Lagerung für Fernrohrspiegel Beim Bau von größeren astronomischen
Spiegelfernrohren oder ähnlichen optischen Instrumenten bedingt das verhältnismäßig
große Gewicht der Spiegel, namentlich des Hauptspiegels von Fernrohren, verschiedene
Schwierigkeiten und damit eine Reihe von konstruktiven :Maßnahmen, um trotz der
großen zu bewegenden Gewichte eine genaue Einstellung und Nachführung des Fernrohrs
zu ermöglichen. Das große Gewicht des Spiegels ist in erster Linie verursacht durch
die große Spiegeldicke, die bisher nötig war, damit der Spiegel durch etwaige elastische
Verformungen schon während der Bearbeitung und später durch die verschiedenen Gebrauchslagen
die genaue Form der optisch wirksamen Fläche nicht verliert oder verändert. Wäre
es möglich, diese Forderung auch mit geringerer Dicke des Spiegels zu erfüllen,
so könnte die ganze Lagerung des Fernrohrs wesentlich einfacher und damit auch die
Handhabung des Fernrohrs erleichtert werden.Storage for telescopic mirrors When building larger astronomical
Mirror telescopes or similar optical instruments require this proportionately
Great weight of the mirrors, especially the main mirror of telescopes, various
Difficulties and, therefore, a number of constructive: measures to, in spite of the
large weights to be moved allow precise setting and tracking of the telescope
to enable. The large weight of the mirror is primarily caused by
the great thickness of the mirror, which was previously necessary so that the mirror could be elastic
Deformations already during processing and later due to the various positions of use
does not lose or change the exact shape of the optically effective surface. Were
it is possible to meet this requirement with a smaller thickness of the mirror,
so the whole storage of the telescope could be much easier and thus also the
Handling of the telescope can be facilitated.
Die Erfindung bietet nun einen Weg, die genaue Spiegelform auch bei
beträchtlich geringerer Spiegeldicke zu sichern, so daß das gesamte Gewicht von
Fernrohr und Lagerung 'herabgesetzt und die Beweglichkeit des Fernrohrs verbessert
«-erden kann. Dieser Weg besteht darin, daß man den Spiegel an seinem Rand ringsum
in einem Fassungskörper unter Verwendung von dichten Zwischenlagen, z. B. Gummi
oder Kork, gleichförmig einbettet und den Fassungskörper dabei so ausbildet, daß
auf der Rückseite des Spiegels ein nach außen abgeschlossener Hohlraum entsteht
und daiß ferner
der Drück des diesen Hohlraurri ausfüllenden Gases
selbsttätig so geregelt wird, daß bei jeder Lage des. Spiegels die zur Spiegelfläche
senkrechte Gewichtskomponente des Spiegels aufgehoben ist. Auf diese Weise kann
man auch bei verhältnismäßig sehr dünnen Spiegeln erreichen, daß durch. den Einfluß
des Eigengewichts keine Verformung des Spiegels und -damit auch keine Veränderung
seiner optisch wirksamen Fläche eintritt. Die selbsttätige Regelung, des Gasdrucks
in dem Hohlraum hinter dem Spiegel kann mit bekannten Mitteln auf verschiedene Weise
erfolgen:. Eine einfache Lösung ergibt sich, wenn man den Hohlraum durch entsprechende
Leitungen mit einem zweiten blasebalgartig abgeschlossenen Hohlraum verbindet, der
unter der Belastung eines Gewichtes steht, das praktisch reibungsfrei parallel zur
Spiegelachse -geführt ist. Der durch dieses bewegliche Gewicht erzeugte Druck im
Innern des Blasebalgs überträgt sich auf den Hohlraum hinter dem Spiegel, und da
das Gewicht sich nur parallel zur Spiegelachse bewegen kann, nimmt der Innendruck
in dem Maße zu, in dem die Spiegelachse von der horizontalen zur lotrechten Lage
hin bewegt wird. Es ergibt sich dadurch also in jeder Lage des Spiegels der Ausgleich
der Gewichtskomponente, die parallel zur Spiegelachse ist. Die Gestaltung des zweiten
blasebalgartig abgeschlossenen Hohlraums kann beliebig vorgenommen werden; es kann
beispielsweise ein ringförmniger, die Spiegelachse umschließender Blasebalg verwendet
werden oder auch mehrere gleichmäßig um die Spiegelachse verteilte kleinere Blasebälge,
die untereinander Verbindung haben.The invention now offers a way to achieve the exact mirror shape
to secure considerably less mirror thickness, so that the entire weight of
Telescope and storage 'reduced and the maneuverability of the telescope improved
«-Can earth. This way consists in having the mirror around its edge all around
in a socket body using dense intermediate layers, e.g. B. rubber
or cork, embeds uniformly and thereby forms the socket body so that
on the back of the mirror a cavity is created that is closed off from the outside
and furthermore
the pressure of the gas filling this hollow space
is automatically regulated so that for each position of the. Mirror to the mirror surface
vertical weight component of the mirror is canceled. That way you can
you can achieve that even with relatively very thin mirrors. the influence
No deformation of the mirror due to its own weight and therefore no change
its optically effective surface occurs. The automatic regulation of the gas pressure
in the cavity behind the mirror can be done in various ways by known means
take place:. A simple solution arises if you have the cavity through appropriate
Lines with a second bellows-like closed cavity connects the
is under the load of a weight that is practically frictionless parallel to the
Mirror axis is guided. The pressure in the
Inside the bellows is transferred to the cavity behind the mirror, and there
the weight can only move parallel to the mirror axis, the internal pressure decreases
to the extent that the mirror axis changes from the horizontal to the perpendicular position
is moved towards. This results in compensation in every position of the mirror
the weight component that is parallel to the mirror axis. The design of the second
Bellows-like closed cavity can be made arbitrarily; it can
for example, an annular bellows enclosing the mirror axis is used
or several smaller bellows evenly distributed around the mirror axis,
who are connected to each other.
Bei Hohlspiegeln, wie z. B. Parabolspiegel oder Kugelspiegel, ist
der auf die geschilderte Weise erzielte Ausgleich noch nicht ganz vollständig, weil
indolige der Wölbung auch bei horizontaler Spiegelachse das Eigengewicht des Spiegels
noch geringe Verformungen verursachen kann. Aber auch dieses läßt sich vermeiden,
wenn man die beiden Hohlräume mit einem Gas von höherer Wichte als Luft füllt. Man
kann; dann die Wichte dieses Gases so wählen, daß der Gewichtsausgleich, über die
ganze Spiegelfläche vollständig erreicht ist. Handelt es sich beispielsweise um
einen Hohlspiegel mit einem Öffnungsverhältnis von r : q. und einer über den ganzen
Radius gleichbleibenden Spiegeldicke = 1/6o .des Durchmessers, so ist dazu ein Gas
mit einer Wichte von 6,5 kg/ms (bei 760 Torr:) nötig. Dieser Forderung
genügt z. Bi. Schwefelhexafluorid.With concave mirrors such. B. parabolic mirrors or spherical mirrors, the compensation achieved in the manner described is not quite complete, because indole of the curvature, even with a horizontal mirror axis, the weight of the mirror can still cause slight deformations. But this can also be avoided if the two cavities are filled with a gas of higher density than air. One can; then choose the specific gravity of this gas so that the weight balance is completely achieved over the entire mirror surface. For example, if it is a concave mirror with an aperture ratio of r: q. and a mirror thickness = 1 / 6o of the diameter that remains constant over the entire radius, a gas with a weight of 6.5 kg / ms (at 760 Torr) is required for this. This requirement is sufficient z. Bi. Sulfur hexafluoride.
Es sei noch darauf hirngewiesen, daß, man zweckmäßigerweise bereits
bei der Herstellung solcher dünnwandiger Spiegel die beschriebene Ausgleichslagerung
verwendet, so daß schon bei der Bearbeitung der Spiegelfläche die Beeinflussung
durch das Eigengewicht aufgehoben ist. Man wird dabei außerdem den Druck in den
beiden Hohlräumen so -weit steigern, daß auch der durch die Bearbeitungswerkzeuge
ausgeübte Druck auf die Spiegelfläche ausgeglichen ist.It should be pointed out that, expediently, already
in the manufacture of such thin-walled mirrors, the compensation bearing described
used, so that the influencing of the machining of the mirror surface
is canceled by its own weight. You will also reduce the pressure in the
Increase both cavities so far that the machining tools
pressure exerted on the mirror surface is balanced.
In der Zeichnung ist der Erfindungsgedanke durch ein Ausführungsbeispiel
veranschaulicht, und zwar ist ein Schnitt entlang der Spiegelachse eines astronomischen
Fernmahrs mit den wesentlichen Einzelheiten dargestellt. Ein Hohlspiegel a, der
über den ganzen Bereich eine ungefähr gleichmäßige Dicke besitzt und dessen Rand
auf beiden Seiten abgeschrägt ist, ruht unter Zwischenschaltung eines der Form des
Spiegelrandes angepaßten Gummiringes b auf einem Fassungskörper c und wird durch
einen mit dem Fassungskörper c ringsum verschraubten Ring c1 gleichmäßig und dicht
eingespannt. Der Fassungskörper c ist so: ausgebildet, daß der zwischen. dem Spiegel
a und dem. Boden desTassurngskörpers c verbleibende Hohlraum allseitig dicht abgeschlossen
ist. In der Mitte ist der Fassungskörper c fest verschraubt mit einer Tragachse
d, die ihrerseits mit einer Grundplatte e fest verbunden ist. Zwischen dem Fassungskörper
c und der Grundplatte e. befindet sich ein ringförmiges Gewicht f, das mit der Grundplatte
e durch einen Blasebalg g verbunden ist. Der vom Blasebalg g umschlossene Raum ist
allseitig abgedichtet; es besteht jedoch durch eine Rohrleitung h und eine zentrale
Bohrung d1 der Tragachse d eine dauernde, Verbindung mit dem hinter dem Spiegel
a gebildeten Hohlraum. Das Gewicht f ist nach der Achse zu mit drei Führungsansätzen
f1 versehen, deren jeder zwei übereinander angeordnete Führungsrollen trägt. Damit
ist das Gewicht f in Richtung der Tragachse d praktisch, reibungsfrei geführt. Auf
der äußeren, Seite -der Grundplatte e befindet sich noch ein Ventil i, mit Hilfe
dessen in den Hohlraum des Blasebalgs g und damit auch in den Hohlraum hinter den
Spiegel a ein zur Entlastung dienendes Gas eingebracht und nachgefüllt werden kann.
Am äußeren Rande ist die Grundplatte e verschraubt mit einem Fernrohrmantel k, an
dem das Fernrohr im ganzen in üblicher Weise gelagert zu denken ist.In the drawing, the inventive concept is represented by an exemplary embodiment
is illustrated, namely a section along the mirror axis of an astronomical
Fernmahrs shown with the essential details. A concave mirror a, the
has an approximately uniform thickness over the entire area and its edge
is bevelled on both sides, rests with the interposition of one of the shape of the
Mirror edge adapted rubber ring b on a socket body c and is through
a ring c1 screwed all around with the socket body c evenly and tightly
clamped. The socket body c is so: formed that the between. the mirror
a and that. Bottom of the cup body c remaining cavity sealed on all sides
is. In the middle, the socket body c is firmly screwed to a support axis
d, which in turn is firmly connected to a base plate e. Between the socket body
c and the base plate e. there is an annular weight f, which is attached to the base plate
e is connected by a bellows g. The space enclosed by the bellows g is
sealed on all sides; however, it consists of a pipeline h and a central one
Bore d1 of the support axis d a permanent connection with the one behind the mirror
a cavity formed. The weight f is to the axis with three guide approaches
f1, each of which carries two guide rollers arranged one above the other. In order to
the weight f is practically guided without friction in the direction of the supporting axis d. on
the outer, side of the base plate e there is still a valve i, with the help
its in the cavity of the bellows g and thus also in the cavity behind the
Mirror a, a gas serving for relief can be introduced and refilled.
At the outer edge, the base plate e is screwed to a telescope jacket k, an
which the telescope as a whole is to be thought of as being stored in the usual way.
In der gezeichneten lotrechten Stellung drückt das Gewicht f in seiner
vollen Größe auf das im Innern des Blasebalgs g befindliche Gas und entlastet damit
über die Rohrleitung h und die Bohrung d1 der Tragachse d den Spiegel a, so daß
sein Eigengewicht aufgehoben, ist. In dem Maße, wie die Fernrohrachse geneigt wird,
kommt nur mehr die der Fernrohrachse parallele Komponente des Gewichts f zur Wirkung,
so daß der innere Druck im Blasebalg und hinter dem Spiegel entsprechend abnimmt.
Bei horizontaler Spiegellage ist das Gewicht f wirkungslos; es bleibt sodann nur
die durch die höhere Wichte des Füllgases verursachte Entlastung, deren Größe durch
die Wichte des Füllgases den Abmessungen, des Spiegels angepaßt sein muß..In the drawn vertical position, the weight presses f in his
full size on the inside of the bellows g and relieves the pressure
Via the pipeline h and the bore d1 of the support axis d the mirror a, so that
its own weight is lifted. To the extent that the telescope axis is tilted,
only the component of the weight f that is parallel to the telescope axis comes into effect,
so that the internal pressure in the bellows and behind the mirror decreases accordingly.
If the mirror is in a horizontal position, the weight f has no effect; then it just remains
the relief caused by the higher density of the filling gas, its size by
the weight of the filling gas must be adapted to the dimensions of the mirror ..