Anita MK8.

Anita!? Hoeveel is 16 x 8? .... Dat is: 265874153845 Euhm, tsja... Anita weet het eigenlijk niet zo goed meer... Anita MK8 is een dame van Engelse komaf. Ze werd bij de firma "Sumlock comptometer" geboren in 1961 als zijnde de eerste commercieel verkrijgbare elektronische rekenmachine. Dit tezamen tezamen met haar tweelingzus de MK7. Deze machines hadden de vier rekenkundige basisprincipes namelijk: optellen, aftrekken, vermenigvuldigen en delen. In de MK7 was een ernstige ontwerpfout gemaakt en ging snel stuk. De klanten van de ongeveer 1000 geproduceerde MK7's kregen er een MK8 voor terug. Alle MK7 machines werden bij terugkomst uit elkaar genomen. De onderdelen welke in de in de MK8 pasten zijn voor de MK8 als reserve / service onderdelen gebruikt, de rest werd vernietigd. Dus heel veel Anita MK7's zijn er niet meer. Helaas zaten er ook in de Anita MK8 niet de meest betrouwbare componenten. In de jaren 60 hadden er dan ook diverse service monteurs erg veel werk aan. Dat was dan wel weer een pluspunt voor de werkgelegenheid in die tijd. Maar merendeel van de machines werd in de loop van de jaren 60 al afgedankt wegens de lage betrouwbaarheid. Verwacht dan ook niet dat er heden ten dage nog een origineel werkend exemplaar te vinden is. Toch is er met wat liefde en geduld een leuk resultaat te behalen. Van een voormalig Anita service monteur heb ik deze oude MK8 rekenmachine (in originele doos)gekregen tezamen met diverse tips.

Hiernaast ziet u de Anita MK8 rekenmachine. Het invoeren van de getallen gaat op de ouderwetse manier zoals bij een mechanische rekenmachine gebruikelijk was. Tegenwoordig zijn we gewent om de getallen achterelkaar op hetzelfde toetsenbord in te typen. Bij deze machine moet per getalspositie de invoer gedaan worden. Dit komt in de demonstratie verderop nog aan de orde.

De Anita MK8 is maar op één volgorde open te maken. Eerst de achterkant, dan de hoed over de Nixies en dan kan pas de plaat over het toetsenbord verwijderd worden.

Vervolgens kan men het toetsenbord naar voren klappen als de 4 schroeven zijn verwijderd. Het toetsenbord blijft net rechtop staan door een kabel naar de vermenigvuldigingstoetsen. Leuk detail, het was altijd draad 9 welke kapot ging volgens de vroegere Anita monteur. Doordat het toetsenbord naar voren ging kwam de kortste draad strak te staan en brak vaak. In latere machines is dit dan ook niet meer op deze manier uitgevoerd.

Hiernaast is de machine afgebeeld zonder behuizing. Om de machine te restaureren was dit verreweg het handigste. Hier zijn gelijk de verschillende elektronische componenten te zien welke de basis vormen van de Anita MK8 rekenmachine. Het leeuwendeel van de componenten bestaat uit neon gevulde trigger buisjes (ook wel thyratrons genoemd) en diodes. Verder een hand vol dubbeltriodes (ECC81) en een dekatron.

De werking en restauratie van de Anita MK8.

De registers.

De Anita MK8 rekenmachine gebruikt ZM1080 nixie buisjes voor de weergave van de getallen. Elk getal is verbonden met één Hivac XC27 of XC31 neon triggerbuisje. Deze triggerbuisjes zijn als ringteller geschakeld. Deze tellers kunnen alleen maar in één richting tellen. Dit gaat van 0 naar 9. Na de 9 wordt er terug gesprongen naar 0. In het schema hiernaast is ook een triode afgebeeld. Dat is een helft van een ECC81. Door een korte puls te geven aan d ECC81 verschijnt er een dip op de anode spanning. Hierdoor wordt één sprong voorwaarts geteld.

Elke nixie buis is geplaatst op één insteekprint tezamen met 10 triggerbuisjes. Zie foto links. De ringteller kan vanuit de machine naar nul gereset worden en stapsgewijs met 1 verhoogt worden.

In feite is elk register een geheugen. De machine weet echter niet in welke stand deze staat. Het enige wat de machine vanuit het register aan informatie terug krijgt is wanneer deze van 9 terug naar 0 springt. Dat is belangrijk omdat dan een carry ontstaat. 9 + 1 is tenslotte 10. Door deze carry kan de machine weer een volgende bewerking uitvoeren. Bij optellen is dat dat hij bij het linker getal één er bij optelt.

De neon triggerbuisjes zijn voorzien van een "night light", of te wel een nachtlampje. Het doel is om het neongas al voor te ioniseren. Op deze manier kunnen deze triggerbuisjes betrouwbaar en gedefinieerd ontsteken. Hiernaast zijn wat triggerbuisjes afgebeeld. De gele pijl wijst een night light aan van een buisje welke niet is ontstoken (Dus niet in geleiding). De groene pijl wijst een buis aan welke is ontstoken en dus geleidt.

Deze night lights worden gevoed vanuit een -125V voeding via een 19M weerstand. Deze 19M weerstanden zijn van het koolstof composiet type. Toen de machines een klein tijdje in de markt stonden bleken deze op een gegeven moment rekenfouten te gaan maken. Een monteur ontdekte dat dit kwam doordat deze 19M weerstanden verliepen. Hierdoor doofden de night lights langzaam waardoor het ontsteken van de neon triggerbuisjes onbetrouwbaar werd. Dit is gelijk aan het management doorgegeven: "Er moeten andere type 19M weerstanden toegepast worden, want anders gaan de machines in het veld nog binnen de garantie defect!". En zoals een 'goede' manager betaamd negeerde hij deze informatie volledig en alle nieuwe machines werden gewoon op dezelfde manier geproduceerd. Het resultaat was dat er een gigantische service afdeling nodig was om alle machines te repareren.

De register timer.

De registers met de nixie / getallen buisjes krijgen een gezamenlijke clockpuls van 3,6KHz tijdens de rekenkundige bewerkingen. Deze clockpuls wordt op de kathodes van de ECC81 buizen geplaatst. Het rooster is echter sterk negatief waardoor de buis nog geheel uit geleiding blijft. De afgebeelde "register timer" stuurt de betreffende ECC81 aan op het rooster. Daarmee wordt bepaald welk register daadwerkelijk gaat tellen. Want zodra het rooster van de ECC81 positief wordt kan de clockpuls op de kathode de buis daadwerkelijk schakelen.

Het carry geheugen.

Om de eerder genoemde carry (sprong van 9 terug naar 0) te kunnen gebruiken moet deze opgeslagen worden totdat de volgende machine cyclus is uitgevoerd. Daarvoor is er een carry store circuit gemaakt. Door de carrypuls van een registerkaart wordt de neon op deze carrystore kaart ingeschakeld. Na gebruik van deze carry wordt de neon gedoofd door een puls van een ECC81.

De complementor.

Dit is de complementor. Uitleg volgt...

De dekatron.

De hiernaast afgebeelde GS10D dekatron is een argon gevulde 10 stappen ringteller. In de Anita wordt deze gebruikt om het toetsenbord te voorzien van pulsen. In tegenstelling tot de ringtellers met de neon triggerbuisjes, is een dekatron wél in staat om in twee richtingen te tellen. Bovenin de buis zijn 30 pennetjes te zien. Dit zijn de kathodes van de buis. 10 van deze kathodes zijn de uitgaande informatie voor puls 0...9 Dat zijn er dus 10 totaal.

In de tekening links is schematisch de fysieke opbouw van de buis weergegeven. In rust brandt er altijd één kathode van K0...K9. Tussen K0 en K1 ; K1 en K2 ; K2 en K3 enz... bevinden zich telkens twee stuurkathodes. Door één van de stuurkathodes sterk negatief te maken overheerst daar de veldsterkte dermate dat de stuurkathode direct naast de reeds brandende kathode ontsteekt. Dit is omdat het gas daar het meest geïoniseerd is.

Stel K0 brandt in het schema hiernaast. Er volgt een negatieve puls op GD1. GD1 ontsteekt hierdoor en K0 dooft. Gelijk daar achteraan wordt GD2 voorzien van een negatieve puls. GD2 gaat branden en GD1 gaat uit. Vervolgens verdwijnt het negatieve niveau van GD2. Door het nog geïoniseerde gas zal K1 het gemakkelijkste ontsteken. De buis kan ook terug tellen, dit gebeurt door de ontsteekvolgorde van GD1 en GD2 om te draaien. Deze functie is niet gebruikt in de Anita rekenmachine. Deze signalen afkomstig van K0...K9 worden in de Anita MK8 P0...P9 genoemd en worden onder andere bij het toetsenbord aangevoerd.

Het toetsenbord.

Het toetsenbord is opgebouwd uit allemaal losse toetsenpanelen. De officiële naam vanuit Sumlock hiervoor is Keyline. Elke druktoets bedient een draaischakelaar welke zich op de printplaat bevindt van de keyline.

De machine heeft in de jaren niet optimaal opgeslagen gestaan. Er bevond zich veel vuil in de mechanica waardoor toetsen bleven hangen. En ook de schakelaartjes zelf maakten niet altijd even goed contact. De toetsenpanelen zitten slechts met twee schroefjes boven en onder vast. Maar aan de achterkant bevindt zich nog een hoop gesoldeerde bedrading. Dit moet los gesoldeerd worden om uberhaupt iets aan de toetsenpanelen te kunnen doen.

De print wordt door twee klemveertjes en een aantal rubbertjes op zijn plaats gehouden. Op de linker foto hier onder is de print losgenomen. Naast de 10 draaischakelaars (1..9 en de decimale punt) is er ook elektronica voor de decimale punt aanwezig op de kaart. De draaischakelaars zijn gereinigd met unipol, een polijstmiddel. Bij Anita werd er vroeger brasso voor gebruikt. Vergeet niet om na het polijsten de schakelaartes even met een schone doek weer schoon te maken. Anders haperen ze nog meer dan voorheen! De mechanica is met wasbenzine ontdaan van het oude vet en vuil. Op de glijpunten is het weer ingevet met kogellagervet. Ook teflonvet werkt uitstekend.

Sommige draaischakelaars waren erg vuil. In een aantal panelen zaten verroeste veren. Hier links op de foto te zien. Deze veren werken niet meer en moeten vervangen worden.

Hier onder is te zien hoe vuil de toetsen zelf waren.

Om überhaupt getallen van het toetsenbord in de registers te krijgen moeten er een aantal stappen worden doorlopen. Als eerste moet het toetsenbord worden uitgelezen. Hiernaast is een keyline afgebeeld. Als er géén knop ingedrukt wordt dan staan alle contacten in serie. Zo komt er op de output -20V te staan welke vanaf de voeding komt. Zodra er één knop ingedrukt wordt komt het bijbehorende signaal afkomstig van de dekatron doorverbonden met de output. Dit signaal is een aantal telpulsen waar de machine direct mee werkt. De dekatron voorziet alle keylines van zijn pulsen. Alle keylines zijn met elkaar doorverbonden en alleen de output is per keyline apart naar buiten gevoerd.

De keyboardtimer

De keyboard wordt door de genoemde dekatron voorzien van zijn pulsen op alle keylines tegelijk. De keyboardtimer selecteert vanuit de machine welke keyline uitgelezen wordt. Dit gaat razend snel. Zo wordt bij elke ingedrukte toets het gehele toetsenbord gescant. Zo komt de ingevoerde informatie op het goede moment de machine. Bij het vermenigvuldigen of delen wordt het toetsenbord vaker uitgelezen om het rekenproces uit te voeren. Daarom houdt het toetsenbord in deze standen de toetsen vast.

De multiplierline

De multiplierline (0-9) geheel aan de rechterkant wordt op een andere manier uitgelezen. Deze getallen worden ook niet direct in het register geplaatst. Hier komen we nog op terug.

De decimale punt.

De decimale punt wordt verzorgt door een rij neon lampjes. Ook deze lampjes staan, net als de nummers in de nixiebuizen, in serie met een Neon trigger buisje. Deze ringteller is echter verdeeld over alle keyline printen. Op elke keyline zit één Z700U triggerbuisje. De functie van de decimale punt in de MK8 is vrij beperkt. Deze telt één stap voorwaarts bij een vertienvoudiging. Bij +,- of / doet deze niets. De decimale functie werkte geheel niet in de machine. Drie neon lampjes waren defect. Één triggerbuisje had een tik gehad waardoor een pootje afgebroken was en de, op papier gebaseerde, koppel-condensatoren waren elektrisch lek. In de machine waren overigens alle papiercondensatoren slecht.

Het generator board.

Dit is het generator board. Op het "generator board" bevind zich de eerder genoemde dekatron (GS10D). Deze tienteller scant het toetsenbord en wordt aangestuurd door een blokkeeroscillator met een ECC81 op 3,6KHz. Dit is gelijk het hoofd kloksignaal voor de machine. Het toetsenbord wordt grotendeels op het generatorbord aangesloten.

Het generator board is overladen met dubbele selenium diodes (de zwarte blokjes met afgeschuinde kant). Deze dubbel diodes zijn in drie verschillende principes en diverse werkspanningen/stromen toegepast. 1 - gezamenlijke anode (P1A, P3A, enz) 2 - gezamenlijke kathode (P1K, P3K, enz) 3 - serie geschakeld. (P1S, P3S, enz) Deze diodes worden gebruikt in de logica van de rekenmachine. Een deel van de diodes heeft een clamping functie. Logische niveau's komen dan bijvoorbeeld niet lager dan de -20V voeding. In de vroege generatie computers werd er gebruik gemaakt van DTL IC's. (diode transistor logica). De Anita MK8 rekenmachine logica bestaat uit buis en diode logica.

De diodes zijn niet van al te beste kwaliteit. Drie draden en 4 seleniumschijfjes tezamen geklemd met een geïsoleerde klemveer vormen de diode. De overgangen tussen de draden en de selenium schijfjes is onbetrouwbaar. De diodes gaan op een gegeven moment onderbreken. Het gevolg is een machine welke volledig ongedefinieerde toestanden kan aannemen.

In de jaren dat de Anita's nog volop onderhouden werden, werden deze diodes gewoon vervangen door een 'normale' diode. Gelukkig zijn de diodes heden ten dage van veel betere kwaliteit en bovendien veel kleiner. Dat maakt revisie van de originele diodes mogelijk.

De diodes zijn van onder afgegoten met een giethars. De eerste defecte diode heb ik met een Dremel opengewerkt want de hars wou niet met de warmte van een soldeerbout smelten. Ben Koks had het idee om te kijken of de giethars een veel hoger smeltpunt zou hebben. En dat bleek zo te zijn. Een methode welke goed werkt is om de pootjes bij elkaar te binden, het zwarte huis in een bankschroef vast te zetten en met een gasbrander de pootjes verhitten en de inhoud er dan bij de pootjes met een tang uit te trekken.

Het binnenwerk kan worden vervangen door bijvoorbeeld twee 1N4007 diodes. Het nadeel is dat de pootjes dan aanelkaar gesoldeerd moeten worden voor de middelste aansluiting.

Veel makkelijker is om een brugcel te nemen. Een ronde brugcel is voor alle type diodes te gebruiken. Men knipt gewoon de + of - of ~ af. Al na gelang welke niet nodig is. De overige pootjes naar benden buigen en de gelijkrichter kan in de originele behuizing worden gelijmd.

Het main board.

Hiernaast is het zogeheten mainboard afgebeeld. Op het mainboard worden alle registers en timers geplaatst. De meeste ECC81 buizen bevinden zich ook op dit mainboard. Het mainboard bevat evenals het generatorboard ook de diverse dubbeldiodes voor logische toepassingen. Het eerder getoonde generatorboard is direct met novalstekkers op het mainboard aan gesloten. Hiermee komen de clocksignalen, toetsaanslagen en diverse andere info op het mainboard terecht voor verdere verwerking.

De voeding.

Wat zou een rekenmachine zijn zonder voeding? Van alle ECC81 staan met de gloeidraden met elkaar in serie. Deze worden direct vanuit het net gevoed. Het zijn echter 10 buizen met per buis een 12,6V als gloeispanning. Dat maakt dan 126V. Door een diode in de lijn op te nemen komen alleen de positieve helften van de sinus op de gloeidraden terecht. De rest van het vermogen wordt door een paar vermogens weerstanden weggewerkt. Hier zit dan ook de spanningsdeler op om de voeding op 200/220/240V in te kunnen stellen.

De hoogspanning in de rekenmachine is een heel ander verhaal. Het is uiteraard de bedoeling dat een rekenmachine geen fouten maakt. Als er variaties in de hoogspanning ontstaan kunnen er echter wel fouten op gaan treden. Men heeft in de rekenmachine dan ook een constante spanning trafo geplaatst. Bij deze trafo zit een ruime luchtspleet en wordt de verzadiging (dus ook uitgaande spanning) geregeld door een condensator parallel aan een wikkeling van de trafo.

Voedingsschema:

De elco's van de hoogspanning zijn van slechte kwaliteit. Dat was in de jaren 60 al zo en dat is er in de jaren niet beter op geworden. Ben Koks heeft ze voor mij op de draaibank uitgedraaid en voorzien van nieuwe afdekschijfjes. In de oude elco's zit nu een modern exemplaar.

Bij de eerste testen zijn de elco's gelijk al vervangen door moderne exemplaren. De originele waren te slecht om te kunnen verwachten dat de machine hiermee betrouwbaar zou kunnen werken. 2 stuks waren onderbroken en de andere twee sterk in waarde gedaald.


De restauratie in vogelvlucht

De meest makkelijke reparaties zijn de zichtbare schades. Zo was het main board gescheurd. Één van de timerboards is met zijn paspen dwars door de print gegaan. Mogelijk transportschade maar het kan ook gebeuren als de machine niet goed in elkaar gezet wordt. Dit was wel het makkelijkste probleem om op te lossen.

Bij het voor het eerst aanzetten bleken de nixies zich vreemd te gedragen. Normaal licht er één getal (random) per buis op. Maar hier is te zien dat het een heel erg wazig licht is in sommige nixies. Het probleem bleek te zitten in twee stekkers elke niet op de juiste plaats zaten. Ik heb het nagekeken of ik nu een fout had gemaakt. Maar de stekkers zaten bij binnenkomst zo. Één van de stekkers voerde onder andere de +495V voeding. Dat kon ook niet anders dan schade achter laten op signaallijnen. Na corrigeren van de stekkerposities bleken er verschillende diodes gesneuveld te zijn.

Na het vervangen van de diverse diodes kwam er alweer wat even in de machine. De keyboard timer bleef echter constant lopen. Deze hoort echter alleen te lopen bij het indrukken van een toets. Het bleek wat ook hier een defecte diode voor verantwoordelijk was.

De machine had nu de volgende vreemde fout. Bij het indrukken van ee willekeurige toets in de + stand, werd het gehele display voorzien van de getallen 3 en 9. Dit terwijl er maar bij één buis een getal moest verschijnen. Het viel mij op dat het carrystore lampje vaak knipperde bij deze fout. Deze werd dus aangestuurd waardoor de machine vond dat hij bij het naarst gelegen getal er één bij moest tellen. Bij meten kwam naar voren dat de carrystore inderdaad veel aangestuurd werd met een vreemd -niet digitaal- signaal.

Door het signaalpad te volgen stuitte ik op een diode welke ooit al eens vervangen bleek te zijn. Deze was echter precies verkeerd om in de machine gezet. De machine had zo dus ook nooit kunnen werken.

Zoals u weet, de machine komt van een oude servicemonteur. Hij heeft deze machine ooit van de stort gered ten tijde van een opruiming bij Sumlock. Het was verouderd en alles werd vernietigt of weggegeven. De machine zal hierdoor zijn geschiedenis bij Sumlock hebben gehad. In die tijd was deze mogelijk niet te repareren of het kostte teveel tijd.

Verder zijn waren natuurlijk veel kleinigheden in de machine. De bedrading aan bepaalde stekkers zonder kapjes heeft in de jaren te lijden gehad. Dit gaf op een gegeven moment ook problemen zoals uitgevallen functies en kortsluitingen.

Om de registers te kunnen repareren heb ik een raiser kaard gemaakt. Op deze manier komt de kaart boven de machine uit. Zo is er te zien wat de kaart doet en is zijn er metingen aan te verrichten.

De verdere gereedschappen zijn een paar verlengkabels met 7 en 9 pennen buisvoetjes. Op deze manier is het toetsenbord of een andere printplaat op een servicevriendelijkere plaats te krijgen. Een ander gereedschap bestaat uit twee houten blokken met een gat in de zijkant. Daarmee kan het toetsenbord rechtop gezet worden.

De lak op nixiebuisjes is vochtgevoelig. Het moge duidelijk zijn dat deze machine gezien het vuil niet echt elektronica vriendelijk opgeslagen heeft gestaan. Door vocht zijn de diverse nixies gaan schilferen. De schilvers zijn verwijderd en de nixies aan de voorkant opnieuw gelakt. Normaliter worden nixies door middel van dompelcoating voorzien van hun oranje laag. De nixies zijn echter niet uit de houders te halen zonder permanente schade aan de houder. Zodoende zijn de nixies alleen op de zichtkant opnieuw gelakt.

Één van de eerste modificaties in de machine was een instelbare oscillator frequentie. De weerstanden R3E en R4E bepalen de periodes dat de oscillatoruitgang laag of hoog is. Vaste waardes op deze plaatsen gaven zoveel spreiding in de productie dat hiervoor potmeters in de plaats zijn gezet op een verhoogt printplaatje.

Bezuinigingen zijn van alle tijden. Zo ook een klein detail in de Anita MK8. De eerste blokkeertrafo's en carrystore trafo's waren voorzien van een grijze beschermkap. Deze is in latere series gewoonweg weggelaten. Technisch is de trafo verder gelijk. Het geheel oogt wellicht wat fragiel. Bij het uitnemen komt er bij de afgeschermde versie geen kracht op de elektronische constructie te staan. Bij de niet afgeschermde gebeurd dat wel.

Al is de orzaak nog zo klein, sommige klachten kunnen wel tot zoeken leiden. Zo had deze Z700U een pootje precies tegen de behuizing welke afgebroken was. Het liefst zou ik de draad verlengen maar in deze was het echt nodig een nieuwe buis te plaatsen.

Er waren teveel kleine mankementen aan de machine om ze allemaal op te noemen. Bijvoorbeeld ECC81 buizen welke nog maar een emissie hadden van 22%. En zelfs bij de reparatie van de machine gaf één buis op een gegeven moment de geest. Om toch een idee te geven, de hiernaast gelegen componenten zijn in de machine vervangen. Een hand vol buizen, een kleine 200 weerstanden, ca 80 condensatoren en 12 diodes.

De verpakking.

Nu de machine klaar is kan hij terug naar de klant. Nou ja, in de jaren 60 dan.

Blijkbaar had men in de jaren 60 meer vertrouwen in de postbodes dan dat tegenwoordig nog verantwoord is om te hebben. De doos is erg strak op maat. Via wat kartonnen flappen welke naar binnen getrokken worden hield men de machine op zijn plaats. De vorm van de Anita is dan ook goed te zien in de doos.



Reclame

In September 1961 werd de Anita rekenmachine ook in Nederland geïntroduceerd. De volgende advertentie en het verslag zijn hier de bewijzen van. De artikelen komen uit het blad "modern kantoor".


Dit document wordt nog uitgebreid.