DE2309487C2 - Transportables Teleskop - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein transportables Teleskop mit einem transportablen Gestell, mit einem auf dem Gestell angebrachten Polachsenrohr, mit einem Gabelkopf zwischen dem Gestell und dem Polachsenrohr zum Kippen des Polachsenrohrs zwischen seinen Enden um eine waagerechte Achse und zum Drehen des Polachsenrohrs um seine Längsachse, mit einem an so einem Endabschnitt des Polachsenrohrs angebrachten Teleskop zum Drehen des Polachsenrohrs mit einem Antrieb zum Drehen des Teleskops um die Deklinationsachse, die rechtwinklig zu dem Polachsenrohr verläuft.

Bei einem solchen, nach dem allgemeinen Stand der Technik bekannten transportablen Teleskop ist es gegenüber einem fest verankerten Teleskop schwierig, nach einem Transport an einen neuen Aufstellungsort das Teleskop wieder neu. beispielsweise auf den Polarstern, auszurichten. Bei den vorbekannten transportablen Teleskopen erfolgt die Einstellung dadurch, daß das Teleskop an seinem neuen Aufstellungsort entsprechend den Koordinaten dieses Ortes nach den Skaleneinteilungen in seinen Freiheitsgraden eingestellt wird. Diese Neueinstellung ist aber deshalb meist schwierig, weil die genauen Koordinaten des neuen Aufstellungsortes meist nicht bekannt sind. Sie ist daher oft mit einem erheblichen Zeitaufwand verbunden.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, das vorbekannte, transportable Teleskop so zu verbessern, daß nach einem Standortwechsel die Ausrichtung des Teleskops erleichtert wird.

Erfindungsgemäß erfolgt die Lösung dieser Aufgabe durch ein in dem Polachsenrohr angebrachtes Sucheroder Zusatzteleskop zur Beobachtung des Polarsterns oder dgl. durch das Polachsenrohr, wenn das Pc'achsenrohr mit der Erdpolachse fluchtet, und durch auf einer flachen Bildscheibe des Sucher- oder Zusatzteleskops abgebildete Erkennungslinien zur Anzeige der erkennbaren Deklination des Polarsterns von der Erdpolachse.

Durch die Erfindung ist es in vorteilhafter Weise möglich, das Teleskop nach dem Aufbau an dem neuen Aufstellungsort nach den Koordinaten des Aufstellungsortes grob einzustellen. Die Feineinstellung des Polachsenrohrs kann dann durch eine Betrachtung durch das Polachsenrohr erfolgen. Bei der Betrachtung des Polarsterns durch das Sucher- oder Zusatzteleskop wird auch sein Begleitstern erkennbar, denn zwischen beiden Sternen besteht ein Abstand von 18 Bogensekunden. Da die Erdpolachse nicht genau auf den Polarstern zeigt, muß das Polachsenrohr gegenüber dem Polarstern in einer Richtung und über einen Bogen versetzt werden, der gleich der Deklination und der Richtung entgegengesetzt zur Deklination des Polarsterns ist Die Deklination des Polarsterns beträgt etwa 58 Winkelminuten. Die Brennweite des Sucherteleskops und der Radius der inneren Erkennungslinie auf der Bildscheibe des Sucherteleskops sind so gewählt daß der Radius der inneren Erkennungslinie gleich der Deklination des Polarsterns vom wahren Nordpunkt entspricht Wenn das Sucherteleskop und damit das Polachsenrohr auf den wahren Nordpunkt ausgerichtet ist, erscheint der Polarstern an der inneren Erkennungslinie auf der Bildscheibe und er scheint sich entlang dieser Linie zu bewegen, wobei an der Kompaßrose die siderische oder Sternzeit abgelesen werden kann. Der Begleitstern des Polarsterns befinde; sich auf einem Stellungswinkel von 217° vom wahren Nordpunkt durch den Polarstern. Der Radius der äußeren Erkennungslinie auf der Bildscheibe des Sucherteleskops ist an die Deklination des Begleitsterns so angepaßt daß bei einer Ausrichtung des Polachsenrohrs auf den wahren Nordpunkt der Begleitstern auf der äußeren Erkennungslinie der Bildscheibe erscheint. Durch eine solche Einstellung des transportablen Teleskops, bei dem der Polarstern auf der inneren Erkennungslinie und der Begleitstern auf der äußeren Erkennungslinie der Bildscheibe des Sucherteleskops erscheint, kann das Polachsenrohr des Teleskops leicht auf den wahren Nordpunkt eingestellt werden. Wegen der Präzession und der Nutation der Erde mit ihrer Polachse verändert sich die Deklination und die wahre Höhenlage des Polarsterns. Wegen der Veränderung der Deklination gibt es Zeitpunkte, zu denen der Polarstern nicht direkt auf der inneren Erkennungslinie der Bildscheibe erscheint, wetin das Polachsenrohr direkt auf den wahren Nordpunkt gerichtet ist. Um das Polaehsenrohr richtig einzustellen, hat die Bildscheibe eine Skala, mit der der Polarstern in einem richtigen Abstand von der inneren Erkennungslinie eingestellt werden kann. Dabei sind Tabellen zu verwenden, die die zeitabhängige Deklination des Polarsterns angeben. In gleicher Weise ist auch eine genaue Ausrichtung möglich, indem man die Deklination des Begleitsterns des Polarsterns benutzt und seinen Abstand von der

äußeren Erkennungsünie auf der Skala der Bildscheibe einstellt

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung erfolgt durch eine Gegengewichtseinrichtung, die auf dem Polachsenrohr in dessen Längsrichtung verschiebbar angebracht ist und abnehmbare Gewichte hat, die auf einer Seite des Polachsenrohrs gegenüber dem Teleskop und an einem Endabschnitt des Polachsenrohrs gegenüber dem Teleskop zum Ausbalancieren des Teleskops um die Längsachse des Polachsenrohrs und um die waage, echte Achse angebracht ist, wobei das Gewicht der Gegengewichtseinrichtung entlang der Länge des Polachsenrohrs sowie zu dem Polachsenrohr hin und von diesem weg bewegbar ist sowie in auf der Oberfläche des Polachsenrohrs angeordneten Längsnuten geführt ist.

Im nachfolgenden ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben, das in der Zeichnung dargestellt ist In der Zeichnung ist

F i g. 1 eine Seitenansicht eines transportablen TeIeskops,

Fig. 2 eine Seitenansicht des Polarsternbetrachtungssystems des Holachsenrohrs,

F i g. 3 eine schematische Darstellung der bildscheibe des Sucher- und Zusatzteleskops, wenn das Polachsenrohr mit der Erdpolachse fluchtet,

F i g. 4 eine schematische Darstellung des Bildes auf der Bildscheibe, weiches entsteht, wenn man durch das Mikroskop des Sucherteleskops schaut, und

F i g. 5 eine Detailansicht einer Spindelanordnung zur Bewegung des Polachsenrohrs und des Gegengewichtes in entgegengesetzten Richtungen längs des Polachsenrohrs.

Die F i g. 1 zeigt eine Seitenansicht des transportablen Teleskops und Fig.2 die Seiten?.nsicht des Polarsternbetrachtungssystems. Das Stütz- und Fahrgestell 12 des transportablen Teleskops ist in üblicher Weise ausgeführt, das einen leichten Transport und eine standsichere Aufstellung des Teleskops erlaubt Es sind an dem Gestell 12 übliche Einstellvorrichtungen mit Feineinstellungen für die Bewegung des Teleskops in seinen Freineitsgraden vorhanden, wobei auf eine detaillierte Beschreibung des Gestells hier verzichtet worden ist. Das Polarsternbetrachtungs&ystem hat gemäß F i g. 1 und 2 ein Polachsenrohr 130. welches eine Anzahl von im Abstand voneinander angeordnete fluchtende Längsnuten 131 aufweist, die sich über die Länge des Polachsenrohrs auf der äu&eren Oberfläche erstrecken. In dem Polachsenrohr befindet sich ein geradliniger Durchgang 132, der sich von einem Ende zum anderen Ende über die ganze Rohrlänge erstreckt. Damit der Durchgang 132 nicht durch eine Deklinationsachsenwelle behindert wird, ist die Deklinationsachsenwelie 134 an der Oberfläche des Polachsenrohrs 130 mittels einer Buchse 135 montiert, welche die Welle 1M umgibt. Ein Flansch 136 am Ende der Welle 134 ist neben dem Polachsenrohr 130 hinter der Buchse Π5 angeordnet und ein Gehäuse 138 und dessen Rand 139 dienen dazu, die Buchse 13S in der dargestellten Stellung zu halten. Die Deklinationsachsenwelle 134 hat deshalb die Freiheit, sich um eine Achse senkrecht zur Längsachse des Polachsenrohrs 130 zu drehen. Ein Antrieb 137 ist vorgesehen, der einen Motor, ein Schneckenrad und ein Schneckenzahnrad umfaßt, und dieser Antrieb ist an der Deklinationsachsenwelle 134 befestigt und er treibt diese an.

Das obere Ende der Deklinationsachsenwelle 134 ist mit einer Schlittenbaugruppe verbunden, die ein Gestell 169 aufweist und einen mondförmigen Sattel 170 hat Das Teleskopgehäuse 174 wird vom Sattel 170 getragen. Ein Schlitz 171 ist in der Bodenfläche des Gestells 169 ausgebildet und er erstreckt sich über die Länge dieses Gestells. Ein geradliniger Keil 172 erstreckt sich von dem Sattel 170 aus und sitzt in dem Schlitz und ist längs der Länge des Schlitzes beweglich. Eine Spindel 173 erstreckt sich durch eine Gewindebohrung in diesem Keil. Wenn die Spindel 173 gedreht wird, so bewegt sich der Sattel 170 parallel zur optischen Achse des Teleskops.

Da die Konstruktion mit der Teleskopsattelbewegung bewirkt daß das Teleskopgehäuse 174 nicht drehbar in seinem Sattel gelagert ist ist der vordere Teleskopteil 175 derart aufgebaut, daß dieser gegenüber dem Teleskopgehäuse 174 gedreht werden kann. So kann die Öffnung für die Newton'sche Fokussierung in eine geeignete Stellung gedreht werden.

Ein Schneckenzahnrad 140 ist mit dem Polachsenrohr 130 durch einen oder mehrere Keile 141 verbunden, die in fluchtenden Nuten des Rohres und im inneren Rand des Zahnrades 140 eingesetzt sind, : daß das Zahnrad 140 nicht verdrehbar am Polachsemohr 130 gehalten wird, jedoch längs der Länge dieses Rohres 130 gleiten kann. Eine Schnecke 142, die von einem Motor 143 angetrieben wird, dreht das Zahnrad 140 und das Polach ^nrohr 130 um die Längsachse des Polachsenrohres und gegenüber dem Gabelkopf 145, über den das Teleskop 175 und das Polarsternbetrachtungssystem an dem Gestell 12 angebracht ist Der Motor 143 ist auf dem Gabelkopf 145 montiert und das Pulachsenrohr 130 hat die Freiheit sich innerhalb des Gabelkopfes 145 zu drehen.

Ein Gegengewicht 147 ist mit dem Polachsenrohr 130 verbunden und es kann entlang der Länge des Polachsenronrs 130 bewegt werden, und zwar mittels einer Spindel 149. Das Gegengewicht 147 ist auf dem Polachsenrohr 130 mittels einer Hülse 148 angebracht, wobei Schlitze in der Hülse mit Keilen auf der Oberfläche des Polachsenrohrs zusammenwirken, um ein Drehen des Gegengewichtes 147 gegenüber dem Polachsenrohr zu verhindern. Das Gewicht 147 wird imi.ier auf der dem Teleskopgehäuse 174 gegenüberliegenden Seite des Polachsenrohres gehalten. Dadurch ergibt sich ein Drehmomentenabgleich um das Polachsenrohr sowie ein Momentenabgleich um die Gabelkopfachse.

Ein Sucher- oder Zusatzteleskop 151 ist als integraler Bauteil des Polachsenrohres 130 ausgebildet. Ein inneres Rohr 150. welches eine konische Form hat. ist innerhalb des Polachsenrohres 130 angeordnet und es dient als Teleskopgehäuse. Eine erste große Linse 152 ist an der Öffnung 154 des inneren Rohres angeordnet, und zwar an der öffnung, die sich neben der DekJ'iationsachsenwelle 134 befindet. Die zweite kleine Brennlängeneinstellinse 153 ist an der entgegengesetzten öffnung angeordnet. Das Innenrohr '.V) wira ?n seinem Ende neben dem Gabelkopf 145 durch das Polachsenrohr 130 getragen und am anderen Ende. welches kleiner ist, wird es mittels Ringen 154' getragen. Wenn sich das PoLchsenrohr verbiegt oder wenn dieses verdreht w;rd, wird dadurch das Innenrohr 150 nicht beeinflußt und es verbleibt in seiner gtradlinigen Lage. Eine flache Bildscheibe 155 ist dicht neben der Linse ^h5 153 angeordnet. Wie in F i g. 3 gezeigt ist, hat die flache Bildscheibe 155 zwei kreisförmige Erkennungslinien 156 urd 157 und ferner eine Kompaßrose. Ein Mikroskop 158 ist hinter der Bildscheibe 155 angeordnet und es hat

eine nicht dargestellte Meßskalenlinse, die ein Bild erzeugt, wie es in F i g. 4 gezeigt ist. Die Linse 153 und die Bildscheibe 155 werden im f'ndedes inneren Rohres 150 gehalten und der Mikroskoptragzylinder 160 ist an das Ende des inneren Rohres (50 angepaßt und hält die Mikroskopbaugruppe in ihrer richtigen Stellung. Der Mikroskoptragzylinder ist gegenüber dem inneren Rohr 150 drehbar, so daß das Mikroskopokular 161 um die Bildscheibe 155 gedreht werden kann, um die richtige Höhe des Polarsterns 190 und dessen Begleitstern 191 feststellen zu können. Eine Spindel 162 ist vorgesehen, um das Mikroskopokular 161 senkrecht zum Sucheroder Zusatzteleskop zu bewegen. Die Bildscheibe 155 wird mittels einer Randbeleuchtung 159 beleuchtet, so daß die Erkennungslinien beobachtet werden können, Das Sucher- oder Zusatzteleskop 151 wird verwendet, um das Polachsenrohr 130 mit der Polachse der Erde auszurichten. Wenn das Polachsenrohr mit der Erdpolachse fluchtet, dient das Zusatzteleskop als eine sidrrUrhp I Ihr und 7tir Bestimmung der richtigen Höhe des Polarsterns und seines Begleitsternes.

In F i g. 5 ist eine andere Ausführungsform dargestellt, die verwendet werden kann, um das Gegengewicht 147 entlang der Längsachse des Polachsenrohres zu bewegen. Eine der Längsnuten 131 des Polachsenrohres 130 nimmt eine Spindel 133 auf, und zwar so, daß diese Spindel gegenüber dem äußeren Umfang des Polachsenrohres 130 zurückgezogen ist. Der nach innen sich erstreckende Keilabschnitt 180 der Hülse 148 des Gegengewichts 147 weist eine Gewindebohrung auf, durch die hindurch sich ein Ende der Spindel 133 erstreckt. Das andere Ende der Spindel 133, welches eine umgekehrte Steigung aufweist, erstreckt sich durch eine Gewindebohrung des Deklinationsachsen-Wellengehäuses 138. Ein mittlerer, gewindefreier Abschnitt 181 der Spinde! 133 ist in einer gewindefreien Bohrung einer Hülse 182 angeordnet. Dies? Hülse 182 sitzt in einer Ringnut 184, die in dp. inneren Oberfläche des Gabelkopfes 145 ausgebildet ist und die sich rund um das Polachsenrohr 130 herum erstreckt. Die Anordnung der Ringnut 184 ist derart, daß die Hülse 182 die Freiheit hat. sich um die Längsachse des Polachsenrohres bei einer Drehung des Polachsenrohres 130 gegenüber dem Gabelkopf 145 zu drehen, und zwar in dieser Nut 184. Die Spindel 133 kann durch entsprechende Einrichtungen. beispielsweise mittels einer Kurbel 185. gedreht werden und bei deren Drehung wird die Traghülse 148 der Gegengewichtsbaugruppe in einer Richtung bewegt, und zwar zum Gabelkopf hin oder von diesem weg. während das Polachsenrohr 130 in der entgegengesetzten Richtung entlang seiner Länge durch den Gabelkopf bewegf wird. Wenn das Polachsenrohr 130 auf diese Weise in einer Richtung über den Schwenk punkt des Gabelkopfes 145 bewegt wird, so wird die Gegengewichtsbaugruppe in der entgegengesetzten Richtung bewegt Die Gewinde an einem Ende der Spindel sind Rechtsgewinde und die Gewinde am anderen Ende sind Linksgewinde, um Bewegungen in entgegengesetzten Richtungen zu erzeugen, und die Gewinde haben eine unterschiedliche axiale Steigung, so daß die Gegengewichtsbaugruppe 147 über eine kürzere Strecke bewegt wird als das Polachsenrohr 130. Diese Ausführungsform ist wünschenswert wegen der Gewichtsunterschiede und der Unterschiede in den Hebelarmabständen vom Schwenkpunkt des Gabelkopfes. und zwar für das Teleskopgehäuse und für die Gegengewichtbaugruppe.

Wie schon erwähnt, dient das Sucher- oder

Zusatzteleskop 151 dazu, um das Polachsenrohr 130 parallel zur Erdpolachse auszurichten. Hierzu wird der Polarstern 190 (Fig. J) zuerst im Bildkreis des Zusatzteleskops 151 zentriert. Wenn der Polarstern zuerst beobachtet wird, so wird sein Begleitstern 191 ebenfalls gesehen, denn zwischen diesen beiden Sternen herrscht ein Abstand von 18 Bogensekunden. Da die Erdpolachse nicht direkt auf den Polarstern gerichtet ist, muß das Polachsenrohr 130 gegenüber dem Polarstern in einer Richtung und durch einen Bogen versetzt werden, der gleich der Deklination und der Richtung entgegengesetzt zur Deklination des Polarsterns ist. Die Deklination des Polarsterns beträgt etwa 58 Bogenminuten. Die Brennweite des Sucherteleskops 151 ist zusammen mit dem Radius der inneren Erkennungslinie 157 auf der Bildscheibe 155 so gewählt, daß der Radius des Kreises 157 gleich der Deklination des Polarsterns 190 vom wahren Nordpunkt ist. Wenn, wie in F i g. 3 gezeigt ist, das Sucherteleskop 151 auf den wahren Nordnunkt gerichtet ist oder parallel zur Erdpolachse, erscheint der Polarstern 190 an der inneren Erkennungslinie 157 und er scheint sich längs dieser Linie zu bewegen. So gibt die Kompaßrose die siderische Zeit an. Der Begleitstern 191 befindet sich unter einem Stellungswinkel von 217° vom echten Nordpunkt durch den Polarstern. Die Deklination des Begleitsterns ist mit dem Radius der äußeren Erkennungslinie 156 und mit der Brennweite des Sucherteleskops so in Übereinstimmung g^rbracht, daß beim Ausrichten des Sucherteleskops auf den echten Nordpunkt der Begleitstern 191 mit der äußeren Erkennungslinie 156 zusammenfällt und sich längs dieser zu bewegen scheint.

Wenn das Polachsenrohr 130 gegenüber dem wahren Nordpunkt ausgerichtet ist. kann eine Beobachtung des Polarsterns 190 und dessen Begleitstern 191 durchgeführt werden, um festzustellen, ob sich der wahre Nordpunkt unter dem 2I7°-Stellungswinkel zwischen der Schnittlinie zwischen dem Begleitstern und dem Polarstern und dem Polarstern und dem wahren Nordpunkt befindet. Wenn die Sterne gegenüber den Linien in der in den Fig.3 und 4 gezeigten Weise angeordnet sind, fluchtet das Polachsenrohr 130 mit dem wahren Nordpunkt. Wegen der Präzession und der Nutation der Erde auf ihrer Polachse verändert sich die Deklination und die richtige Höhenlage des Polarsterns. Wegen der Veränderung der Deklination gibt es Zeitpunkte, zu denen der Polarstern 190 nicht direkt auf der inneren Erkennungslinie 157 erscheint, wenn das Polachsenrohr auf den wahren Nordpunkt ausgerichtet ist. Um das Polachsenrohr richtig auszurichten, weist die Linse des Mikroskops 161 eine Skala auf, die beispielsweise die in Fig.4 dargestellte Skala, ur. den Polarstern 190 im richtigen Abstand von der inneren Erkennungslinie 157 anzuordnen. Durch die Verwendung von entsprechenden Tabellen kann die augenblickliche Deklination des Polarsterns ermittelt werden, und da die scheinbare Deklination der inneren Erkennungslinie 157 bekannt ist, kann die Meßskala des Mikroskops verwendet werden, um den Polarstern gegenüber der Erkennungslinie 157 um die richtige Strecke zu verschieben, damit das Polachsenrohr mit dem wahren Nordpunkt fluchtet Die andere Erkennungslinie 156 befindet sich beim Wert einer scheinbaren Deklination, die etwas größer ist als die größte Deklination des Begleitsterns 191. Die richtige Stellung des Polarsterns zwischen den Erkennungslinien 157 und 156 kann ebenfalls durch den Abstand des Begleiistems 191 von der Erkennungslinie 156 bestimmt werden. In F i g. 4 ist

eine Skala mit parallelen Linien dargestellt und es sei bemerkt, daß verschiedene andere .Skalenbilder im Mikroskop verwendet werden können.

Wenn das Polachsenrohr 130 so ausgerichtet ist, daß seine Achse parallc I zur Erdpolachse verläuft, so kann

das Teleskop um die Polachse während der Betrachtung und tier Verfolgung gedreht werden. Beispielsweise kann das Teleskop mit der Deklinationsachse um eine Achse gedreht werden, die die Polachse des Teleskops schneidet und senkrecht zu dieser verläuft.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   !.TransportablesTeleskop mit einem transportablen Gestell (12), mit einem auf dem Gestell angebrachten Polachsenrohr (130), mit einem s Gabelkopf (145) zwischen dem Gestell und dem Polachsenrohr zum Kippen des Polachsenrohrs zwischen seinen Enden um eine waagerechte Achse und zum Drehen des Polachsenrohrs um seine Längsachse mit einem an einem Endabschnitt des ι ο Polachsenrohrs angebrachten Teleskop (175) zum Drehen des Polachsenrohrs und mit einem Antrieb (137) zum Drehen des Teleskops um die Deklinationsachse, die rechtwinklig zu dem Polachsenrohr verläuft, gekennzeichnet durch ein in dem Polachsenrohr (130) angebrachtes Sucher- oder Zusatzteleskop (151) zur Beobachtung des Polarsterns oder dgL durch das Polachsenrohr, wenn das Polachsenrohr mit der Erdpolachse fluchtet, und durch auf e-ner flachen Bildscheibe (155) des Sucher- oder Zusaizieleskops abgebildete Erkennungslinien (156, 157, vgl. Fig.3 und 4) zur Anzeige der erkennbaren Deklination des Polarsterns von der Erdpolachse.
2. 2. Teleskop nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Gegengewichtseinrichtung (147—149), die auf dem Polachsenroi<r (130) in dessen Längsrichtung verschiebbar angebracht ist und abnehmbare Gewichte (147) hat, die auf einer Seite des Polachsenrohrs gegenüber dem Teleskop und an einem Endabschnitt des Polachsenrohrs gegenüber dem Teleskop zum Ausbalancieren des Teleskops um die Längsachse de; Polai .senrohrs und um die waagerechte Achse argebracht sind, wobei das Gewicht (147, 148) der Gegep ,ewichtseinrichtung entlang der Länge des Polachsenrohrs sowie zu dem Polachsenrohr hin und von diesem weg bewegbar ist sowie in auf de·- Oberfläche des Polachsenrohrs (130) angeordneten Längsnuten (131) geführt ist

   40