt man nicht allzu weit.

Man wird drauf angewiesen sein, drehen zu lassen. Dabei und beim Kauf der Kegelrollenlager wird einem schnell klar, dass der Selbstbau eine teure Übung werden kann.

Bei der Konstruktion ist dem Thema Wärmeausdehung einige Bedeutung beizumessen. Es sollten Materialpaarungen gewählt werden, die kein Klemmen oder zuviel Spiel bei extremen Temperaturen herbeiführen. Oder haben Sie Lust bei minus 20Grad im Winter erstmal das Spiel der Kegelrollenlager zu beseitigen, wo es doch im Sommer so schön eingestellt war. Genau das passiert recht leicht, wenn man als Lagergehäuse Aluminium wählt und für die Achse Stahl.

Vor dem Hintergrund Wärmeausdehnung sind die Schneckenräder aus Bronze oder Messing ärgerlich, weil die übrige Konstruktion aus Stahl oder Alu ist. Bei großen Schneckenrädern klemmt's entweder im Sommer oder im Winter. Eine Schnecke 'knapp vor spielfrei' einzustellen ist auch nicht besonders erheiternd bei minus 20 Grad im Winter. Pfiffige Konstrukteure nehmen ein Schneckenrad aus Stahl. Ungewöhnlich, aber kein Problem!

Spätestens im Nachführbetrieb über Schneckenräder haben Sie in einer Achse das 'unvermeidbare Schneckenspiel'. Wenn Sie bereit sind damit zu leben, warum denn nicht auch mit einem Lagerspiel?

Lagerspiel ist dann kein Problem, wenn die Lager nicht 100%ig ausbalanciert sind, sondern einseitig vorbelastet. Wenn Sie im praktischen Fernrohrbetrieb fotografieren, werden Sie wohl kaum an dem Fernrohr rumrütteln. Bleibt noch der Wind. Dagegen gibt's kaum Abhilfe. Allenfalls wenn der Wind zu sehr drückt, daß das Fernrohr wegen des Lagerspieles in den Lagern kippelt, bleibt nur noch webcam-Betrieb und sich die schönsten Aufnahmen raussuchen.

Und noch was: die großen Hersteller für den Amateuerbereich kochen auch nur mit Wasser, sprich, oft Kunststoff-Gleitlager. Und kippeln im oben genannten 5µm-Bereich tun die alle. Wenn Sie dann sehen, welche Aufnahmen mit diesen Geräten gelingen, am Lagerspiel kann's nicht liegen.

Wenn Sie dem folgen können, fällt es einfach, billige Rillenkugellager zu nehmen, oder die etwas teueren Dünnring-Rillenkugellager. Ein beidseitig ausgedrehtes Rohr mit den Lagersitzen, die Welle bekommt eine Rille für den Sicherungsring. Mit Paßscheiben aus dem Schraubenhandel kann man die Lager etwas vorspannen. Das war's. Mit diesem Lösungsansatz können Sie locker in die 100kg-Fernrohrgewichtklasse vordringen.

Die Gleitlagerung ist nicht zu verschmähen. Ein gezogener Stahl, an den Lagerstellen hochglanzpoliert - mit Chrompolitur, dauert etwas, geht aber - zwei fertige Gleitlagerbuchsen aus dem Fachhandel - zwei Anlaufscheiben, ein Rohr zur Aufnahme der Buchsen, fertig ist das Ganze.

Diese Site zeigt einen wunderbaren Überblick über ungewöhnliche Teleskope http://bhs.broo.k12.wv.us/home
page/alumni/dstevick/weird.htm

und diese von Roger Ceragioli über Refraktorbauarten
http://alice.as.arizona.edu/~rogerc/

suchen unter "Lenses", "Objectives" oder "Achromats". Surplus-Ware.
US-Anbieter. Falls Sie telefonieren, denken Sie daran, daß weder Engländer noch Amerikaner wissen was ein "Zoll" ist. Dort heißt es "inch". Nur in Deutschland wird zum Inch 'Zoll' gesagt.
Achtung! Beim Import in die EU kommen noch Zoll und Einfuhrumsatzsteuer dazu.

http://www.handsonoptics.com

suchen unter "used equipment".
US-Anbieter.

http://members.aol.com/lenses

Hersteller von Optiken.
US-Anbieter.
Preise ab 600€

http://www.rfroyce.com/ast

Hersteller von Optiken.
US-Anbieter.

http://www.apogeeinc.com

suchen unter "telescope optics".
US-Anbieter.
Surplus-Ware.

http://www.apm-telescopes.de

suchen unter "second hand" in der Fußleiste, sowie "TMB FH Refractors" im Menü "Products".
deutscher Versandhändler.

http://www.teleskop-service.de

suchen ganz unten unter "Spiegel und Linsen".
Achromate in sog. "Vixen-Qualität".
deutscher Versandhändler.

http://www.scopequipment.de

suchen ganz unten unter "Teleskopbau".
Achromate in sog. "Vixen-Qualität".
deutscher Versandhändler.

http://optosigma.com

Hersteller von Optiken
US-Anbieter.
Achromate zementiert.

http://www.jmlopt.com

Hersteller von Optiken
US-Anbieter.
Achromate zementiert.

http://www.dgoptical.com

Hersteller von Optiken
US-Anbieter.
gute Adresse!

http://www.atmsite.org/contrib/
Ceragioli/refractor/

Nachdem ich obige Adresse gefunden habe, habe ich beschlossen, nichts weiter zu diesem Thema zu schreiben. Da findet man alles, was man zum Selbstschleifen wissen muß.

Eine Warnung vielleicht doch noch:
Bauen Sie niemals einen Fraunhofer-Achromaten kleiner als f/15. Der Farbfehler wird ab etwa f/10 bei höheren Vergrößerungen einfach unerträglich. Ich habe selbst eine solche 'Gurke'. Tun' Sie es nicht.

Abblenden oder Farbfilter mildern das Farbfehler-Problem; allerdings wer zu solchen Maßnahmen greift, wird sich fragen lassen müssen, warum er überhaupt noch einen Refraktor will. Soooo einen großen Unterschied zu obstruktionsbehafteteten Fernrohren besteht nun auch wieder nicht. f/15-Refraktoren haben bei großen Öffnungen auch große Brennweiten, mithin lange Rohre. Sie sind also weniger was für die Reise.

Wer ab f/10 farbfehlerfrei sehen will, muß zu den modernen Refraktoren mit ihren besonderen Objektivkonstruktionen greifen. Da ist eine Selbstberechnung und Selbstschleifen für den 'normalen' Amateur fast ausgeschlossen.