３ｍドーム２号自作記録 2015.9月〜2016.3月 池村 俊彦
(台座2014/11/23〜2015/01/27)2013年10月にNJP中古を買い受けた。35cm鏡と鏡筒付き。これで直焦点撮影できるように設置する構想を練る。鉄パイプは1998年頃に道端に捨ててあった直径168mm長さ6mの鉄の水道管を拾ってきたもの。 NJPのピラー部品で、赤道儀が乗るピラーとの間に直径160mmのドーナツ状の部品がある。この鉄パイプにNJP赤道儀を載せ コンクリートで固めれば使いやすい状態になる。設置場所、設置形態(高さが地面からか、台の上か、どの程度埋めるか) が未定なので、4mを切断しないまま、端を加工し直径160mmのドーナツ状の部品を接続できるようにしたい。 鉄パイプに偶然にもちょうどはまるなんてことはない。鉄パイプ内部のセメントを取ると鉄部分は外径168mm内径152mm。 ドーナツ部品は外径160mmアルミで、溶接は無理。鉄でちょうどはまる部品を設計し、鉄工所に依頼すれば1個だけでは いやがって引き受けてくれなかったり、ずーーっと後回しにされる。できた後に溶接するには鉄パイプをまた運搬する 必要がある、費用が4〜5万かかりそう。良い方法はと、あれこれ考え、鉄パイプの先端を60゜づつに切込みを入れて ドーナツ部品がはまるようにたたいて曲げることにした。たたいて曲げるには適度な力で行わないと、弱ければ曲がらない、 強ければ曲がりすぎて折れて割れてしまう。ホームセンターで直径10cmの丸太杭、300円を見つけ、これでたたくことにした。 ドーナツ状の部品を正確に計り、乗る高さと止める位置の直径などを考え、図面を書いた。 8mmボルトでドーナツ部品を固定して止めることにした。強度を維持しつつ、方向微調整ができるよう考えて図の様にな った。使うようになるまでは雨ざらしとなるので、防錆のため、そこらにあった黒のラッカースプレー塗料を吹き付けた。
外側へ曲げる部分はドーナツ部品がぎりぎりはまるようにする。内側へ曲げる部分は、少し乗ればよい。ただし方向調 整のため回転させるので、上面はできるだけ滑らかに正確に、落ち込まない程度にする。鉄が割れないようにするため 曲げを最小限にする。 その他注意点 目に鉄粉が飛んでくる、鉄粉を吸い込むのでゴーグル、専用マスクをした方がよい。2時間ほど激しい騒音が出る。 早朝、深夜、土日 は避ける。 切ったり削ったりした直後の鉄は熱い。連続作業するには作業手袋が必要。 必要な工具 設計図面 ディスクグラインダー 替刃 養生用テープ ノギス、巻尺 ボールペン マーカー 丸太杭1本 電気ドリル ドリルの錐6.8mm,8mm 8mmタップ タップ回し 平ヤスリ、丸ヤスリ ステンレスボルト8mm長さ30mm 3個 座金3個 さび止め塗装(ラッカースプレー) 作業手袋 ゴーグル、マスク 清掃用具、ゴミ入れ、 (そのほかの害) 鉄粉が飛び散り、騒音が出るので、自家用車の車庫、2台のうち1台が出ているときに、そのスペースでディスクグライン ダー作業を行いました。3日ほど後のこと、このとき駐車してあった自分の車の塗装にポツポツとニキビのようなものが 全体に出たので、急に塗装が痛んだと思い、車の修理に出しました。原因は何でしょうね。と聞いたところ、鉄粉をかぶ ったようですね。といわれました。 また、ディスクグラインダー作業を行った付近のコンクリートの床に鉄粉がたまっていたので、水をかけて散らしたの ですが、それが、かえって錆を招き、赤い鉄錆がコンクリートの床に貼り付いて、きたない状態になり、家族から苦情 を受けました。 2014年8月に設置場所確保の見通しが立った。3mドームを作る構想。床面の高さ500mm床から鉄パイプの先端まで630mm 鉄パイプを地下400mm埋めることとし、鉄パイプ全長1530mmと決定し、この長さに切断した。たぶん50kgほどの重さ。 2014年11月23日 これを小型乗用車の助手席を倒してやっと載せ、現地に運搬した。車から降ろすときに、一人で持ち上げ引っ張り出す ことができなかったので、ロープでフェンスに結びつけて、車を前進させて引っ張り出した。車内の一部がへこんで しまった。
ドームの構想 「天体望遠鏡の作り方」の最後に掲載されている木造3mドームを基本に考える。 望遠鏡床面からスリット開口部の高さ1100mmとすると、台リングの高さは床面から800mmとなる。入り口扉があまりに低いと 搬入困難や出入りのたびに頭を打ったりとなる。床面が高いと工作難易度、費用が高い。25cm以上の段差はつらいので踏み 台が必要になるなど、何度も図を描いて考えた末、床面の高さ560mm そこから台リング下面の高さ1200mmで作る方針とした。 以前作ったコンクリート台は、床面より20cm高くても問題なかったので、床面より20cmほど高くすることとした。 重量ブロックを積み重ねてみて、この程度の大きさとめぼしをつけ、下部は600mmの正方形上部は400mmの正方形。ドーム 作成時に中心棒があった方がよいとの本の情報から、鉄パイプの北側100mmのところにそこらに転がっていた38mmのパイプを 埋め込み、洗濯竿を差し込むようにした。 夜間に現地に立って水銀灯の光の来ないところとして設置場所を決めそこを中心棒として南北を決める。 グーグルの地図、写真を拡大し、真南の建物、目印から南北方向の印をつけた。さらに夜間、北極星で方向が間違いない ことを確かめた。中心棒から南北方向に東西600mmの幅で線を引き、中心棒の北120mmから東西に、中心棒の南480mmから 東西に線を引き、これより10cm大きく穴を掘る。深さは40cm。
下部地下は深さ約40cm60cmの正方形と決定していたのでとにかく掘ることにした。
ブロックで形状を考えていたため、下から上全部を四角錐(しかくすい)にするのは難しい。 60cm正方形から40cm正方形に変化する部分をセメントが流れないように塞ぐには、変化する部分だけ錘状になる。 地下40cm+地上20cmは一辺60cmの正方形その上20cmを四角錘状にし、その上一辺40cm高さ40cmの正方形...一辺80cmの型枠用 合板をどう組み合わせるのか、ダンボールをちょっと切って考える。
2014/12/02 これ以上考えても良い知恵が出ないので、この図を基に合板を切って木ネジで組み立てた。
2014/12/02 水準器を使って水平を見ながら、板がねじれていないか良く見て、低い部分に砂利を入れて調節し、乗せてみた。 ピタッとはまってこんなにうまくいくんだと、うれしくなった。
2014/12/02 上からのぞいて、量増し用のブロックを入れてみる。鉄パイプの入る場所を空けて、さて、あの重い鉄パイプをどうやって入れるか。
2014/12/02 50kgほどで重くて、一人で両手で抱えてそっと入れるのは無理。脚立に半分乗せて、落とし込んでみたところ、なんとか 入ったが、西へ5cmほど偏ってしまった。持ち上げられない。回転させながら横穴から蹴飛ばして、位置を合わせる。が、 南の位置を合わせて直すために回転させると、また位置が動く。そんなことを５〜６回繰り返し、やっと中心に納める。
2014/12/02 鉄パイプに電源線のため、配管用穴をあけおいたところに配管チューブを通し、合板型枠にも穴を開けて配管チューブを通す。 鉄パイプを垂直にし、南を正確に向いていることを何度も確認しながら、セメントに隠れる部分に針金で固定する。 ドーム作成時に必要となるドーム中心位置に洗濯竿を立てられるように38mmのパイプを設計した位置に配置し、針金で固定する。 これで、型枠作成完成。..錘(すい)部分、東西がふさがっていない。ここを塞ぐと、量増しのブロックを入れにくい、セメントを 流し込んだ後、空洞をとるためにつつく必要がある。ぎりぎりまでセメントを入れた後、塞ぐことにした。
容積計算 下部60cm×60cm高さ60cm 216リットル 錘(すい)部分 50.6リットル 上部40cm×40cm高さ40cm 64リットル 鉄パイプ直径16cm×80cm -16リットル 合計 314リットル この半分をブロックや砂利で量増ししたとして、少なくとも157リットルのモルタルを用意する必要がある。 14kgの簡単モルタル単価511円はモルタル7リットルと書いてあるので22袋必要となる。 これは、しろうとが、初めてやるには想像を絶する量となる。 量増しのブロックや石ころも加えた上でのこと。 簡単モルタルは予備も必要なので23個買う、11753円 322kg一気に乗用車で運ぶのは無理です。 購入するホームセンターの貸出車を借りるのが良い。さらに砂利小粒20kg180円を5袋。重い。 モルタルは水を入れてこねるのにずいぶん力が必要で一人でこの量を一気にやることは当然無理。 一人でやるために、17000円で専用攪拌機を購入して対処した。 モルタルをこねるための円形容器(後方に見える水色のバケツ)も購入。 安くしようと思えば、1袋20kgのモルタル、砂1袋20kg を買う方法があるが、20kgのモルタル袋をかかえての運搬は 体力を使い、さらにかき混ぜるのもたいへんな体力が必要。 そこまでしなくても、モルタルと砂が混ぜてある14kgの 簡単セメントを使用することにした。 2014/12/03 ついにモルタルを流し込んだ。
2015/01/25 JPと34.5cm鏡筒を組み立ててみた。架台が高すぎて、使えない。ドームができるまで、望遠鏡の使用はおあづけ。
2015/01/26 電源配管配線、LAN配管配線 架台の近くに出して完了。 2015/01/27 マイクロステップのモーター調整を行った。
この後1号ドーム製作に専念、2015年9月まで2号ドーム製作は台座だけの状態で待機。 ドーム下部の構造を図に作ってみた
回転部分を図に作ってみた
2015/09/11 1号ドームが完成した。 2号ドーム起工 まず、杭を12本打ち込んだ
2015/09/14 ブロックの高さ、水平を決めるための水準器を作った。
2015/09/14 杭に、水平位置を決める。 ブロック1段目の高さに印をつける。
2015/09/15 ブロック2段目の高さにも印をつけたのち、板１６枚 印の位置にあわせて木ねじで固定する。 建築工事現場でみかける風景になった。
2015/09/26 3:4:5で作った定規で直角を確認しながら、ブロック1段目の高さの糸を張る。 糸は、ブロックの外側とし、一辺3000mm 0.5mm以内の精度で張った。
ブロック配置は1号ドームと全く同じ。
2015/09/26 ブロックの数確認のため回りに並べてみる
2015/09/27 溝穴堀り開始
2015/09/27 溝穴堀り幅150mm 深さは糸から下290mmの位置
2015/09/29 溝穴堀り完了
2015/09/29 構造図 全体構造、床支えの位置や、換気窓に掛からないよう、アンカボルトの位置を決定しておく。
2015/10/03 枠板設置
2015/10/09 枠板上面の高さを水平にそろえる
2015/10/10 上段ブロック切り欠き 鉄筋準備
2015/10/12 枠内モルタル打ち 1段目ブロック配置 ブロック鉄筋23本
2015/10/13 2段目用水糸張り 2段目ブロック配置
2015/10/14 水糸撤去、杭撤去 ブロック枠はずし ブロック穴埋め ブロック上部鉄筋 ブロック上部アンカボルト(目地仕上げ省略)
2015/10/15 入り口たたき枠、鉄網 入り口たたき、セメント打ち、覆い 束用ブロック8個水平に設置
2015/10/21 型枠はずし、セメント表面を平らに削る
2015/10/22 柱材切り出し、アンカボルトで固定する。
2015/10/23 大引き金具取り付け、大引き完了、受束設置
2015/10/24 832mmの柱１３本 全箇所高さ測定、830〜832の高さに調節
2015/10/25 柱、梁を立てる、垂直確認、筋交い 開始
2015/10/26 筋交い完了 上火打ち切り出し
2015/10/27 根太完了
2015/10/27 雨対策シート
2015/10/28 上火打ち設置 換気扇枠作成 下部防虫塗装
2015/10/30 電気配線
2015/10/31 外側トタン張り用桁 完了
2015/11/01 前側トタン張り、一時換気扇を取り外す、換気窓下部のトタン３箇所 床張り開始
天体望遠鏡の作り方の本から、18mmの合板2枚張り合わせという案があり、18mm合板を注文したが、注文時の 品番誤り(自分の精)で15mmが届いてしまった。発注しなおそうと、店頭にあった18mm合板を持ち上げてみて、 大変重く、取りまわしが大変だと気づき、15mm合板ですべての図を見直し、 15mmの合板3枚あわせに変更することにした。結果、15mmの合板24枚を使用した。 2015/11/03 台リングベースリング切出し開始、床張り95%完了(入口の段差対策と留が未作成)
2015/11/04 床張り完了、台リング・ベースリング切出し開始 11枚/30枚
2015/11/12 ベース台リング切出し30枚/30枚 木口切りそろえ 台リング下の55mm角材16角形に配置、台リング2枚重ね
2015/11/13 台リング3枚目重ね、周囲を鉋で整える、シリコンで周囲防水、サランラップして雨対策青シート
入り口ドア構造図
2015/11/16 換気窓枠切り出し、組み立て。入り口ドア切り出し組み立て。角根太完了。 ベースリング3枚重ね硬化待ち、角の合板切り出し、整形、取り付け、4箇所とも完了
2015/11/21 トタン張り 東、南、西の周りトタン張り
2015/11/24 トタン張りカド開始
2015/11/25 トタン張りカド
2015/11/26 トタン張りカド完了 3方換気窓+網戸作成
2015/11/27 3方換気窓+網戸 取り付け完了
2015/11/28 ベースリングにＶベルト取り付け ベースリング裏返し
2015/11/29 キャスター取付け
2015/12/01 ベースリング外側を防水処理 シリコンを塗り込む
メインアーチ図 MA1〜MD3 の符号をつけた。各1枚で全部で12枚、張り合わせ時に継ぎ目が揃わないようにする。
2015/12/04 メインアーチ、ABCアーチの合板けがき 合板6枚
2015/12/15 合板 ジグソー切り出し メインアーチ切り出し完了 メインアーチ貼合せ開始
2015/12/17 メインアーチ貼合せ 仕上げ
ABCアーチ図 各3枚あわせ、Aアーチ3枚×3 Bアーチ3枚×6 C他アーチ3枚×4 全39枚
2015/12/23 Aアーチ仕上げ 完成 保管3/3 Bアーチけがき あと13/18
2016/01/06 合板 切出し 2枚 完了(スリット用も含む) 廃材焼却 Bアーチ貼合せ 整形 3/6枚
2016/01/08 ドームアーチ組上げ完了 前部スリットレールの台木1290mm設置 開口部ドーム下部隙間三角部品２個取り付け 不具合 Cアーチ削り過ぎで大きな隙間が空く。ベニヤ張り留め用のメインアーチの外側忘れた 隙間は、また発泡ウレタン。
2016/01/09 ベニヤ張り留めメインアーチの外側=廃棄予定のコンパネで再作成 r=1361.3 25.5゜2箇所完了 30×40角材 不足ため買出し
2016/01/10 上側25゜傾斜削りのため、カンナ刃を磨ぐ 30×40角材2m 2本傾斜削り完了 ベニヤ張り留め 下側全完了
2016/01/11 上側ベニヤ張り留め取付完了 ドーム下部雨よけスカート シリコンで防水
2016/01/12 プラダンで型取り、ABCDE F'FGHii' JKLMN 16枚 ベニヤ12枚
2016/01/13 ベニヤ切出し整形、表側に符号 トタンに型写し、 トタン12枚 裏側に符号
2016/01/28 トタンへの型写し完了、 ベニヤ内側黒塗装、ドームへベニヤ釘打ち ABCDEFF'GHi'I 買い物 スクリュー釘31mm 1300本 発泡ウレタン
2016/01/31 ドームにベニヤ釘打ち JKLMN 完了 ドーム内床養生 隙間埋め発泡ウレタン
2016/02/01 発泡ウレタン整形
2016/02/02 外側隙間全部シリコン埋め完了
2016/02/03 ドーム内側黒塗装完了 シリコン未硬化 要補修５ヵ所あり
2016/02/05 外側船形トタン切り出し完了
2016/02/07 ドーム外側右半分トタン貼り レール間隔測定 2477mm(設計上は2475mm)
2016/02/08 ドーム外側左半分もトタン貼り 完了
スリットアーチ図 かなり複雑 全28枚 前面スカートを120mmとした。穴あけ位置も作図しておく
スリットアーチの戸車、レール関係図
2016/02/10 スリットアーチ貼合せ作業 1/4 途中
2016/02/22 ドーム外側トタン隙間シリコンコーキング 2016/02/23 スリットアーチ貼合せ作業 3/4 2016/02/24 ドーム外側トタン 白ペンキ 継目のみ まだ仕上必要 2016/02/25 スリットアーチ貼合せ作業 4/4完了 整形開始 ドーム隙間シリコンコーキング点検補修 2016/02/26 整形穴あけ完了
2016/03/01 鉄材に戸車取り付け スリット用桁準備 現場組み立て準備 2016/03/02 スリットアーチ枠組上げ 桁取付け
2016/03/03 桁取付け完了
2016/03/03 ベニヤ張り ベニヤ 4枚
2016/03/04 レールカバー取付け トタン張り トタン 4枚
2016/03/05 換気扇カバー取付け 2016/03/12 スリットあわせ面刷毛等取り付け 全防水塗装白 スリットロック 下
2016/03/14 清掃、養生撤去 スリットロック 上 2016/03/16 15日の雨、雨漏り確認 OK 2016/03/17 JP組み立て調整 光軸、ファインダ合わせ 一応完成 このドームは完全に一人で自作となりました。
後記 感想 昔、初めてフィルム現像をしたときと同じで、 最初の1号ドームは大きな失敗もなく、傾きなどもなく、ただ、少し時間がかかった。 2号ドームは改良できた点もあったが、甘くかかったため、あちこち不具合ができた。 良かった点 ・工程が最適の順番でできた。 ・ドーム部分のトタン張りが、慣れた精かうまくできた。 ・雨漏り対策が先手で万全にできた。雨漏りは皆無。 ・かどのゴムシートの失敗を防げた。 ・材料の無駄を少なくできた。 (余った) 悪かった点 ・ドーム回転が少しぎこちなく、重い。リングの真円度を過信した。 ジグソーの歯の横傾きに注意が必要。 ・メインアーチの垂直を計らなかったため、たぶん右へ30mmほど傾いてしまった。今更、修正は不可能。 ・Cアーチ仕上げ形状でまたも失敗した。 ブロック積みが、大変難しく、もたもたしているとモルタルが硬化してくるし、ここは達人にお願いする方が良いかもしれない。 １号ドームでは達人にお願いし、１日で完了したが、２号ドームでは自分一人で、３日かかった。 モルタルが硬化してくると鉄筋が刺しにくく、アンカボルトを深く差し込みすぎたり、 モルタルが流し込めず、目地仕上げが後回し→できずとなった。 ドームの電動回転は構造が思いつかずあきらめました。 スリットは軽く片手で開くので、電動化は不要ですが、風で動くので、開いた状態、閉じた状態でのロックが必要でした。 台風でドーム部分が飛ばされない構造、対策ができた。 工作している最中は、初めて行う木工なので、新鮮な気分で、やってみるとけっこう、うまくできて 満足感があり、次にやることが毎日あって、楽しかった。 このころ、NHKの朝ドラ、「あさがきた」をやっていて、紙飛行機の歌の、「思いどおりにならない日は、あしたがんばろう」 にずいぶん励まされました。 この工作知識のほとんどは、５０年前、中学の技術家庭の授業で得たものです。あの、四角の椅子を作りました。 あとは..ピタゴラスの定理と、SIN COS TAN ですね。 ドームが出来上がってしまうと、廃材の始末、残った材料の片付け、買い集めた電動工具の片付けなど しているといろいろな工程が思い出され、なつかしい。 今は心に穴が空いたような気分です。
ドーム1個の材料費は約30万円 電動工具10万円ほど 完全自作で6ヶ月 というところです。 2016/04/08 現在 160JP D345mm fl=1717mm ニュートン 調整中 2016/10/31 調整ほぼ完了 2016/12/05 彗星観測準備体制完了。