Aufbau einer digitalen Kreiselsammlung

für historische und didaktische Forschung

Aktuelles - Blog des Forschungsprojekt Gyrolog

30.06.18: Die Maschine von Bohnenberger im Computertomographen

Realansicht des Instruments

Die "Maschine von Bohnenberger" gilt als Urahn aller Gyroskope. Durch die Leihgabe eines der Originale wurde es dem Gyrolog-Projektteam ermöglicht, für die genauere Untersuchung der Strukturen des Instruments einen ersten röntgenbasierten, nicht-invasiven Blick in das Innere des Kreisel-Objektes zu werfen.

Die Maschine von Bohnenberger, ein kardanisch gelagerter Kreisel, wurde 1810 von J.G.F. Bohnenberger in Tübingen erdacht und von seinem Instrumentenmacher G. Buzengeiger gefertigt. L. Foucault gab 1852 diesem Apparat erstmals den Namen „Gyroskop“. Das Instrument bildet den Ursprung der Gyroskope, wie sie heute in vielen Bereichen von der Schifffahrt über die Fliegerei, bis hin zum Smartphone zum Einsatz kommen. Bedingt durch den Umstand, dass aktuell nur lediglich zwei Exemplare dieses Kreisels im Original nachweisbar sind, ist die Computertomographie ein ideales Werkzeug, innere Strukturen darzustellen ohne das wertvolle Objekt zerlegen zu müssen.



Originalzeichnung Bohnenbergers [1]

Für eine gute Bildgebung sind eine Reihe von Faktoren maßgeblich:

Die Materialeigenschaften dieses Objektes macht eine genaue Kalibrierung des CT erforderlich. Die Aufhängung aus Metall konnte trotz Filterung zur Reduktion der Strahlaufhärtung, durchstrahlt werden. Hierbei muss die korrekte Filterdicke durch iterative Aufnahmen mit wechselnden Filtermaterialien und -stärken ermittelt/herausgetüftelt werden, um den Kontrast zwischen den Metallstrukturen und der Elfenbeinkugel bestmöglich abzubilden.

Ebener Schnitt durch das Instrument

Bisherige gewählte Einstellungen:

Nahaufnahme der Aufhäng-ung des Rotors

Eine Änderung der Belichtungszeit, der Rekonstruktionsmethode sowie der Einsatz weiterer Filter sind Optimierungsparameter, denen sich die Gyrolog-Mitarbeiter im Projektverlauf widmen müssen. Die bisherigen Resultate machen deutlich, dass die Durchstrahlung der massiven Aufhängung Metallartefakte zur Folge hat, die durch den Einsatz von geeigneter Hardware – hier: Filter, sowie geeigneter Rekonstruktions-Algorithmen reduziert werden können.

[T.Schweizer/Z.Wang]

[1] Bohnenberger, J.G.F. (1817): Beschreibung einer Maschine zur Erläuterung der Geseze der Umdrehung der Erde um ihre Axe, und der Veränderung der Lage der letzteren. Tübinger Blätter für Naturwissenschaften und Arzneykunde 3, S. 72-83

25.05.2018: Strahlende Überraschung

Transport der Bleifolie mit Hilfe eines Krans in unser Labor

Natürlich gibt es in Forschungsprojekten auch unvorhergesehene Ereignisse. Hier bei Gyrolog war dies, gleich zu Beginn der umfassenden Sichtung der Sammlung, der Verdacht auf radioaktive Strahlung einiger Objekte. Vielleicht kennt der ein oder andere noch die Problematik von Radiumleuchtfarbe [1] bei Uhren. Diese wurde nicht nur bei Alltags-gegenständen verwendet, sondern natürlich auch bei militärisch interessanten Instrumenten, wie bei einem Teil unserer Kreiselgeräte. Der Verdacht erhärtete sich nach einer Begehung mit dem Strahlenschutz-beauftragten der Universität.

Unsere Mitarbeiter beim An-bringen der Bleifolie an eine der Schranktüren

Wir wissen jetzt definitiv, dass ein Teil der Objekte, vor allem aus den 1940er Jahren, radioaktive Strahlung abgibt. Nachdem wir uns aber von solchen unvorhergesehenen Ereignissen nicht unterkriegen lassen, haben wir nun sichere Arbeitsplätze für unsere Mitarbeiter geschaffen. Als erstes haben wir die Lagerplätze der Objekte strahlungssicher mit Bleifolie verkleidet. Weiterhin wurden Bleischürzen, Blei-schirme und Mundschutz eingekauft, um einen sicheren Umgang mit dem Objekt an sich zu gewährleisten, sei es die konserva-torische Reinigung oder die photogram-metrischen Aufnahmen. Der schwierigste Teil dieses Unterfangens war der Transport der Bleifolie in unser Labor, den wir mit Hilfe aus der Werkstatt tatkräftig gemeistert haben.
An dieser Stelle möchten wir uns auch noch herzlich beim Strahlenschutz-beauftragten der Universität, Herrn Böttinger, für das unkomplizierte und sehr angenehme Arbeitsverhältnis bedanken! (M. Niklaus)

[1] Mehr zu Radiumleuchtfarbe und der tragischen Geschichte der „Radium Girls“: Bericht von CNN

22.02.2018: Verfrühte Weihnachten - Auspacken und Sortieren der Sammlung zu Beginn des Projektes Anfang November

Libelle neben einer Inertial-plattform von Ferranti (ein-gebaut im Mehrzweck-kampfflugzeug Panavia 200 Tornado)

Der erste Schritt auf dem Weg zur Digitalisierung unserer Kreiselsammlung hört sich relativ einfach an: Auspacken und Sortieren. Unsere technikhistorische Mitarbeiterin bekam also eine frühe Bescherung und durfte schon vor Weihnachten, Anfang November, viele ‚Geschenke‘ auspacken. Nachdem die Sammlung in den letzten Jahren sanierungs-bedingt eingelagert war, erblickten unsere Kreiselinstrumente jetzt wieder das Licht der Welt. Verschiedenste Geräte, von kleinen Kreiselkomponenten und Flugzeug-messgeräten wie Läufer und Libellen zu großen Plattformen, wurden vorsichtig ausgewickelt, mit der Inventarliste abgeglichen und an ihren neuen Platz gestellt. Dass diese empfindlichen Geräte vorher geschützt gelagert waren, zeigen nicht weniger als sechs volle Kartons mit Verpackungsmaterial, die zum Schluss übrig blieben. Das war aber auch nötig, bei ca. 150 Objekten insgesamt. Die Kreiselinstrumente unsere Sammlung befinden sich jetzt in geschützten Schränken in unserem Labor. Wir sind sehr glücklich darüber, dass alle Instrumente diese Odyssee allen Anschein nach unbeschadet überstanden haben. Die Sammlung an sich entstand schon während der 1960er und 1970er Jahren am Institut für Mechanik, damals noch an der Technischen Hochschule Stuttgart in der Stadtmitte. Schauen Sie sich doch einfach mal die Geschichte unserer Sammlung an. (M. Niklaus)

24.01.2018: Vielen Dank an alle Teilnehmer und Teilnehmerinnen für den tollen und informativen Workshop!

Vielen Dank an alle Teilnehmer und Teilnehmerinnen für den tollen und informativen Workshop! Als Kick-Off am Montag wurde eine Reihe von Vorträgen der Mitarbeiter/innen des Gyrolog-Projektes, aber auch von auswärtigen Partnern, präsentiert. In einer bunten Mischung ging es um die Sammlung an sich, die technische Umsetzung der Digitalisierung durch CT-Scans und Photo-grammetrie sowie die inhaltliche Anreicherung über Metadaten. Abgerundet wurde der Montag durch eine Präsentation der historischen Hintergründe von Kreiselinstrumenten, gefolgt von Vorstellungen der zwei Ableger der Sammlung an der TU München und der JKU Linz. Am nächsten Tag stand ein Vortrag zur Digitalisierung, die Langzeitspeicherung und zur Verfügungstellung der Daten durch die Universitätsbibliothek an, inklusive eines ersten Beispiels zur 3D Betrachtung im Goobi Viewer.

Durch diese Präsentation ergaben sich schon erste Diskussionen zu arbeits-praktischen Aufgaben, wie der Lizenzierung durch Creative Commens und der Auswahl von Metadaten. Abgerundet wurde der theoretische Teil mit einer großen Diskussionsrunde von Nutzeranfor-derungen und -szenarien. Teilnehmerinnen und Teilnehmer aus Museen und Universitäten bereicherten die Diskussion mit neuen Perspektiven. Dabei kamen interessante Fragen und Blickwinkel auf, wie etwa nach der historischen Erschließung, nach der Gestaltung eines Weges „vom Digitalisat zum Narrativ“, oder auch eher reflexiv gewendet, „Was kann ein Digitalisat eigentlich leisten?“. Als krönenden Abschluss des Workshops konnten die TeilnehmerInnen den Computertomographen und die Kreiselsammlung in einer Vorführung besichtigen.

Für das Projekt Gyrolog bedeutet der Workshop vor allem ein Mitdenken der Nutzerperspektiven in den nächsten Arbeitsschritten und vielleicht auch eine Erweiterung in der Zukunft auf Gyrolog 2.0. Wir freuen uns daher auf eine enge Zusammenarbeit mit allen Partnern und Nutzern! Sie konnten leider nicht teilnehmen, wüssten aber gerne mehr? Sie besitzen selbst Kreiselinstrumente, die unbedingt in die digitale Sammlung mit aufgenommen werden sollten? Sie haben noch weitere Ideen zur Nutzung der Digitalisate? Dann kontaktieren Sie uns gerne. (M. Niklaus)

15.12.2017: Jetzt geht es endlich los!

Herzlich Willkommen zu unserem Forschungsprojekt Gyrolog und dem damit verbundenen Auftaktworkshop. Am Montag und Dienstag nächste Woche (18. und 19.12.2017) treffen sich alle Mitarbeiter, Partner, Nutzer und Interessierte in Stuttgart, um sich über den Aufbau unserer digitalen Sammlung der Kreiselinstrumente für historische und didaktische Forschung auszutauschen.

Am Montag wird es Vorträge auf dem Campus der Stadtmitte zur Sammlung, ihrer Geschichte und Erschließung sowie den beteiligten Akteuren geben. Auch die technische Umsetzung mit avancierten Verfahren aus Computertomographie und Photogrammetrie wird ausführlich vorgestellt. Am Dienstag wird der Standort gewechselt. Wir werden den Campus Vaihingen besichtigen. Eingeleitet wird der Themenblock Nutzungsszenarien und -horizonte durch einen Vortrag über das Digitale Sammeln mit der Software Goobi. Anschließend werden im Kreis der potenziellen Nutzer Verwendungshorizonte der Digitalisate diskutiert. Abgerundet wird das Programm mit einer Demonstration des Computertomographen und einer Führung durch die Sammlung selbst.

Wir, das Team von Gyrolog, freuen uns auf eine spannende und produktive Zeit. Wenn Sie, auch kurzfristig, Interesse an einer Teilnahme haben, melden Sie sich einfach unter jfw@dsi.uni-stuttgart.de an. Wenn Sie leider nicht teilnehmen können, aber wissen möchten, wie der Workshop verlaufen ist und welche Ergebnisse herausgekommen sind, schauen Sie doch demnächst wieder auf dem Blog von Gyrolog vorbei. (M. Niklaus)