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Qualitätsmerkmale

Robustheit
Dichtheit
Justierung und Zentrierung
Stickstoff-Füllung und Beschlagfreiheit
Stoßfestigkeit


 

Robustheit

 

Die meisten hochwertigen Fernrohrkörper bestehen heute aus Leichtmetalllegierungen auf Aluminium-Basis, die ihnen ausgezeichnete mechanische Eigenschaften und eine lange Lebensdauer verleihen.

Fernrohre sind harten Belastungen ausgesetzt. Freiluftaktivitäten werden eben nicht im Wohnzimmer ausgeübt und finden nicht nur bei schönem Wetter statt. Passion, Beruf oder Hobby können uns in entfernte Regionen der Erde und extreme klimatische Bedingungen führen. Wir selbst und unsere Ausrüstung sind dabei hohen Beanspruchungen ausgesetzt.

 

Neben mechanischen Belastungen sind es vor allem die großen Unterschiede in Luftfeuchtigkeit und Temperatur, die den Geräten zusetzen können. Allein die Sonneneinstrahlung in einem geparkten Auto kann ein ungeschütztes Fernglas auf 50° C oder mehr aufheizen. Auf der anderen Seite der Temperaturskala werden in einer kalten Winternacht schon in unseren Breiten leicht  –10° C erreicht, in anderen Klimazonen auch darunter. Somit sind Temperaturunterschiede von 70 - 80° C, häufig begleitet von starken Schwankungen in der Luftfeuchte, keine Ausnahme. Fernoptische Geräte müssen so ausgelegt sein, dass derartige Belastungen dem mechanisch-optischen System nichts anhaben können. Alle Bauteile müssen stabil und dauerhaft in den Fernrohrkörper eingepasst sein. Die besonders kritischen mechanischen Elemente zum Verschieben der Linsengruppen müssen spielfrei gelagert sein, aber dennoch die geforderte Elastizität aufweisen. Die Erfüllung solcher Kriterien ist von außen meist nicht zu erkennen, sondern offenbart sich erst in der Praxis.

 

Als Beispiel für die wichtige „Innenausstattung“ können die Bedienelemente herangezogen werden. Deren Gangbarkeit - auch unter außergewöhnlichen Umweltbedingungen - ist für die uneingeschränkte Gebrauchsfähigkeit eines Fernrohrs unverzichtbar.

 

Mitteltrieb, Dioptrienausgleich, Vergrößerungseinstellung, Fokussierung, Absehensverstellung, Falt- und Ausziehmechanik etc. müssen feinfühlig und mit einfachem Kraftaufwand bedient und eingestellt werden können. Die gewählten Einstellungen müssen „sitzen“, d. h. sie dürfen nicht federn oder schwammig sein.  Diese Forderungen müssen über einen großen Temperaturbereich erfüllt werden. Die hierzu erforderlichen hochwertigen Schmierstoffe werden nach ausgeklügelten Verfahren angewendet. Im gesamten Bereich der Funktions- und Lagertemperaturen (von ca. – 25° C bis + 80° C) dürfen sie nicht hart werden, verharzen oder auslaufen und müssen ohne Nachfetten die langjährige einwandfreie Gängigkeit gewährleisten.

 

Ob strömender Regen, bittere Kälte oder sengende Hitze: Unsere Gebrauchsoptik muss ihren Dienst zuverlässig unter allen Bedingungen verrichten:

 

 

 

 

 

 

 

Diese Bilderfolge basiert auf Bildern aus der freien Enzyklopädie

Wikipedia und stehen unter der GNU-Lizenz für freie Dokumentation.

Von oben nach unten:

Regen ubt.jpeg. Der Urheber ist Tomasz G. Sienicki.

Schneefall Eifel 2006.jpg. Der Urheber ist Wikoli.

Libyen-sandwueste1.jpg. Der Urheber ist Elian.

 

Wir erwarten von unseren Ferngläsern, Spektiven und Zielfernrohren ganz selbstverständlich, dass sie ihre Arbeit auch unter schwierigen Umständen ohne Qualitätseinbußen verrichten. Die äußere und innere Armierung (das Wort stammt aus dem Lateinischen und bedeutet soviel wie „Bewaffnung“ oder „Rüstung“) ist somit von großer Bedeutung für die Funktionsfähigkeit optischer Systeme, die für den rauen Alltag bestimmt und den Elementen ausgesetzt sind.

 

 

Dichtheit

 

Jedes Material zeigt aufgrund seines spezifischen Wärmekoeffizienten bei Temperaturänderungen ein bestimmtes Ausdehnungs- bzw. Schrumpfungsverhalten. Die dadurch verursachten Spannungszustände zwischen den Materialien, z. B. zwischen Glas und Metall, können winzige Fugenöffnungen entstehen lassen, durch die sich Feinpartikel oder Feuchtigkeit ihren Weg in das Innere des Fernrohrs bahnen.

Bei Ferngläsern mit echter Innenfokussierung, wie z.B. der LUGER DX-Baureihe, werden diese Angriffspunkte vermieden, da sich alle Bewegungen der Linsengruppen im Inneren des abgedichteten Fernrohrkörpers abspielen.

Objektive und Okulare, die ja neben ihrer optischen auch eine schützende Funktion wahrnehmen, müssen gut abgedichtet sein, um den Angriffen von Staub und Feuchtigkeit möglichst großen Widerstand entgegenzusetzen. Dies gilt auch für die Verstelleinrichtungen der Absehen- und Beleuchtungstürme der Zielfernrohre.

 

Wasserdichtheit ist die einfachste Form der Dichtheit. Sie bedeutet, dass „normale“ Feuchtigkeit abgewiesen wird, wie z. B. Regen oder Spritzwasser. 

Fernrohre mit dem Prädikat „Wasserdicht“ (waterproof) können bei starker Verschmutzung problemlos unter fließendem Wasser abgespült werden.

 

Wesentlich aufwändiger ist die Herstellung der Druckdichtheit. Diese Stufe der Dichtheit trifft auf marktübliche Fernoptik in aller Regel nicht zu und ist nur durch komplizierte und kostenintensive konstruktive Maßnahmen zu erzielen. Sie beinhaltet die Fähigkeit zum Aushalten von Überdruck, wie er beispielsweise unter Wasser auftritt. Aufgrund von Brechungsphänomenen eignen sich Ferngläser aber nicht für Beobachtungen unter der Wasseroberfläche. Brechung bezeichnet die Richtungsänderung einer Welle aufgrund einer lokalen Veränderung ihrer Ausbreitungsgeschwindigkeit. Ursache hierfür ist Extinktion, die Abschwächung einer Strahlung beim Durchgang durch Materie aufgrund der unterschiedlichen optischen Dichte des Ausbreitungsmediums.

 

Die Ausführungen zur Brechung basieren auf dem Artikel Brechung (Physik) aus der freien Enzyklopädie Wikipedia und stehen unter der GNU-Lizenz für freie Dokumentation. In der Wikipedia ist eine Liste der Autoren verfügbar.

 

 

Der Strohhalm in dem nachfolgenden Bild erscheint daher abgebrochen oder versetzt zu sein.

 

 

Dieses Bild basiert auf dem Bild Refraction-with-soda-straw.jpg aus der freien Enzyklopädie Wikipedia und steht unter der GNU-Lizenz für freie Dokumentation. Der Urheber des Bildes ist Brcowell (User).


 

Bedarf für ein druckdichtes Fernoptik-Gerät kann somit nur für ausgesprochene Sonderfälle und Spezialverwendungen bestehen, wie sie beispielsweise im nautischen/marinen Bereich oder bei speziellen Berufsgruppen denkbar sind.   

 

 

Wasserdampf ist der gasförmige Aggregatzustand des Wassers. Unsere Umgebungsluft kann bei 30°C und 1 bar Druck ca. 26 g Wasserdampf aufnehmen (Luftfeuchtigkeit). Wie alle Gase besitzt auch Wasserdampf die Eigenschaft, sich auszudehnen. Aufgrund von Diffusionsprozessen. Diffusion (v. lat.: diffundere „ausgießen, verstreuen, ausbreiten“) ist ein physikalischer Prozess, der zu einer gleichmäßigen Verteilung von Teilchen und somit vollständigen Durchmischung zweier Stoffe führt. Diffusion kann auch als das Fließen von Energie oder Materie von einem Ort höherer Konzentration zu einem Ort niedrigerer Konzentration beschrieben werden. Dadurch kann, insbesondere unter tropischen Bedingungen, auch festes Material durchdrungen werden – also auch nichtmetallische Dichtungen in Fernrohren.  


 

 

 

 

Dieses Bild basiert auf dem Bild Diffusion.png aus der freien Enzyklopädie Wikipedia und steht unter der GNU-Lizenz für freie Dokumentation. Der Urheber des Bildes ist Jkrieger.

Modellhafte Darstellung der Durchmischung zweier Stoffe durch Diffusion.


Die Ausführungen zur Diffusion basieren teilweise auf dem Artikel Diffusion aus der freien Enzyklopädie Wikipedia und steht unter der GNU-Lizenz für freie Dokumentation. In der Wikipedia ist eine Liste der Autoren verfügbar.

 

Dies bedeutet in Konsequenz, dass es im Fernrohrbau keine hundertprozentige Dampfdichtheit, keinen vollständigen Schutz gegen das Eindringen von Wassermolekülen, geben kann. Hochwertige Fernrohre sind aber so gut abgedichtet, dass ihnen die Dampfdiffusion erst nach langem Gebrauch und unsachgemäßer Aufbewahrung etwas anhaben kann. Dennoch sollten Fernrohre nach dem Gebrauch möglichst trocken aufbewahrt werden (siehe auch Kap. 7).

 

 

Justierung und Zentrierung

 

Eine der wesentlichen Aufgaben des Optikherstellers besteht darin, Optik und Mechanik so miteinander zu verbinden und abzustimmen, dass bestmögliche optische Leistung bei hohem Bedienungskomfort und Zuverlässigkeit erreicht wird.

 

Die optischen Achsen der Prismen und Linsen müssen präzise auf die mechanischen Achsen ausgerichtet sein. Diese Aufgabe ist bei Einzelfernrohren, also Spektiven und Zielfernrohren, relativ einfach zu lösen, da nur eine optische Achse mit einer mechanischen Achse zu synchronisieren ist. Bei ausziehbaren Spektiven oder Einhand-Fernrohren muss die Mechanik so präzise sein, dass keine Verschiebung der optischen Achse gegen die mechanische Achse stattfindet.

 

 

 

Selbst “einfache” Fernrohre erfordern ein hohes Maß an mechanischem und optischem Aufwand. Abb.: LUGER NL 25x30

Quelle: LUGER Katalog


Bei Ferngläsern gestaltet sich diese Aufgabe deutlich schwieriger und aufwändiger. Doppelfernrohre haben zwei optische Achsen und eine mechanische Mittelachse, die exakt parallel zueinander ausgerichtet sein müssen. Eine schräg stehende Mittelachse bedeutet, dass sich die beiden optischen Achsen gegeneinander verwinden, wenn der Benutzer das Glas auf seinen individuellen Augenabstand (Abstand der Pupillenmittelpunkte der beiden Augen) einstellt.

Zur Vermeidung dieses Zustandes besteht für hochwertige Fernrohre die Forderung, dass Linsen und Prismen im Fernrohrkörper stabil und auf hundertstel Millimeter genau gestellt und gefasst werden, um die maßhaltige Zentrierung und Justierung dauerhaft zu gewährleisten. Die Verkippungswerte der Linsen und die Toleranzen der Fokussierungsmechanik unterliegen engen Beschränkungen.

 

In der Fachsprache spricht man salopp von einem „schielenden“ Fernglas, wenn die beiden optischen Achsen nicht exakt parallel zueinander stehen.

Dadurch entsteht ein Zustand mangelnder Deckungsgleichheit der Bilder für das rechte und das linke Auge. Unser Sehapparat verarbeitet die gegeneinander versetzten Bilder zunächst zum „Doppeltsehen“. Dann versucht das Gehirn, durch „künstliches Schielen“ (Pseudophorie), die beiden Bilder zur Deckung zu bringen. Diese Anstrengung führt zu schneller Ermüdung und kann zudem Schwindelgefühl und Übelkeit verursachen. In der medizinischen Fachsprache werden diese Erscheinungen als asthenopische Beschwerden bezeichnet.

Ist die Unmittigkeit des Fernglases so ausgeprägt, dass auch künstliches Schielen nicht zur Erzeugung eines verwertbaren Einzelbildes führt, „schaltet“ unser Gehirn ein Auge ab, indem die von einem Auge gelieferten Bilder nicht verarbeitet werden. Durch diese künstliche Einäugigkeit verliert der Betrachter nicht nur seine bestmögliche Sehschärfe, sondern auch das räumliche Sehen. Damit ist die Zweckbestimmung des Fernglases („Doppel-Fernrohr für den beidäugigen Gebrauch“) natürlich nicht mehr erfüllt.

 

 

Stickstoff-Füllung und Beschlagfreiheit

 

Die Füllung des Fernrohrkörpers mit trockenem Stickstoffgas verhindert das Beschlagen der inneren Linsen-/Prismenflächen bei starker Abkühlung (z.B. von Zimmertemperatur auf niedrige Außentemperaturen). Das durch Kondenswasser verursachte Beschlagen kalter Außenlinsen bei raschen Temperaturwechseln lässt sich dagegen nicht vermeiden.

Bei ungenügend abgedichteten Fernrohrgehäusen können auch die Innenlinsen beschlagen, was zur Unbenutzbarkeit des Geräts führen kann. Dieser Zustand kann, je nach  Aufbewahrungsbedingungen, Stunden oder gar Tage andauern, bis das Wasser verdunstet ist.

Ausziehbare Spektive lassen sich, technisch bedingt, durch den Ausziehhub und die damit verbundene Sogwirkung nicht vollständig gegen Feuchtigkeit abdichten. Die Führungsringe müssen so präzise sein, dass die Zentrierung trotz der relativ langen Verschiebung erhalten bleibt.

 

 

Stoßfestigkeit

 

Zielfernrohre sind bei Abgabe eines Schusses hohen Belastungen ausgesetzt. Dies gilt insbesondere für großkalibrige Patronen. Bereits mittlere Jagdkaliber entwickeln eine E0 (Mündungsenergie) im Bereich von 3000 – 4000 Joule (J). Bei einem 9,7 g schweren Geschoss des beliebten Jagdkalibers .30-06 z.B. sind es rund 3800 J. Großkaliberpatronen erreichen Werte von 7000 J und deutlich darüber (z. B. 10200 J bei einem 32 g schweren Geschoss im Kaliber .460 Weatherby Magnum).

Anmerkung: Im englischen Sprachraum wird häufig die Einheit „foot·pound“ (ft·lb) verwendet. Ein ft·lb entspricht 1,36 J; 1 J entspricht 0,737 ft·lbs.
 

 

Größenvergleich zwischen einem mittleren und einem kleinen Kaliber.
Links: Patrone .30-06; rechts: .22 Hornet.
Quelle: Eigene Fotografie


Um die Werte der größeren Kaliber einordnen zu können, hier zum Vergleich die Werte kleinerer Kaliber: Die kräftige „Raubwildpatrone“ .22 Hornet erreicht eine E0 von ca. 800 J; eine Kleinkaliberpatrone (.22 lfB) gar nur 150 J. Gegenüber den „Tritten“ und „Schlägen“ der Großkaliber ist deren Rückstoß kaum wahrnehmbar und stellt für ein Zielfernrohr keine echte Belastungsprobe dar.

Zum „Verdauen“ des Rückstoßes eines Großkalibers sollte die Waffe ein entsprechendes Gewicht aufweisen. Das Zielfernrohr muss über ein hochwertiges optisches System mit perfekter Fassung in einem stoßfesten Gehäuse verfügen. Eine sehr aufwändige, stoßsichere Lagerung der optischen Elemente im Zielfernrohrgehäuse ist dafür unerlässlich. Alle Linsen müssen verschraubt sein und bündig auf speziell geformten Flächen aufliegen, damit beim Schuss keine Beschädigung des Glases (Ausbrechungen, Risse) oder ähnliche Schäden entstehen.

Selbstverständlich muss auch die Zielfernrohrmontage höchsten Ansprüchen genügen. LUGER empfiehlt VIRTUS Montagen: Die robuste, sichere und zuverlässige Verbindung zwischen Waffe und Glas.

 

Für hochwertige Ferngläser ist eine stabile Verbindung der beiden Fernrohrhälften unerlässlich, da diese Stelle besonderen mechanischen Beanspruchungen ausgesetzt ist. Wichtig ist daher eine „Brücke“ (auch „Steg“ genannt) aus hochwertigem Material, die über viele Jahre hinweg die dauerhafte mechanische Stabilität gewährleistet.

 

Die Verbindung zwischen den beiden Fernglashälften, hier bei einem LUGER DX,

muss solide und zuverlässig sein.

Quelle: Eigene Fotografie.



 



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