How to repair a pinball, using internet resources. The first part is only available in german, but on the bottom of this page you will find another pinball tale in english.

Über eine Flipperreparatur mit Hilfe des Internet

Ohne Internet unmöglich? Das nicht... aber ohne Internet um einiges aufwendiger und teurer...

Wie man zu einem Flipper kommt

In Berlin fand im Internationalen-Kongreß-Zentrum eine Tagung von Sun zum Thema Java statt. Durch die hohen Preise des Berliner Nahverkehrs ausgeräubert, mußte ich an Münzgeld kommen, weil es die Tageskarten nicht an einem Banknoten-Fahrkartenautomat gab. Also kaufte ich pro forma eine Zeitschrift, nämlich Zweite Hand, ein Kleinanzeigenmagazin. Und hier fand sich in der Rubrik Zu verschenken ein Gaststättenbesitzer aus der Nähe von Dresden, der seine alten Flipper loswerden wollte. Es riefen zwar viele bei ihm an, meinte er, aber den meisten sei es zu weit weg und deshalb könnte ich die Flipper schon haben. Ich kam am nächsten Tag und holte mir einen Saturn II der Firma Bally ab.

Jetzt muß ich erwähnen, daß ich keine Ahnung von dem Aufbau eines Flippers habe. Ein Freund hat mal mit einem Mitstreiter vor einigen Jahren versucht einen eigenen Flipper zu bauen, und da merkte ich, daß ein Flipper ziemlich kompliziert sein kann... Aber wie man den Flipper in meinen Kombi bekommt, wenn der passende Schlüssel für meinen Flipper trotz des Durchsuchens einer stattlichen Sammlung von allen möglichen Schlüsseln nicht zu finden ist, mußte ich erst beobachten, denn es hilft nur eins: Aufbohren des Schlosses - was auch nicht einfach ist, denn wenn man den Bohrer zu schnell rotiert, wird die Spitze zu heiß und bricht ab. Irgendwann hatten wir das Schloß zerstört und konnten die künstlerisch verzierte Deckscheibe abnehmen vor den Zählwerken. Nun noch eine Schraube gelöst, und das Kabinett klappt auf - man sieht die Elektronik, Netzteil, usw. des Flippers. Und dann sieht man noch zwei Schrauben, die den Aufbau des Flippers halten. Nach ihrem Lösen kann man diesen herunterklappen, und schon paßte der Flipper ins Auto!

Erste Bestandsaufnahme

Nachdem wir zu zweit den Flipper in meine Wohnung getragen haben und die Standfüße anschrauben wollte, fielen fünf von acht fehlenden Schrauben negativ auf. Deshalb stellten wir den Flipper erstmal auf einen Tisch, klappten den Aufbau wieder hoch und schraubten ihn fest. Auf dem Spielfeld purzelten Pfosten, ein abgebrochener Plastiklöffel und andere unpassenden Elemente durcheinander, also mußte man auch die Glasscheibe über dem Spielfeld abmontieren. Trotz langen Probierens fand ich keine Lösung, die Glasplatte blieb erstmal montiert. Schnell noch alle Sicherungen durchgemessen, den Aufbau und die Verkabelung kurz betrachtet, und die Spannung stieg... das erste Einschalten steht bevor. Ernüchterung. Es passierte nichts. Einige Lampen leuchteten, aber keine Anzeige, keine Bewegung der Flipper, kein Sound, nichts. Ich betrachtete den Aufbau genauer: Es gab eine Platine beim Netzteil, eine Platine mit Eprom, eine Platine mit dem Computer, eine Sound-Platine, und zwei Steuerplatinen. Auf der Computer- und der Sound-Platine gab es jeweils einen Taster. Ein Test-Geräusch ertönte auf Tastendruck, aber der Computer offensichtlich nicht. Ob das mit dem ausgelaufenen Akku zusammenhängt? Beim zweiten Hinsehen war es eindeutig: die Säure hatte ganze Arbeit geleistet und die Platine war stellenweise total verätzt. Da half nur der Ausbau der Platine und Informationsrecherche.

Ressourcen im Internet

Gleich gefunden war natürlich die Newsgroup rec.games.pinball. Ein deutsches Diskussionsforum soll es auch geben (fido.ger.pinball), ich konnte allerdings nicht darauf zugreifen. Nachdem ich mir die FAQs durchgesehen habe, kam ich auch weiter, aber so richtig half mir erst Altavista. Ich fand eine Seite, die sich genau mit meinem Korrosionsproblem auseinandersetzte. Die Platine hatte ich zwar schon gewaschen, allerdings bildete sich wieder eine Verfärbung des Leiterbahnenmetalls, deshalb tat ich es nach der Anleitung gründlicher, mit Essig und Zahnbürste.
Ich habe mir außerdem die Anleitung Bally tips, troubleshooting, led flashs, ROM/PROM jumpers... geholt und ausgedruckt, um mit dem Blink-Code, den die Leuchtdiode auf meiner Bally-Computerplatine MPU A4 AS-2518-35 etwas anfangen zu können: Zweimal Blinken bedeutet also, daß die CPU geht (erstes Flackern), daß das ROM (Eprom) geht (erstes Blinken) und daß auch bei dem NMOS-RAM U7 (zweites Blinken) kein Fehler auftritt. Danach scheitert der Selbsttest offensichtlich. Ein drittes Blinken würde bedeuten, daß auch U8, ein CMOS-RAM vom Typ 5101, funktioniert. Offenichtlich liegt hier der Fehler: U8 ist abgetaucht.

Email-Tips

Alle möglichen Leute in aller Welt, die mir auf den verschiedenen Flipper- und Pinball-Seiten über den Weg gelaufen sind, habe ich angeschrieben. Besonders hilfreich war Martin aus München von der German Pinball Association. Er schrieb mir, daß ich bei diesem Fehler nochmal nachmessen soll, ob der Sockel auch in Ordnung ist. Und tatsächlich: Die Pins von U8 (mußte ich auch reinigen) hatten keinen Kontakt mit den Pins vom Sockel. Also mußte ich den Sockel wechseln, was bei Billig-Platinen nicht einfach ist, weil Leiterbahnen abreißen und nachgelötet werden müssen. Nachdem der Sockel draußen war, verfolgte ich alle Leiterbahnen und hatte schließlich folgende Zuordnung (lies Pin von U8 geht auf):

CMOS-RAM U8

1 -> U7 (Pin 20)

2 -> U7 (Pin 21)

3 -> U7 (Pin 22)

4 -> U7 (Pin 23, auf Kurzschluß achten bei U8, zwischen Pins 21 und 22 geht diese Bahn durch)

5 -> U7 (Pin 18)

6 -> U7 (Pin 17)

7 -> U7 (Pin 15)

8 -> GND

9 -> U7 (Pin 6), U8 (Pin 10)

10 -> U7 (Pin 6), U8 (Pin 9)

11 -> U7 (Pin 7), U8 (Pin 12)

12 -> U7 (Pin 7), U8 (Pin 11)

13 -> U7 (Pin 8), U8 (Pin 14)

14 -> U7 (Pin 8), U8 (Pin 13)

15 -> U7 (Pin 9), U8 (Pin 16)

16 -> U7 (Pin 9), U8 (Pin 15)

17 -> Q5 (Reset?)

18 -> U18 (Pin 6)

19 -> U17 (Pin 8)

20 -> U7 (Pin 16)

21 -> U7 (Pin 19)

22 -> C13 (links)

Drei Leiterbahnen waren abgerissen, ich mußte sie mit Drähten am neuen Sockel festlöten. Außerdem waren einige Durchkontaktierungen nicht mehr funktionsfähig. Nach dem Neueinbau der Platine (unbedingt festschrauben, damit die Erdung stimmt)... Bingo. Es kamen mehr als zwei Blinksignale, nämlich sechs. Sieben sollten es eigentlich sein, das bedeutet, daß der Flipper immer noch nicht funktioniert. Es kam langsam Frust auf.

Sechsmal Blinken

Einen Schaltplan konne ich nicht auftreiben, also mußte ich selbst messen. Erst einmal die Spannungen geprüft, alle in Ordnung, auch nach einer anderen Spannungstabelle. Laut meiner Anleitung war die Logik um den Zeitgeberbaustein 555 defekt. Dieser ist für den Interrupt der Anzeigen zuständig, und über einen der beiden Schnittstellenbausteine (PIA, U11) wird die Funktion des 555 von der CPU überprüft. Es zeigte sich allerdings schnell, daß meine Anleitung an dieser Stelle fehlerhaft sein mußte, denn der 555 tat, was er sollte, und es kam auch das richtige Signal an. Ich versuchte es mit dem Fehler, der laut meiner Anleitung für fünfmaliges LED-Blinken vorgesehen war, nämlich ein Fehler im Zero Crossing Detector, realisiert über einen CMOS 4049 Baustein (U14). Nach bißchen Messen war die Stelle gefunden (Pin 4), die von diesem IC an die zweite PIA (U10) geht (Pin 18). Laut Anleitung erwartet die CPU über diesen PIA -ähnlich wie bei dem 555- ein High-Signal, das periodisch Low unterbrochen wird. Die Messung zeigte nichts spekakuläres, aber ohne Oszilloskop konnte ich eigentlich nur raten. Also vertauschte ich die PIAs (U10 mit U11), ohne Ergebnis. Eine Idee hatte ich noch: Das Signal von dem 555 ist ja ähnlich, wie das, was der 4049 liefern sollte. Also bog ich Pin 18 von U10 hoch und verband ihn über einen Draht mit dem Pull-Up-Widerstand des Ausgangssignals vom 555, schaltete ein, und: Die CPU-LED blinkte sieben Mal, die Flipper-Lichter leuchteten, und Musik spielte im Takt. Er funktionierte augenscheinlich. Ich schaltete ihn allerdings gleich wieder aus, weil ich das Funktionieren der 4049 Logik ja nur "vorgegaukelt" hatte, und nicht wußte, wofür diese eigentlich gut war.

Datenblätter, Anleitungen, Widerstände

Was ist der 4049 eigentlich für ein Chip? Ich hatte kein entsprechendes Buch, und kam über Altavista mit Suchbegriffen wie "CMOS, Datasheet, 4049" und einigem Glück zum Server von Fairchild bzw. National Semiconductor, und konnte mir eine Acrobat Reader Datei mit sämtlichen Erklärungen zu dem 6fachen Inverterbaustein besorgen. Für den 555 Zeitgeberbaustein fand sich auch relativ einfach eine Seite mit sämtlichen Erklärungen. Außerdem suchte ich weitere Informationen zu den LED-Blink-Codes, weil ich ja nicht wußte, was ein Zero Crossing Detector sein soll und weil meine Anleitung an dieser Stelle offensichtlich fehlerhaft war. Eigentlich will die Firma Two-Bit ja ihren Pinball-Tester verkaufen, aber die Erklärung dazu umfaßte auch eine Beschreibung der Blinksignale. Und hier stimmte es: Nach sechsmal Blinken wird nicht der 555 getestet, sondern der 4049. Und es geht um die Spannung für die Flipper-Magneten. Martin aus München bestätigte dies, die High-Low Wechsel an der PIA sollen von den 50 Hz Netzfrequenz kommen. Thyristoren und Spulen werden im Nulldurchgang eingeschaltet, um die Treiber zu schonen. Also verfolgte ich diese Spannung: Offensichtlich lagen an TP3 auf der Platine über 20 Volt an, die über R117 (2K) und einen weiteren 2 Kiloohm Widerstand bereits geteilt wurden. Weiter geht es über R17 zu einem Invertereingang des 4049, über R18 (1,5M) zu einem weiteren Invertereingang (gleichzeitig der Ausgang des vorherigen), dieses Signal wird nochmal invertiert und geht schließlich zu dem PIA-Baustein. Eine Diode sichert noch den ersten Eingang. Martin schrieb, daß er es schon dreimal erlebt hatte, daß R17 hochohmig war. Das war auch genau mein Fehler.

Finally

Es drehte sich nun darum, den richtigen Wert des ominösen Widerstandes zu finden. Martin meinte 39K. Die Reste des total fehlfarbenen Farbcodes sprachen allerdings dagegen, ich tippte eher auf 150K. In der Stadt war spätabends allerdings kein Widerstand mehr aufzutreiben, also schnappte ich mir ein altes Meßgerät mit viel Elektronik im 19 Zoll Gehäuse, das auf einem Schrotthaufen an der Straße lag, nahm es auseinander, fand natürlich keinen passenden Widerstand. Das war mir aber egal, ich wollte nehmen, was ich kriegen konnte, aber: mein Lötkolben ging kaputt. Also kaufte ich am nächsten Tag einen neuen Lötkolben (Akku-Ausführung), zwei Widerstände mit 39K und 150K, las dann letztendlich noch die neueste Mail von Martin (doch 150K), lötete ihn ein, und jetzt funktioniert der Flipper wie er soll. Triumph!
Der Vorbesitzer begann allerdings schon, ihn auszuschlachten. Also brauche ich noch ungefähr 20 Glühlampen, etliche Gummiringe und Putzmittel. Beim Reinigen werde ich nach Jonathan's Pinball Cleaning Tips ....v1.0 vorgehen.

Moreover (or: The fate of my Williams Sorcerer)

I also own a Williams Sorcerer. This pinball had originally a display problem: None of the displays worked properly, all of them were flickering. Sometimes they were flickering only after a couple of minutes. The digits were highlighted only for a short time from the right to the left of each display, so that no one could have fun playing this instance of Sorcerer.
It took me a long time to fix this: The reason was a cold soldered joint on the layer in the -100V stabilization. A short heating with my soldering iron and it worked. The damn thing was, that I -of course- checked voltages at the beginning, and exactly when I was at the -100V they must have worked (remember the flickering?).
Anyway. The pinball worked for a couple of days, we played it and had really good fun, and then the displays went dark again.
I knew where to search, but: When I was measuring with my voltmeter, I produced a shortage with the test pin (the machine was off, though, but the capacitors were loaded) and had a big arc. And now the damn thing: I hoped everything was OK, I turned it on again, and after five minutes or so (all displays dark) I had a bad smell in my appartment. Some seconds later the fuse of my room disconnected my computers, stereo, pinball from the power station.
Turning off and fixing the fuse, I found nothing bad in the pinball electronics on the first glance, but after some hours I developed a theory:
First of all, with the shortage a small transistor was blewn (plastic piece of it was missing). Moreover, some diodes were no diodes any more, but just a piece of wire. Turning the pinball on again, caused the transformer responsible for some voltages including the -100V to be heavily under duty (because of the shortage) and it heated up. After some time the secondary winding heated up and melted. So there was a shortage inside the transformer between one primary winding and the -100V supplying secondary winding. This is not too good.
You will ask: Why was the transformer injured, is there no fuse to prevent this? Well, there is a fuse, and it should be a 250mA. But it was an 8A. Needless to tell you that I didn't install it, but someone else did. And my failure was not to check every fuse in this pinball before turning it on for the first time. I will do this for the rest of my life, promise.
Right now things are as follows: This is a very special transformer, no chance to buy it in your local grocery store. So a friend and I removed four windings until we reached the bad one. This and the next primary winding were also removed. Now I bought all the wire to redo the wiring, and I will keep you informed if my Sorcerer will be back again sometime!

Now (February 1999) the story is continued... My 30th birthday featured a big party in munich in my parent's house. I wanted to repair the flipper for this event, but didn't succedd due to time constraints. What I could manage, was trying to wind up the new transformator's wire, but we (my girlfriend Helen helped me) soon found, that it is impossible to wind a new transformator without the proper machinery around. The layers get too thick and we had three more windings to go as I checked the metal plates to fit, and they didn't fit. So we phoned a friend and he helped me out with a transformator of the successor-models of my pinball. This transformer combined the two elder ones which were used in my kind of pinball from Williams.
But I had no time to replace the transformers. So - after my birthday party started - some friends took care of this and Mathias and Jonny replaced the transformer (Mathias said, if he needs a break, would it be possible for him to take part at the party. I acknowledged this happily...).
Then we (better: they) repaired the 100V circuitry (replaced two Z-diodes and a transistor), mounted the fourth display (this was previously missing, and I bought it with the transformer), turned it on, and: the fuse went off.
Well, I then left the site and celebrated with some friends, drank wine and Zombie-Cocktails, spinned some nice Techno tracks (the party had a nice Disco room with loud music), so the rest of the story goes like this:
Another friend, Tobi (studied electronics) and Schossi (studied Physics and Communication science) tried and found out, that the newer transformer needs more power when it is powered up. So they replaced the fuse with a higher one. Then they put in the outlet (first they thought the on-off-switch is short against earth, but it wasn't: so my pinball has no on-off-switch any more, you need to plug it in. anyway) and it worked.
That means, it started up, and then nothing happens, you couldn't use the flippers mainly.
After some more testing, Tobi had the big idea: The Tilt sensor was always closed, so Sorcerer thought of always-TILT and didn't let the game begin.
Then they took off the TILT-switch (like a bell hanging down from some wire, surrouned by a metal ring), and after this they played for hours.
The next day I had to re-fasten all targets of the pinball. But I did this gladly.
This was really a nice birthday present for me. :)

Last changes: December, 18th, 1999.
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