Réaliser un support de secondaire

(difficulté: *** moyenne)

Sciences pour Tous vous propose la réalisation, pour un "gros télescope" de Newton, d'un support de miroir secondaire léger et économique qui permet un démontage et un remontage facile et sans réglage, un réglage du miroir secondaire précis et facile.

Souvent, les secondaires sont réglés par des vis dures qui nécessitent des outils, ont des bonds minimum, sont peu démultipliées et sont difficiles à régler. Si on démonte le miroir, il faut tout régler de nouveau. C'était le cas du miroir secondaire du T600 de Sciences Pour Tous.

Photo de l'ancien support du miroir secondaire: (une des vis de réglage est partiellement visible)

Notre nouveau support est constitués de 2 pièces en tôle de duralumin octogonales (elle pourraient être circulaires) de 5 mm d'épaisseur munies de 12 tiges filetées M4 qui serrent la pièce centrale cylindrique de l'araignée. Ces 12 tiges filetées sont régulièrement disposées en cercle sur un rayon de 63. En fait, 3 (à 3 x 120°) des 12 tiges filetées sont un peu plus longues et munies du coté extérieur de boutons de réglages (des butées de porte en caoutchouc) et de l'autre, elles sont terminées en pointe conique et appuient sur une 3e pièce octogonale en tôle de duralumin de 5 sur laquelle est fixé le miroir secondaire. Un ressort attaché à cette pièce est muni d'une courte tige perpendiculaire qui passe dans un "trou de serrure", maintient la 3e pièce en pression sur les 3 tiges filetées de réglage. Ce ressort, muni d'une "poignée" permet un démontage et un remontage rapide et facile.

Pour garantir la position du miroir en cas de démontage, les 3 tiges filetées de réglage appuient chacune sur 3 petite pièces différentes: une sur un cône femelle (90°), l'autre sur un Vé femelle (90°) et la 3e sur un plat. Cette configuration garantit un isostatisme parfait et une position exacte. (ces 3 petites pièces sont collées sur la 3e tôle octogonale)

3 ressorts (ou 6) servent à "durcir" un peu le réglage pour éviter un déréglage accidentel (en particulier lors du montage ou du transport) et à compenser les jeux des tiges filetées.

La réalisation ne pose pas de problème particulier et nécessite uniquement une perceuse, sauf pour le Vé femelle qu'il faut récupérer ou faire fabriquer, on peut aussi utiliser un mors d'étau du commerce vendu avec un Vé pour serrer les cylindres ou mieux un "tourne à gauche" ou porte-taraud du commerce qui contient 2 Vés femelles. Les 3 isostatiques doivent être réalisés si possible dans un matériau dur et inoxydable comme la céramique ou l'inox.

La "poignée" fixée en bout du ressort doit être assez longue pour pouvoir la saisir même ressort détendu lors du montage.

Le ressort central doit être suffisamment puissant pour garantir le contact des 3 pointes malgré le poids du secondaire, télescope pointé vers n'importe quelle direction horizontale.

Les tiges filetées de réglage sont d'une dimension relativement faible M4 pour avoir un pas de vis fin et un réglage précis et doux. (Les essais nous ont montré que les tiges M4 sont un peu trop flexibles, nous les remplacerons par des tiges filetées M6 beaucoup plus rigides)

Ces 3 tiges filetées de réglage sont situées le plus à la périphérie possible pour avoir le réglage le plus précis possible. (le bord des boutons de réglage de ces tiges arrive juste à la limite de l'obstruction)

Voici un plan du système (nous pouvons fournir un plan plus détaillé au format PDF sur demande):

De gauche à droite:

- La "poignée" ronde permet de tendre le ressort à travers le "trou de serrure" et faire tourner le cylindre de blocage d'un 1/4 de tour pour le montage et le démontage du secondaire

- Une des trois molettes de réglage fixée sur la tige filetée longue

- Un des 3 ressorts de traction optionnels pour durcir le réglage (nous n'en avons pas eu besoin sur notre système)

- La 1ére plaque octogonale munie de son "trou de serrure"

- Une des trois tiges filetée de réglage (en haut) et une des 9 autres tiges filetées de maintien (en bas)

- La pièce cylindrique de l'araignée d'origine

- Le ressort de maintien du secondaire

- La 2e plaque octogonale

- Un des 3 autres ressorts de traction optionnels pour durcir le réglage

- Le pont en tige filetée pliée 2 fois à 90° en U  fixé sur la 3e plaque octogonale collé au ressort (pour faciliter le montage)

- Les 3 petites pièces isostatiques: un plat, un Vé femelle et un cône femelle

- La 3e plaque octogonale

- Les pièces de fixation du secondaire récupérées de l'ancien système de fixation, modifiées et allégées

- Le miroir secondaire à 45° tenu par 3 équerres en aluminium et 3 ressorts poussant (non représentés)

Montage:

- Maintenir le secondaire par la 3e plaque d'une main

- Introduire la 3e plaque et le ressort par le bas du système

- Faire pénétrer le ressort dans les 2 trous de serrure

- Des doigts de l'autre main, saisir la poignée

- Tirer le ressort, faire passer la tige à travers le trou de serrure

- Tourner un quart de tour et relâcher délicatement

- Vérifier que les 3 tiges filetées soient bien en appui sur les 3 pièces isostatique

Le miroir est monté et réglé en moins d'une minute!

Nous avons fabriqué une boîte en menuiserie convenablement rembourrée pour accueillir la partie amovible avec le secondaire après démontage. (voir photos)

 

Support monté avant installation sur le télescope posé sur sa boîte de transport:

Sur la photo, le miroir secondaire est remplacé par une pièce en bois peinte en gris pour les essais. De gauche à droite, on voit l'anneau de démontage (blanc), les 3 boutons blanc de réglage, le "trou de serrure" dans lequel est passé le cylindre de verrouillage, les 9 tiges filetées qui enserreront la pièce centrale cylindrique de l'araignée, le ressort de maintien du secondaire, la deuxième plaque, deux des trois pièces isostatiques rouge (le Vé et le cône), le secondaire est maintenu provisoirement par des tôles en aluminium.

 

Support démonté avant installation sur le télescope:

Sur la photo, le système est ouvert: on voit les 3 ressorts qui évitent le déréglage accidentel et rattrapent les jeux, les 3 tiges filetées coniques d'appui. Sur la partie démontable, l'anneau blanc de démontage, le cylindre en aluminium de verrouillage collé au ressort de démontage (détendu), lui-même collé sur un U en tige fileté inox. Les 3 pièces isostatiques (plat, Vé, Cône) rouge sont visibles ainsi que les pièces provisoires de maintien du miroir.

 

Support monté sans le miroir secondaire:

De gauche à droite: 2 des 3 boutons blancs de réglage, la pièce en aluminium qui ferme le "trou de serrure", le ressort de maintien en acier, les 3 ressorts acier, la pièce isostatique rouge en Vé, et les pièces provisoires de maintien du secondaire: la petite pièce pliée à "45°" et la petite plaque rectangulaire (collée à l'époxy) qui reçoit la résine silicone de maintien du secondaire.

 

Support installé sur le télescope: (partie amovible ôtée)

L'araignée est maintenue par les 9 tiges filetées, le trou de serrure et les boutons de réglages sont bien visibles.

 

Partie amovible munie du miroir

Sur cette photo, nous avons modifié la fixation du secondaire pour qu'elle soit beaucoup plus rigide: nous avons récupéré l'ancienne fixation modifiée. La plaque octogonale est fixée (via un cylindre en aluminium à une pièce en nylon elle-même vissée sur la semelle octogonale en duralumin (percée de trous pour l'alléger). La semelle est munie de 3 griffes, chacune tenue par 2 vis, (des équerres en aluminium) sur lesquelles appuie le miroir. Le miroir ne touche pas la semelle en duralumin: 3 petits ressorts, un sous chaque griffe, poussent le miroir contre les griffes. Les ressorts sont tarés pour compenser à peine plus le poids du miroir pour être sur qu'il est toujours en appui sur ses griffes, pas plus. Latéralement, les griffes retiennent aussi le miroir avec un jeu de l'ordre de 0.3mm.

Photo du système installé sur le télescope:

L'anneau de montage, le cylindre de maintien, les boutons de réglages (rouge, bleu et noir), l'araignée. On voit nettement la pièce isostatique cône femelle en inox (sous l'extrémité droite de la tige filetée du bouton bleu). Le miroir collé avec les pièces de fixation provisoire, ses griffes et l'anneau de sécurité.

Maintenant le réglage est facile: même pointé au zénith, on peut régler le secondaire d'une main, sans regarder les boutons de réglage, la nuit, sans outil, de manière fiable et précise. Le montage et le démontage se passent en 1 mn sans outil. Une fois remonté, le miroir secondaire occupe EXACTEMENT la même position qu'avant le démontage. Accessoirement, les 3 réglages permettent aussi d'ajuster la distance primaire secondaire. Une fois démontée, la partie amovible rentre dans une boite en bois (visible sur les photos) qui protège entièrement le miroir secondaire.

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31/07/2017