Selbstbau einer Fangspiegelheizung (letzte Änderung 6.April 2012)
Anbei eine kurze Darstellung wie ich eine Fangspiegelheizung für
den 12 Zoll Reisedobson der Fa. Hofheim Instrument geplant
und gebaut habe.
Es gibt gelegentlich immer wieder diese Nächte in denen wie aus
heiterem Himmel der Fangspiegel durch Tau beschlagen wird. Ganz am
Anfang habe ich die Nacht frustriert abgebrochen. Später kam ich
auf die Idee die Rückseite des Fangspiegels durch handauflegen zu
erwärmen und damit den Tau zu beseitigen. Diese Lösung ist aber nur von
kurzer Dauer, da der
Fangspiegel spätestens nach ca. 15-20 min. wieder beschlagen ist.
Es gibt mittlerweile eine Lösung der Fa. Hofheim Instrument
für ca. EUR 80,-. Ich wollte aber für mich herausfinden, ob ich
im Stande wäre mich selbst zu helfen. Die Recherche:
Bei meiner Recherche zum Selbstbau einer Fangspiegelheizung waren u.a. folgende Internetseiten hilfreich:
Bei der Planung der Fangspiegelheizung sollten man sich u.a. mit folgenden Fragen beschäftigen:
Wie schwer darf die Heizung sein?
Bedingt durch die Leichtbauweise des
Reisedobson so leicht wie möglich. Daher habe ich mich für zwei handelsübliche
Mignonzellen á 1,5 Volt (1,2 Volt bei Akkus) entschieden.
Welche Leistung (in Watt) sollte die Heizung haben?
Aus
Recherchen im Internet hat sich als Richtwert eine Leistung i.H.v. 0,6
Watt bis 1,0 Watt ergeben. Genau genommen lässt sich die
notwendige Leistung errechnen, wenn man die Maße, Masse, Dichte
ecc. des Fangspiegels kennt. Diese Mühe habe ich mir erspart und
habe den Richtwerten aus dem Internet blind vertraut.
Wie soll die Wärme auf dem Fangspiegel übertragen werden?
Hierzu gibt es diverse Möglichkeiten wie einen Heizdraht (siehe Homepage Christian Busch)
oder durch sog. „Drahtwiderstände“. Ich habe mich
für eckige Drahtwiderstände entschieden. Diese bekommt man
bei Conrad, Völkert oder Reichelt und sollten nicht mehr als 50
cent das Stück kosten. Tipp: sog. Keramikwiderstände eignen
sich nicht, da diese i.d.R. zu Groß sind. Ich habe die Erfahrung
gemacht: je teurer der geeignete Widerstand (3-30 Ohm), desto
Größer die Bauweise. Für meinen Fangspiegel bieten sich
drei Flächen zum anbringen der Widerstände an, deshalb habe
ich mich für drei Widerstände á 3,3 Ohm entschieden entschieden.
Wie lange sollte die Heizleistung andauern?
Je
länger desto besser. Aus den zahlreichen Alternativen habe ich
mich für zwei Mignon Zellen entschieden, da diese mit verschiedenen
Stromstärken zu kaufen sind. Handelsübliche Einweg
Mignonzellen haben ca. 700-800 mA. Es gibt aber auch Mignon Akkus mit
bis zu 2500 mA. Tipp: Es gilt je mehr mA desto länger die
Spannungsversorgung. Ein Manko sollte dabei nicht unerwähnt
bleiben. Akkus mit > 1000 mA haben i.d.R. eine Spannung von
„nur“ 1,2 Volt, statt 1,5 Volt. Dies sollte man bei der
Berechnung der Heizleistung berücksichtigen.
Wie soll das alles befestig werden?
Die
Widerstände können z.B. mit Kleber oder Silikon an den
Spiegel festgeklebt werden. Idealerweise eine punktuelle statt
flächige Befestigung um etwaige Verspannungen zu vermeiden. Nicht
gut ist m.E. eine Heißklebepistole, da diese nicht sicher genug hält.
Die Umsetzung:
Nachdem ich mich mehr oder weniger mit den o.g. Fragen
beschäftigt habe, ging es an die Umsetzung. Bei der Planung und
Umsetzung der Fangspiegelheizung hat mir folgendes
„Formelrad” weitergeholfen.
Bildquelle: aus dem Internet. URL leider unbekannt.
Der Anfang machte bei mir die Festlegung der Leistung: ca. 1 Watt (=P)
und der Spannung 3 Volt (=U). Die Spannung ergibt sich aus zwei Mignonzellen á 1,5 Volt.
Daraus ergibt sich folgender Gesamtwiderstand in Ohm: R = U^2 / P oder 9 Volt / 1 Watt = 9 Ohm
Den Widerstand habe ich durch die Anzahl der freien Plätze auf dem
Fangspiegel dividiert. Daraus ergeben sich drei Widerstände
á 3,3 Ohm. 3 Ohm Widerstände gibt es wohl im Handel nicht,
das hat auch einen Grund, den ich aber nicht verstanden habe.
Da ich nun 1,2 Volt Mignon-Akkus mit 1800 mA benutze hat sich bei mir
die ursprüngliche gewünschte Leistung von 1 Watt
auf 0,58 Watt reduziert, was nicht weiter schlimm ist. Der
Vorteil daraus ist die längere Betriebsdauer der Batterien,
theoretisch sechs Stunden oder länger.
verschiedene Batterien mit unterschiedlicher Leistung
Mit der Mignonzellen á 1,5 Volt habe ich die Option eines kleinen
„Turbo“. Wenn
ich 2 x 1,5 Volt Batterien verwende, dann hätte
ich 0,9 Watt an Leistung zur Verfügung, statt der 0.58 Watt. Ein
Megaturbo hätte ich mit einer 9 Volt Blockbatterie (7,2 Volt bei Akku)
bei nur 200 mA. Mit Hilfe von Batterieclip kann ich auch 9 Volt
Blockbatterien
verwenden.
Batteriefach für 2x AA mit Clip
Als Batteriefach habe ich einen Batteriehalter genutzt. Diese ist mit
Krepp am Fangspiegel befestigt. Der Batteriehalter ist durch den
Batterieclip zusätzlich gesichert, falls der geklebte Krepp nicht
halten sollte.
Die Widerstände habe ich mit einem einfachen Lötkolben (Set
für EUR 9,95 bei conrad.de) miteinander verlötet und
anschliessend mit schwarzem Isolierband isoliert (0,99 cent bei
conrad.de). Schrumpfschlauch nutzt hier nicht, da dieser bereits beim
Löten sich zusammenzieht und dadurch nicht mehr über die Lötstelle
verschoben werden kann.
Widerstände auf Fangspiegel
Die Lötarbeiten fanden vor dem Kleben der Widerstände auf dem
Fangspiegel statt. Danach wurde die „Kette an
Widerstände“ am Fangspiegel mit dem Kabel der Batterieclips
verlötet.
Das Kleben am Fangspiegel war bei mir suboptimal, da ich
unüberlegt Montagekleber verwendet hatte. Dieser trocknet erst in
24 Stunden aus. Also musste ich noch etwas zum anpressen tüfteln.
Ein Sekundenkleber oder Silikon sind hier m.E. effektiver. Es muss halt
schnell festkleben. Beim Wechsel des Fangspiegels bei meinem 16 Zoll
Gerät, habe ich als Kleber Epoxidharz (Bei conrad.de unter Artikel
886519, TOOLCRAFT TC-EPO5-24 5 Min - Epoxyd-Klebstoff 24 g Geeignet für
Metalle, Ferrit, Keramik, Marmor, Glas, Beton, Holz, ca. EUR 5,-)
verwendet. Klebt sehr zuverlässig und ist innerhalb von wenigen Minuten
fest.
Die Tauglichkeit in der Praxis
Auf der Insel La Palma auf dem Roque (ORM) konnte ich die FS-Heizung
zum ersten mal in der Praxis testen. Der Fangspiegel war erst komplett zu
getaut, bereits Nass und zu allem übel auch kurze darauf gefroren. Mit
handanlegen ging da gar nichts mehr. Mit 9 Volt (Megaturbo) begann nach ca. 5 Minutendas
Eis auf dem Fangspiegel zu tauen. Nach weiteren 5-10
Minuten und 2,4 Volt Leistung war der Fangspiegel komplett frei.
Fazit:
Alles in allem eine relativ einfache Angelegenheit, wenn man
sich vorher ein paar Gedanken macht. Handwerkliches geschickt ist nicht
notwendig. Beim Löten sollte man vorher ein wenig an einer
Büroklammer herumprobieren. Wie beim Kochen, sollte man sich vorher alle notwendigen Utensilien bereit legen.
Was wird benötigt:
Batterien, Drahtwiderstände, Batterieclips und Batteriefach,
Isolierband, Lötkolben mit Lötzinn, Kleber oder Silikon.
Tipps:
ein Mulitmeter (z.B. bei conrad.de ab 15,-) zum messen der Spannung und
als Antwort auf die Frage: fließt denn überhaupt Strom durch
meine Fangspiegelheizung? Mit einem Multimeter lässt sich auch der
Ladezustand der Batterie sehr schnell ermitteln.
Mit einer 9 Volt Blockbatterie lässt sich schnell ermitteln, ob
der Widerstand überhaupt warm wird. Vorsicht mit 9 Volt Blockbatterien. Der Widerstand kann schnell sehr heiss werden.
3R9 heisst 3,9 Ohm und 3K9 heisst 3900 Ohm. Das macht den Unterschied
ob ein Widerstand mit einer Batterie warm wird (3R9) oder unbeeindruckt
kalt bleibt (3K9).
Holzwäscheklammern eignen sich hervorragend und mal schnell
die Widerstände, die Kabel und die Batterien miteinander zu
verketten und zu testen. Besser als das gefummle mit Isolierband.
Der Lötkolben sollte mind. 15 Watt, aber nicht mehr als 40 Watt an
Leistung bringen. Man Lötet ja dünne Kabel und nicht ganze
Metallplatten zusammen.
Beim löten, beide Enden der Kabel vor dem eigentlichen löten
gut anwärmen und mit ein wenig Lötzinn versehen bzw. überstreifen.
Danach sieht die Lötstelle perfekt aus. Lötzinn erstarrt sehr
schnell und hält erstaunlich gut. Mit Lötzinn sparsam
umgehen, dann entstehen auch nicht diese hässlichen kleckse.
Einfach mal mit Büroklammern versuchen. Macht spass.
Als Kleber bietet sich Epoxidharz an. Klebt zuversichtich auf Glas und
härtet innerhalb weniger Minuten aus. Den Kleber immer gut anrühren,
damit er hart wird. Die Mischdüse von Toolcraft hält nur wenige
Minuten, da der Inhalt schnell verhärtet und damit die Mischdüse bzw.
die Spritze verstopft. Dies ist kein Prodkuktmängel, sondern eine
Eigenschaft von Epoxid-Klebstoff.
Den
Fangsspiegel kann man z.B. auf einem weichem Küchenpapier legen. Man sollte
idealerweise beim Arbeiten das Küchenpapier drehen, und nicht den
Fangspiegel auf dem Küchenpapier drehen.
Bei Fragen einfach mailen.
