Weite Reise und teure Bleche - NILES Rechenzentrum

Als Requisiten für die Dreharbeiten zum Film "Die Frau vom Checkpoint Charlie" hatte die UFA einige Geräte aus dem Prozessrechenzentrum des "VEB Werkzeugmaschinenbau '7. Oktober' Berlin" beschafft. Da wir auch einige Requisiten zum Film gestellt hatten und bei den Dreharbeiten dabei waren, blieb uns das nicht verborgen. Und so lag es nahe, nach diesem Rechenzentrum zu forschen und dort nach eventuellen weiteren Geräten zu suchen.
Der Kontakt zum Grundstücksbesitzer war schnell hergestellt. Wie so oft saß uns wieder die Zeit im Nacken: Das Gebäude sollte entkernt und einer neuen Verwendung zu geführt werden, was natürlich mit der Verschrottung aller noch eventuell vorhandenen Technik verbunden war.

So fuhr das DIGITAL-AG-Team im November 2006 nach Berlin (180 km pro Stecke) zwecks Sichtung der Lage. Das Wetter zeigte sich von seiner besten Seite: in diesem Jahr ging der Sommer fast bis in den Dezember. Die Firma befand sich in Berlin-Weissensee an der Ecke Piesporter Straße - Feldtmannstraße. Im ehemaligen Werkzeugmaschinenwerk herrschte reges Treiben: die Werkhallen und Büroräume wurden gerade ausgeräumt, um Platz für den neuen Besitzer (die Firma Siemens) zu schaffen.

Das Rechenzentrum lag im 1. Obergeschoss eines an eine Werkhalle angebauten Bürotraktes. Darin befanden sich zwei tandemartig angeordnete Rechneranlagen, basierend auf dem Kleinrechner R4201.


Anblick des Raumes im November 2006
Der Magnetband-Doppelschrank zwischen den Rechnern

Der linke Rechner...
... und der rechte Rechner

CM5400-Wechselplattenschrank
im Schein der Novembersonne
ISOT1370-Wechselplattenschrank


Gegenüber den Bildern, die die UFA im April 2006 gemacht hatte, war erkennbar, dass mittlerweile viele Dinge in den Müll gewandert waren. Lediglich die größeren Geräte hatten den Bemühungen der Baufirma DIBAG bislang widerstanden.


Zur Geschichte

Der "VEB Werkzeugmaschinenbau '7.Oktober' Berlin" war der Hauptproduzent von Schleifmaschinen und Pressluftwerkzeugen in der DDR.


Hauptgebäude des "VEB 7.Oktober"

Das NILES-Firmenlogo wurde auch in der der Zeit der DDR beibehalten.

EDV-seitig gehörte die Firma zu den Vorzeigebetrieben der DDR: seit 1969 wurde ein R300-Großrechner eingesetzt, der später durch einen Großrechner EC1040 abgelöst wurde. Der Rechnereinsatz erfolgte in vielen Teilbereichen des Betriebes: Neben jeder Menge dezentraler Rechentechnik verrichteten auch zwei Computer R4201 im Prozessrechenzentrum produktionsnah ihre Arbeit.


Der Rechenzentrum-Raum

Der Fußboden war, wie üblich, als Ständerfußboden mit Spanplatten aufgebaut, unter dem auch Stromzufuhr und Datenkabel entlanggeführt wurden. Die Wände zu den Nachbarräumen waren mit Schallverkleidungen ausgekleidet, um die Geräusche des recht lauten Rechenzentrums (besonders Drucker und Lochbandstanzer) zu dämmen. An den Fensterscheiben befanden sich Glasbruchmelder, die bei Zerstörung eine Alarmanlage ausgelöst hätten.


Das Rechenzentrum im Jahr 1983
Arbeit am PBT4000, ebenfalls 1983

Geräteaufstellung im Jahr 1983.

Die Zimmerdecke war mit drei Reihen Doppel-Leuchtstofflampen sowie einigen Rauchmeldern bestückt. Zwei Klimatruhen sorgen auch im Sommer für ein erträgliches Arbeitsklima.
Die Stromeinspeisung für die Geräte wurde zentral über einen Schaltkasten im hinteren Teil des Zimmers vorgenommen. Daneben befand sich ein Netzwerkverteiler, in den die aus der Werkhalle kommenden Datenleitungen mündeten und von dem aus die Daten an die DARO1600-Schränke weitergeleitet wurden.


Aufnahmen des Rechenzentrums vom April 2006:
Magnetbandschrank, DARO1600 und Bediendrucker
Stromkasten, Bediendrucker, rechts ein DARO1600-Schrank


PBT4000, Drucker SD1154 und Wechselplattentisch
Aktenschrank und Kopierer SECOP

PC1715-Bildschirm auf einem DARO1600-Schrank
PC1715 und ESER-Terminal

Drucker SD1156 am Fenster
Bediendrucker und SD1156 hinter dem ISOT1370-Schrank

Die ursprüngliche Position der Geräte im Zimmer lässt sich leider nicht mehr vollständig rekonstruieren, da durch den bereits erfolgten Abtransport der UFA sowie bereits begonnene Verschrottungsmaßnahmen nicht mehr alle Geräte am Ursprungsort standen.


Mittlerweile war der Raum wesentlich voller geworden: Geräteaufstellung im Jahr 2006.
Die ganz unten stehenden Geräte befanden sich wahrscheinlich in einem anderen Zimmer,



Inventarliste des Rechenzentrums

Die Schranktüren der Rechner sowie der Bandlaufwerke fehlten bereits, sie waren durch die Abrissfirma mit ziemlich brutalen Methoden (Spitzhacke?) aus den Geräten gebrochen worden. Auch das Innenleben eines der R4201-Rechner war dadurch arg in Mitleidenschaft gezogen worden.


Konfiguration des Rechners

rechter Schrank vorn (Prozessor): rechter Schrank hinten: linker Schrank vorn (Programmierbarer Kanal): linker Schrank hinten:

Technischer Hintergrund

Das Prozessrechenzentrum gehörte zu einem System "Integrierter Gegenstandspezialisierter Fertigungsabschnitte" (IGFA), war also im EDV-Bereich "CAM" angesiedelt. Produktionsseitig deckte es für die Kleinteilefertigung die Bereiche "Drehen und Verzahnen", "Schleifen" sowie "Fräsen/Bohren" ab.


IGFA-Hochregallager im "VEB 7. Oktober"

Neue Produktionsaufträge wurden mit einer Kunststoff-Lochkarte versehen und EDV-seitig im Großrechner EC1040 erfasst. Der Großrechner übergab daraufhin die notwendigen Daten dem Prozessrechenzentrum und ab da erfolgte die weitere Steuerung des Auftrages (abhängig vom Ausliefertermin) durch das Prozessrechenzentrum.

Die angelieferten Werkstücke wurden in das Hochregallager (7 Etagen vertikal, 57 Abladeplätze horizontal) mit Hilfe eines "Automatischen Regalbediengeräts" einsortiert. Als nächstes ermittelte das Prozessrechenzentrum die für den Auftrag benötigten Werkzeuge und schickte diese Liste per Fernschreiber an das Werkzeugzentrum. Die nächste Aufgabe des Prozessrechenzentrums war die Festlegung der Reihenfolge und des Beginns der einzelnen Produktionsschritte. In der eigentlichen Produktionsphase diente das Prozessrechenzentrum zur Steuerung von Fahrrobotern, die die Werkstücke automatisch vom Hochregallager an die Maschinen brachten.

Kern der Prozessrechneranlage bildete der Rechner R4201 mit einer Speicherkapazität von 32 kWorten. Das zugehörige Betriebssystem POBS befand sich zusammen mit den Prozessdaten auf einer Wechselplatte ISOT1370, die andere Wechselplatte des Turms diente als Backup für die erste Platte. Drucker, Lochbandleser, Lochbandstanzer sowie als Bedienkonsole ein Bediendrucker BD4000 rundeten die Peripherie des R4201 ab.
Der R4201 war über ein Prozessdatenverarbeitungssystem daro1600 mit den Datenendpunkten in der Produktion verbunden. An den Maschinen in der Produktion befanden sich Handeingabestellen, an denen die Arbeitsschritte rückgemeldet wurden. Für die Meister standen Terminals PBT4000 zur Verfügung, auf denen sie Informationen zum Produktionsauftrag abrufen und auch aktiv in den Prozessablauf eingreifen konnten. Weiterhin bestand eine Kopplung des R4201 mit vier Fernschreibern sowie den fünf Regalbediengeräten.

Die gesamte Prozessrechenanlage war doppelt vorhanden. Es ist davon auszugehen, dass dies zur Erhöhung der Ausfallsicherheit gemacht wurde.

Der Datenaustausch der R4201-Rechner mit dem EC1040 erfolgte 1x täglich offline über Magnetbänder, wofür der Magnetbandturm MBE4000 benutzt wurde. Dabei wurden neue Produktionsaufträge vom EC1040 an das Prozessrechenzentrum gemeldet, umgekehrt meldete das Prozessrechenzentrum die erfolgten Produktionsschritte an den Großrechner zurück.

Das gerettete PBT4000 diente als Druckserver zur Ansteuerung des Druckers SD1154 und war wahrscheinlich mit den R4201 gekoppelt.
Der PC1715 und das PRG710 liefen wahrscheinlich autonom und wurden für andere Zwecke verwendet. Wahrscheinlich befanden sich beide früher in einem anderen Zimmer.


Bergung, 1. Teil

Wie immer in solchen Fällen tat es uns sehr leid, die Geräte der Verschrottung preiszugeben. Wie immer versuchten wir zu retten, was zu retten ist. Und wie immer gab es die Probleme des Abtransports und der Einlagerung.

Die Rettung der Technik begann eigentlich schon im April 2006: Zu den Dreharbeiten hatte die UFA einige Geräte aus dem Berliner Rechenzentrum nach Leipzig geschafft:

Geräte von NILES als Requisiten beim Film
Kopierer SECOP, mittlerweile gereinigt, als Filmrequisite


Hinter dem Tisch war das PBT4000 im Film verbaut.
Auch diese Geräte stammten von NILES.

Nach Beendigung der Dreharbeiten zum Film "Die Frau vom Checkpoint Charlie" wurden die Requisiten-Geräte von der UFA nicht mehr benötigt und wären normalerweise verschrottet worden. Die UFA zeigte Verständnis für unser Ansinnen und transportierte die größeren Geräte freundlicherweise per LKW nach Merseburg ins Technikmuseum auf dem Flughafen. Die kleineren Geräte wurden unter den anwesenden Hobbykollegen verteilt und per PKW nach Hause gebracht.


Bergung, 2. Teil

Die eigentliche Arbeit begann also mit dem 1. Besuch in Berlin Anfang November 2006: Mangels Zeit und Transportkapazität beschränkte sich dieser Teil der Rettung aber auf die Inventarisierung des Vorhandenen und die Mitnahme einiger Platinen, eines Wechselplattenlaufwerks sowie eines Lochbandlesers.


Bergung, 3. Teil

Das Problem der (zumindest zeitweisen) Unterbringung der restlichen Geräte konnte gelöst werden: es ergaben sich mittelfristige Unterbringungsmöglichkeiten im Deutschen Chemiemuseum Merseburg. Blieb also das Problem des Transports: Die Geräte befanden sich im 1. Obergeschoss des Hauses, mussten ggf. über eine gewendelte Treppe nach unten geschafft werden. Und das ging aus Gewichtsgründen nur in zerlegtem Zustand. Ein R4201 wiegt im zusammengebauten Zustand ca. 300 kg, die Bandschränke und Wechselplattenschränke wiegen ca. 200 kg.

Leider gab es keine Unterbringungsmöglichkeit in der Nähe von Berlin und die Inanspruchnahme eines Miet-Transporters war bei der weiten Entfernung eine kostspielige Angelegenheit. Davon abgesehen war die Zerlegung der Rechneranlage und deren Abtransport sowieso nicht an 1 Tag zu schaffen. Daher reiste am 16.11.2006 ein Hobbykollege aus Naumburg, bewaffnet mit dem notwendigen Werkzeug, per Bahn zu einer Tagesfahrt (230 km pro Strecke) nach Berlin und demontierte zusammen mit einem Berliner Hobbykollegen die Anlage so weit wie möglich.

Die DDR-Kleinrechentechnik ist zum Glück modular aufgebaut, es ist also mit vertretbarem Aufwand möglich, Bandlaufwerke und Wechselplattenlaufwerke aus den Schränken auszubauen. Auch der Rechner ist modular aufgebaut: Prozessoreinheit, Netzteil, Kernspeicher und Interfaceeinheit lassen sich demontieren. Ein Abtransport von Geräten war wegen der Benutzung öffentlicher Verkehrsmittel an diesem Tag nicht möglich.


Bergung, 4. Teil

Einen Tag später, am 17.11.2006, reiste das DIGITAL-AG-Team erneut die 180 km nach Berlin, diesmal mit PKW und Anhänger. Zuvor gestartete Versuche, einen preiswerten Kleintransporter zu bekommen, hatten sich leider kurzfristig zerschlagen. Es gelang, an diesem Tag das Gehäuse eines Rechners (in zwei Teile zerlegt), sowie dessen Elektronikeinheiten, einen zerlegten Wechselplatten-Schrank sowie einen CM5400-Wechselplattenlaufwerk zu bergen.


Demontage des Rechners
Ausgebaute Kernspeicherbaugruppe auf einem der Rechner

Der Abbau ist in vollem Gange
Der halbzerlegte ISOT-Plattenschrank

An dieser Stelle offenbarte sich allerdings das eigentliche Problem der Rettungsaktion: Die Baugesellschaft war der Meinung, die Blechgehäuse der Geräte seien unsagbar wertvoll und würden ihnen beim Schrotthändler wesentliche Gewinne bringen. Daher wurde uns als Alternative gesetzt: entweder die Gerätegehäuse da zu lassen oder mehrere 100 Euro dafür zu bezahlen. Eine Meinung, von der sich die Firma leider auch nicht abbringen ließ, obwohl der Preis stark überteuert war. Die Elektronikeinheiten der Geräte durften wir hingegen kostenlos mitnehmen, wobei das an diesem Tag aus Platzgründen aber nur sehr bedingt möglich war.


Für's Nachfolgeteam bereitgestellt: Baugruppen im Flur
Noch mehr Baugruppen im Hausflur

Keine Chance für Tramper: hier geht nichts mehr rein.
Die Stellung des Hinterrads zeugt von schwerer Beladung.
Ankunft der geborgenen Schätze in Merseburg


Am Nachmittag waren Auto und Hänger bis zum Bersten gefüllt: Die Heimfahrt war bei dieser Beladung nicht ohne Risiko. Doch es ging alles gut und am Abend kam die Fuhre wohlbehalten in Merseburg an und die Geräte wurden, vorerst provisorisch, eingelagert.


Bergung, 5. Teil

Am 22.11.2006 unternahm ein Crimmitschau-Plauensches Hobbykollegenteam dann die letzte Fahrt: Bei einem Zwischenstopp in Halle mieteten wir bei AVIS (die sich als bevorzugte Autovermietung für alle EDV-Rettungen erweist), einen Kleintransporter und fuhren damit nach Berlin (insgesamt 330 km / Strecke), wo wir noch von einem Berliner Hobbykollegen unterstützt wurden. Ziel war vor allem die Bergung der restlichen Elektronikmodule, z.B. der Bandlaufwerke und Wechselplattenlaufwerke. Die Abbauteams der vorangegangenen Tage hatten gute Vorarbeit getan: die meisten Baugruppen waren schon im ausgebauten Zustand.


Das Rechenzentrum lichtet sich
Abbau letzter Komponenten

Ein Blick von hinten ins Auto...
...und einer in die seitliche Schiebetür

Ein glückliches Abbauteam nach getaner Arbeit

Da die Elektronik-Einheiten nicht allzu gut stapelbar sind, war der Boden des Transporters durch diese schon nahezu komplett belegt. Doch wir hätten gern noch einige Geräteschränke mitgenommen. Bei bei dieser Frage bissen wir wieder auf Granit: ohne Geld keine Gehäuse. 15 Uhr machten die Arbeiter dort pünktlich Feierabend und auch wir mussten das Gelände damit verlassen. Unter Zeitdruck und mit viel Überredungskunst gelang es, die Leute der DIBAG zur Herausgabe eines Magnetbandschranks zu bewegen. Der wurde ebenfalls noch im Transporter verstaut und zurück ging die Fahrt nach Merseburg, wo wir am Abend die Geräte in der Hochschule abluden und anschließend den Transporter wieder in Halle ablieferten.


Fazit der Rettung

Die verlorenen Dinge

Leider konnten nicht alle Geräte gerettet werden. Das Gehäuse eines der Rechner, eine daro1600-Anlage sowie die Drucker SD1156 mussten wir aus Platzgründen dort lassen. Die Magnetbandschränke sowie die Lochbandtische hätten wir gern mitgenommen, mussten sie aber wegen des angeblich so teuren Gehäuseblechs dort lassen. Diese Geräte werden wahrscheinlich mittlerweile beim Schrotthändler gelandet und zerstört sein. Schade.


Die geretteten Dinge

Aus den geretteten Geräten lässt sich trotzdem weitgehend wieder eine Rechneranlage zusammensetzen: Einige Magnetbandlaufwerke sowie einige Wechselplattenlaufwerke stehen außerdem als Ersatzteilspender zur Verfügung. Ebenso die Elektronikkomponenten des zweiten R4201. Wie sich noch herausstellen sollte, haben wir die Ersatzteile auch bitter nötig.


Wiederaufbau

Nachdem die geretteten Komponenten in Merseburg fast zwei Jahre Dornröschenschlaf hielten, begannen wir im Herbst 2008 mit dem Zusammenbau und der Reparatur der Anlage. Da es uns an Erfahrung mit dieser Anlage mangelte, begannen wir zunächst mit den einfacheren Geräten.

Software

Von den NILES-Lochbändern haben wir mittlerweile eine Datensicherung gemacht: die Auswertung der gewonnenen Daten ist derzeit noch im Gange. Es befanden sich u.a. die Betriebssystem-Lochbänder darunter, die uns auch bei der Wiederinbetriebnahme des Schönebeck-Rechners gute Dienste leisten werden. Magnetbänder hatten wir leider bei NILES keine gefunden, aber da haben wir welche aus anderen Quellen: vielleicht ist da noch passende Software drauf.


Unser Magnetbandarchiv

Kabel

Klingt einfach, war aber auch mit einer Menge Arbeit verbunden. Ein Teil der Fußbodenverkabelung war leider durch die Abrissfirma zerschnitten. Wir versuchen also vorerst, mit den noch unzerstörten Kabeln zurechtzukommen. Für den Wiederaufbau brauchen wir jede Menge SIF1000-Kabel mit beiderseits Rundsteckern dran:

Zwei noch ungereinigte SIF1000-Kabel

Die Kabel waren im Fußboden von NILES z.T. von Teer betropft und auch ansonsten saudreckig. Einige Stunden Abkratzen und Schrubben mit Scheuermilch später waren sie wieder in einem annehmbaren Zustand. Durch Materialschrumpfung waren fast alle Zugentlastungen locker oder ganz heraus gerissen, was sich aber zum Glück korrigieren ließ. Bei den Kabellängen hatte Robotron nicht gespart: die kürzesten Kabel haben 10 Meter Länge, die längeren über 30 Meter.


Lochbandstanzer

Als Stanzer für den KRS nahmen wir mangels Originalgerät einen baugleichen daro1215 aus dem Museumsbestand der Hochschule. Beim ersten Schräghalten des Stanzers fiel schon auf, dass aus allen Öffnungen Lochbandkonfetti rieselte. Nach Öffnen des Gehäuses wurde dann die Bescherung sichtbar: Die Vorbesitzer hatten es tatsächlich geschafft, den gesamten Luftraum des Stanzers mit Konfetti auszufüllen. Wie so etwas passieren kann ist völlig unklar: den Stanzer in einem Eimer voll Konfetti versenkt oder den Konfetti-Ablauf verstopft? Mit dem Pinsel ging's dann dem Konfetti an den Kragen: Eineinhalb Kehrbleche voll kamen so in den nächsten Stunden zum Vorschein. Recht unangenehm wurde es dort, wo das Konfetti an gefetteten Lagern festklebt. Eine restlose Entfernung ist da leider unmöglich.

Nun wo der Stanzer wieder etwas Luft holen konnte, begann er auch bereitwillig zu stanzen. Allerdings setzte eine Nadel ab und zu aus. Nach einigen erfolglosen Reparaturen wurde ein Endstufentransistor als Schuldiger identifiziert und gewechselt.
Das Elektronikmodul des Stanzers funktionierte netterweise von Anfang an fehlerfrei.


Stanzer und Abwickler auf dem Rechner

Das Getriebe des Abwicklers neigte stark zum Rutschen. Ursache war ein altersschwacher Treibriemen. Seit dessen Austausch durch eine passenden Dichtungsring und der Schmierung der Lager läuft der Abwickler wieder fehlerfrei.

Für einigen Ärger sorgte noch ein Kabel: Während der Stanzer in der Werkstatt fehlerfrei lief, wollte er am KRS nicht. Ursache war ein zwar äußerlich passend erscheinendes, aber innerlich anders belegtes Kabel, das mittlerweile ersetzt ist.

Mit dem Umzug ins Rechenwerk Halle stand dann erstmalig genug Platz zur Verfügung, die Lochbandtechnik komplett aufzubauen und so bekam der Stanzer auch ein baugleiches Geschwisterchen.

Seit der Peripheriecontroller des R4201 repariert ist, konnten wir uns daran machen, den Stanzer vom R4201 aus zu nutzen, was letztendlich auch gelungen ist.


Lochbandleser 1210

Wir hatten zwei Lochbandleser daro1210 von NILES gerettet. Außen herunterlaufende Rostnasen, tiefbraune Schraubenköpfe und eine unbewegliche Mechanik ließen nichts Gutes bezüglich Funktionsfähigkeit ahnen. Wahrscheinlich standen die Geräte die letzten Jahre in Berlin auf den Fensterstöcken, irgendwann hatte jemand die Scheibe eingeschmissen und so bekamen sie wohl bei jedem Regenguss eine Dusche. Hier war also eine Generalreparatur notwendig.
Als testweise Gegenstelle stand ein PBT4000 sowie als Vergleichsgerät ein weiterer Leser 1210 zur Verfügung.

Los ging's mit dem Zerlegen der Mechanik und den Abbürsten der Einzelteile (inkl. der Schrauben) per Drahtigel und einem leichten Einölen der Metallteile, um künftige Korrosion zu verhindern. Dann wurden die festgerosteten Achsen wieder gangbar gemacht und alle Lager neu geschmiert.


Der restaurierte Lochbandleser auf dem Rechner

Drei der vier PUR-Andruckrollen waren gerissen. Eine Reparatur ist hier unmöglich, der Austausch also unumgänglich. Original-Ersatzteile? Fehlanzeige. Also mussten wir improvisieren: Zwei Lagen Schrumpfschlauch, mit der Flamme auf die gereinigte Stahlachse geschrumpft, brachten deren Durchmesser in akzeptable Bereiche. Ein Stück PVC-Gartenschlauch aus dem Baumarkt soll künftig die Funktion der Andruckrolle übernehmen und wurde, in kochendem Wasser weichgemacht, über den Schrumpfschlauch gewürgt. Leider ist der Rundlauf eines solchen Schlauches für unsere Zwecke zunächst unzureichend. Die Lösung dazu ergab sich in einem vorsichtigen Runddrechseln des Schlauches bei eingeschaltetem Lochbandleser mit Hilfe einer sehr schnell laufenden Schleifscheibe. Der Durchmesser der Rolle ist ein ziemlich kritischer Wert. Da der sich nicht exakt erreichen ließ, musste die Mechanik (Andruckrollenmagneten) entsprechend neu eingestellt werden. Der Rundlauf ist zwar immer noch schlechter als bei einer originalen Andruckrolle, jedoch der Leser scheint es zu tolerieren. Bleibt zu hoffen, dass das Material langzeitstabil ist, sich also nicht abnutzt.

Bei einem Leser funktionierte ein Bit der Leselichtschranke nicht. An der Senderseite konnte es nicht liegen: dort ist eine gemeinsame Glühlampe über eine Faseroptik für alle Bits zuständig. Die Empfängerseite besteht aus einem Alublock mit zehn eingeschraubten Fotodioden. Als Fehlerursache konnte dann der gebrochene Anschlussdraht einer Fotodiode dingfest gemacht werden. Diese Drähte sind durch interkristalline Korrosion extrem brüchig und so bedurfte es mehrerer Lötungen, bis alle Dioden wieder funktionierten.

Die Funktion der Leser ist stark von der exakten Ausrichtung der Leselichtschranken abhängig. Diese kann sich z.B. durch Stöße an das Gehäuse verstellen, was bei unseren Lochbandlesern wohl auch der Fall war. Mittels Zentrierdorne können Sende- und Empfangsteil der Lichtschranke exakt übereinander gebracht und in diesem Zustand festgeschraubt werden

Der eine Leser machte daraufhin gute Anstalten zu funktionieren, der andere hing nach jedem gelesenen Zeichen fest. Nach einem Suchen und Messen stand fest: da stimmt was mit den Pegeln der Schnittstelle zwischen Leser und Rechner nicht. Die Elektroniken beider Leser unterschieden sich auch leicht. Obwohl bislang in keiner Dokumentation bestätigt, scheint es so zu sein, dass es unterschiedliche Auslegungen der SIF1000-Schnittstelle bei KME3-Pegel gibt. Eventuell hatte sich mal die Norm geändert. Die Lösung bestand also in diesem Fall darin, die Elektronikeinheit schaltungstechnisch mit der vom anderen Leser identisch zu machen und schon war der Spuk verschwunden. Ob der KRS genauso wählerisch bezüglich seiner Schnittstellen ist wie das PBT4000, bleibt abzuwarten.

Die Netzteilmodule des Lesers funktionierten freundlicherweise von Anfang an fehlerfrei, bedurften nur (genau wie die Kabel) einer gründlichen Reinigung. Abwickler und Aufwickler für den Leser haben wir noch nicht, brauchen wir aber vorerst nicht dringend. Für den zweiten Leser haben wir derzeit weder eine komplette Verkabelung noch beide Netzteile. Er bleibt also zunächst nur als Ersatz stehen.

Nach entsprechenden Probeläufen verbunden mit leichten Justierungen der Fotodiodenempfindlichkeiten sowohl im Laufbetrieb als auch im Start-Stop-Betrieb können die Leser nun als geheilt angesehen werden.

Einige Zeit später musste das Gerät erneut zur Reparatur. Es stellte sich heraus, dass aufgrund eines Sturzes in der Vorzeit des Lesers die Lagerung der Lochbandmechanik ausgeschlagen war und die Lichtschranke daraufhin instabil arbeitete. Durch Nachbiegen der Mechanik und dem Einsatz zusätzlicher Unterlegscheiben konnte letztendlich ein mechanisch spielfreier Lauf gewährleistet werden.

Mit dem Umzug ins Rechenwerk Halle stand dann erstmalig genug Platz zur Verfügung, die Lochbandtechnik komplett aufzubauen und so bekam der Leser auch ein baugleiches Geschwisterchen.

Seit der Peripheriecontroller des R4201 repariert ist, konnten wir uns daran machen, den Leser vom R4201 aus zu nutzen, was letztendlich auch gelungen ist.


Lochband-Schnellleser CT2100

Zum Lesen größerer Datenmengen wurde im Rechenzentrum ein tschechischer Lochbandleser CT2100 benutzt, wobei seine IFSP-Schnittstelle mit Hilfe eines Adaptergerätes LLS4000 an das SIF1000-Interface des Rechners angepasst wurde.

Der CT2100 war leider in schlechtem Zustand: er hatte im ehemaligen Rechenzentrum immer mal eine Regendusche abbekommen, das Gehäuse war angerostet, die Motoren festgefressen. Auf den Leiterplatten blühten Oxide in verschiedenen Farben. Nicht gerade gute Voraussetzungen für eine Reparatur, aber kein Grund, das Gerät aufzugeben. Zunächst wurden die mechanischen Komponenten gereinigt und entrostet, der Antrieb mit Kriechöl wieder gangbar gemacht.

Als vorerst unkorrigierbar erwiesen sich die Antriebsrollen: ihre Chrombeschichtung war teilweise abgeblättert. Wir begnügten uns damit, die Oberfläche zu glätten. Eine Neuverchromung ist uns derzeit noch zu teuer.


Der restaurierte Schnellleser
Rückseite des Gerätes

Reparierte Optik
Chromverlust an den Rollen

Die Elektronik hatte, mit Ausnahme verfaulter Sicherungen, schadlos überlebt. Erste Experimente mit Prüflochbändern zeigten, dass das Gerät zumindest reagiert, doch die Ergebnisse waren kaum reproduzierbar. Es zeigte sich, dass Schmutz und Wasser in die Optiken eingedrungen war und die Lichtschranke zum Schielen brachte. Der Versuch, die geklebten Glasabdeckungen zu öffnen, endete leider damit, dass beide Gläser zerbrachen. Das eigentliche Reinigen der Lichtschrankenoptik mit Spiritus ging dann hingegen ohne Probleme. Allerdings stellte sich auch heraus, dass Lichtsender und -Empfänger nicht mehr fluchteten (wahrscheinlich als Folge eines Sturzes), aber das war zum Glück nach Lösen einer Schrauben einstellbar. Die zerbrochenen Abdeckgläser zu ersetzen, war schon wesentlich schwieriger: als Rohmaterial für die 0,9-mm-Scheiben erwiesen sich nach längerem Suchen ausgemessene Diagläser als brauchbar. Nach vielen Fehlversuchen (das Glas zerbrach immer wieder unkontrolliert beim Schneiden) gelang es endlich, sie auf passende Größe zu schneiden und die Kanten entsprechend zu schleifen.


Lochband-Rückspuler

Dieses sehr einfach aufgebaute Gerät der tschechischen Firma Nisa war schnell repariert. Wir ersetzten die fehlende Lochbandhalterung auf der Achse durch eine selbstgebaute aus Aluminium und damit funktionierte das gerät wieder.


Der restaurierte Lochband-Rückspuler

Das Gerät diente dazu, Lochbänder nach dem Stanzen oder nach dem Lesen wieder (mit dem Ende innen beginnend) aufzuwickeln.


Bediendrucker BD4000

Der BD4000 kam aus Gewichtsgründen (90kg) in Einzelteilen ins Museum. Beim Zusammenbau der Komponenten hatten wir wegen unbeschrifteter Kabel einige Probleme, aber durch Bilder eines Vergleichsgeräts konnten wir ihn letztendlich wieder korrekt zusammensetzen.


Der Bediendrucker
Der Bediendrucker

Das Gerät war leider in einem äußerlich schlechtem Zustand: Viele Roststellen an den Blechen, außerdem hatte es auch Transportschäden gegeben. 2008 begannen wir mit der Reparatur dieses Gerätes. Die Roststellen wurden per Drahtigel beseitigt und dank des Einsatzes von Scheuermilch und Politur ist das Gehäuse nun wieder recht ansehnlich. Die verbogenen und herausgebrochenen Papierhalter auf der Rückseite haben wir mit einiger Schmiedearbeit wieder in ihre ursprüngliche Form zurück versetzt.

Erfahrungen vom PBT4000 folgend, stellt die im BD4000 benutzte Tastatur immer ein Problem dar. Bei vorsichtigem Drücken der Tasten und lauschen nach dem Tastenklick zeigte sich auch, dass auch hier einige DIL-Schalter festhingen. Leider lassen sich die Tastenköpfe nicht abziehen und so ist das Angeln mit der Pinzette nach den DIL-Schalter-Stiften eine ziemlich knifflige Sache. Ursache für das Festhängen sind Gratbildung an den Kunststoffstiften sowie Verbiegungen und Rost an den Führungsschienen. Das alles ließ sich aber beheben und nach einer intensiven Reinigung der Tastatur und einer Schmierung der Tastenlager mit Custanol S ist die Tastatur nun betriebsbereit.

Unter manchen Tastenkappen befinden sich Glühlämpchen, von denen einige kaputt waren. Ersatz ist heute schwer zu bekommen aufgrund der exotischen Lampenform, aber auch hier waren wir letztendlich erfolgreich.


Blick in die Mechanik des BD4000
Rückseite des Gerätes mit den Steuerplatinen

Als recht bockig zeigte sich die Druckermechanik: hier hatten Schmutz und verharztes Fett ganze Arbeit geleistet. Also wurde der Druckwagenantrieb mit Spiritus gereinigt und nachgeschmiert. Bei einer scheinbar kaputten Lichtschranke stellte sich heraus, dass die Glühlampe in der Vergangenheit durch eine unsichtbar leuchtende Infrarotdiode ersetzt worden ist.

Nach wie vor verhielt sich das Druckwerk merkwürdig: Manchmal nach dem Einschalten hing der Druckkopf fest, manchmal ließ er sich von Hand schieben, manchmal bewegte er sich von selbst. Nach langem Suchen und kreuzweisem Test im SD1154 konnten wir einen Thyristor im Schaltnetzteil als Ursache dingfest machen. Der Fehler tritt ab und zu trotzdem noch auf, nun aber viel seltener.

Ein weiteres Fehlverhalten steckt in der Druckkopfansteuerung: beim Rücklauf des Druckkopfes bewegte sich dieser meist zu langsam. Die führt im Zusammenspiel mit einer zeitlichen Selbstüberwachung zu einem Stoppen des Druckkopfes und einem Leuchten der Fehlerlampe. Als Ursache hat sich eine der Ansteuerplatinen herausgestellt, die innerhalb des nächsten halben Jahres auch repariert wurde. Damit ist der BD4000 jetzt seit 2010 einsatzbereit.

Einige Zeit später kam aus dem Rechenzentrum des Dieselmotorenwerks noch ein zweiter Bediendrucker hinzu. Bei dem hingen einige Tasten fest, der Netzfilter machte Kurzschluss, das Druckernetzteil und die Motordrehzahlregelung waren defekt. Speziell letzteres machte Schwierigkeiten bei der Reparatur. Wir haben bei der Gelegenheit gemerkt, dass die Druckwerke unserer beiden BD4000 nicht kompatibel sind. Mit einem Satz neuer Thyristoren bestückt, funktioniert seit Mitte 2015 auch dieser Bediendrucker.


Bedienschreibmaschine SM4000

Aus dem ehemaligen Cowaplast-Werk in Coswig kauften wir für viel Geld eine Bedienschreibmaschine SM4000. Dieses tischartige Gerät gestattet Tastatureingaben in den Rechner sowie das Drucken der Antworten auf Papier, sollte funktionell also das gleiche tun wie der BD4000, ist aber größer und und irgendwie kultiger.

Unsere SM4000 holten wir aus Gewichts- und Abmaßgründen in zerlegtem Zustand ab, es begann also alles mit dem Wiederzusammenbau. Mechanisch war sie ziemlich ramponiert: Haltebügel weggeknickt, Bleche verbogen, Schrauben abgebrochen. Das ließ sich aber alles demontieren und mit dem Hammer wieder richten. Bei den abgebrochenen Schraubenstümpfen waren wir auf professionelle Hilfe angewiesen, aber mit viel Aufwand konnten auch die entfernt werden.

Das größere Problem war ein Wasserschaden: Viele Mechanikkomponenten waren festgerostet, teilweise sogar durch Rost total zerfallen.


Wasserschaden am Druckwagen
Wasserschaden in der Schreibmechanik

Wir begannen die Reparatur mit dem Schreibwagen, bei dem Bedienhebel festgerostet und Achsen verbogen waren, was sich mit Rostlöser, Elektrobürste und Hammer wieder richten lies. Richtig schlecht ging es den Tabstopps, die durch Wasser schwer beschädigt waren und die wir aufwändig entrosteten, schmieren und wieder frei schlagen mussten. Der Schreibwagen ist seitdem wieder einsatzbereit.

Der Polyurethangummibelag der Wagenrückzugskupplung war total zerfallen, wir ersetzten sie nach aufwändiger Zerlegung durch eine Gummischeibe aus dem Klempnerumfeld. Da die Zahnriemen aus Polyurethangummi nach jedem Zahn gebrochen waren, tauschten wir sie mit welchen aus einem anderen Gerät. Passende Neuware scheint es da leider nicht zu geben.


ausgebautes SM4000-Schreibwerk
ausgebautes SM4000-Schreibwerk

SM4000-Elektronikeinheit
SM4000-Elektronikeinheit

Nach dem Formieren der Elkos nahmen wir das Netzteil wieder in Betrieb, es hatte mit Ausnahme einiger zerfallener Sicherungen keine Schäden. Die Elektronikeinheit können wir noch nicht überprüfen, sie verhält sich aber bislang unauffällig.

Im Schreibwerk waren jede Menge Kontakte korrodiert oder verbogen. Je mehr wir davor überarbeiteten, um so mehr Tasten funktionierten wieder. In den Elektromagneten festgerostete Eisenkerne und ein durchgerosteter Schaltkontakt sorgten zwischenzeitlich für einigen Ärger.

Äußerlich ist das Gerät nach Reinigung, Oberflächenbehandlung und kleinen Farbausbesserungen wieder halbwegs schick anzuschauen.

Dass die Leertaste nicht funktionierte, lag an einem zerfallenen Gummiteil am Elektromagneten, die nicht-funktionierenden Motortasten lagen letztendlich an falsch eingestellten Schaltkontakten.


Restaurierungsarbeiten.

Allmählich wird wieder ein Gerät daraus.
Fertig restaurierte SM4000

Seit der Behebung dieser Probleme können wir nun das Gerät als autonom laufende Schreibmaschine vorführen. Eine Funktionsprüfung am Rechner R4201 steht noch aus.


Magnetbandturm 1

Der Magnetbandturm wurde aus Gewichtsgründen (200 kg) zerlegt ins Museum gebracht. Die Arbeiten begannen also mit der mechanischen Zusammensetzung. Um den Schrank besser handhabbar zu machen, haben wir eine Pressspanplatte sägen lassen, mit vier Rädern versehen und unter den Schrank geschoben. Damit kann der Schrank nun von 1 Person bewegt werden.

Einige vormals gelötete Drahtverbindungen mussten wir leider vor dem Transport kappen. Deren Wiederherstellungen erwies sich wegen unzureichender Beschriftung als gar nicht so einfach.

Als nächstes bekam der Schrank ein abgeschirmtes Netzkabel mit Schukostecker. Das Netzfilter des Schrankes hatte gelitten: es lief heiß und warf dann die Sicherung oder den FI-Schalter heraus. Das Teil wurde zwischenzeitlich ausgebaut und unter Laborbedingungen schrittweise wieder an Arbeit gewöhnt, was auch von Erfolg gekrönt war. Mittlerweile ist das Filter wieder "dicht" und versieht wieder seine Arbeit im Bandschrank.


Der Magnetbandturm mit noch offenem Gehäuse

Doch unabhängig davon flog trotzdem manchmal die Zimmersicherung heraus. Nach vielen Stunden fehlerfreien Probelaufs war endlich ein Gluckern zu vernehmen, das einem in einem Bandlaufwerk befindlichen Netzfilterkondensator entsprang und von Siedetemperaturen in diesem Bauteil zeugte. Den Kondensator haben wir durch einen von einem Ersatzlaufwerk ersetzt. Seitdem ist der Fehler weg.

Die Bandlaufwerke sollen in der Lage sein, auch ohne Computer Bänder zu laden und zu spulen. Das wollten unsere Laufwerke vorerst gar nicht. Es zeigte sich, dass Lichtschranken die Ursache waren. Sie sind über Hebel mit dem Bandlauf verbunden und regulieren entsprechend der Bandlage die Geschwindigkeit der Motoren. Bei einigen Lichtschranken waren die Lampen defekt, bei anderen war die Mechanik verbogen oder es gab Kontaktprobleme. Dank zweier Ersatzteilspender-Laufwerke konnten wir die beiden Laufwerke im Turm wieder reparieren.

Den Bandcontroller können wir ohne Computer nicht prüfen, er produziert zumindest keine Kurzschlüsse und auch seine Lampenanzeige ist normal.

Die Laufwerk laden per Knopfdruck die Bänder (gehen bis zur BOT-Marke) und ermöglichen per Tastendruck Vorwärtslauf, Rückwärtslauf sowie Rückspulen. Der Magnetbandturm wird ohnehin erst in einer späteren Phase der Inbetriebnahme interessant werden.

Einen Rückschlag erlitten wir noch an dem Gerät durch Vandalismus in Merseburg: ein Unhold hatte auf dem Wickeldrahtfeld zwei Drähte abgerissen. Mangels Verdrahtungsplan blieb nicht weiter übrig, als nach einem Vergleichsgerät zu suchen und dort die Drahtführung abzumalen, was letztendlich auch gelang. Die eigentliche Reparatur ging dann recht schnell. Um zu verhindern, dass solche Zerstörungen nochmal passieren, haben wir die Vorderseite des Controllers nun mit einer Acrylplatte abgedeckt.

Leider ist das Gehäuse des Magnetbandschrankes nach wie vor unvollständig: Es fehlt eine Seitenwand (einfaches gerades Blech) sowie die originale Abdeckung des Bandcontrollers (tablettartige Blechform). Beide Teile hatten bereits bei NILES gefehlt.


Magnetbandturm 2

Für die fehlende Seitenwand ergab im Jahr 2013 die originalgetreueste Lösung: wir haben aus dem ehemaligen Cowaplast-Werk in Coswig den zweiten (fehlenden) Lochbandschrank nachgekauft, bei dem allerdings die Motoren durch Wasser stark geschädigt waren.


Magnetbandschrank, unrestauriert
Magnetbandschrank, unrestauriert

Die Motoren mussten wir demontieren, es stellte sich heraus, dass deren Läufer flächig an den Statoren festgerostet waren, außerdem hatte der Rost die Verklebungen der Permanentmagnete abgesprengt. Die ehemalige Höhe des Wasserstandes von 1,5 cm in den Motoren war anhand der Rostschicht noch zu erkennen. Als problematisch stellten sich die auf den Achsen festgerosteten Abtriebsscheiben heraus, hier mussten wir professionelle Hilfe in Anspruch nehmen, um sie zu entfernen, was die Voraussetzung für die weitere Zerlegung der Motoren war.


Motor mit Wasserstandsanzeige
ausgebauter Motorläufer

Die losen Magnete, bereits gereinigt
Einkleben der Magnete

die Motoren im Dauertest

Den Rost entfernten wir mit der Elektrodrahtbürste, die Magnete klebten wir nach intensiver Reinigung wieder ein. Die Kugellager hatten zum Glück kaum Schaden genommen und wurden nur neu geschmiert. Nach einem mehrstündigen Dauertest konnten alle sechs Motoren wieder eingebaut werden.


Schick ist's geworden...
Laufwerk nach der Restaurierung

Einer ersten Messung zufolge sind die Wicklungen der Magnetköpfe noch intakt.


Magnetplattenturm

An die Magnetplattenlaufwerke trauen wir uns vorerst nicht heran. Die beiden Laufwerke sind mittlerweile wieder im Schrank eingebaut, der Schrank war aber noch einige Jahre aus Platzgründen geografisch vom Rechner getrennt.


Der wieder-zusammengesetzte Wechselplattenturm
Die Wechselplattenlaufwerke

Einige Mühe machte es noch, die Schrankgeometrie wieder zu korrigieren, denn der Schrank war irgendwie nicht mehr rechtwinklig und die Laufwerke klemmten daraufhin fürchterlich. Inzwischen haben wir das halbwegs im Griff. Die elektrische Inbetriebnahme des Plattenturms wird der letzte Teil der Reparatur werden, sie ist in die ferne Zukunft verschoben.


Magnettrommelsystem

Aus dem ehemaligen Cowaplast-Werk in Coswig kauften wir Teile einer Magnettrommelanlage, genau gesagt einen Trommelschrank samt Trommel, eine weitere lose Trommel und einen Trommelsteuerschrank. Letzterer war quasi nur noch eine Hülle: das gesamte Innenleben fehlte. Auch wenn es uns gelungen ist, später aus anderer Quelle zumindest ein Netzteil nachzukaufen, wird der Trommelsteuerschrank wohl unreparierbar bleiben.


Trommelsteuertisch
Trommelsteuertisch

In unserem Trommelschrank fehlt außerdem 1 Leiterplatte, die ist bislang nicht nachbeschaffbar.


Magnettrommelschrank
geöffneter Magnettrommelschrank

An der lose Trommel ergänzten wir das fehlende Rad und benutzen sie nun als offenes Anschauungsstück.


Magnettrommel
Magnettrommel

Magnettrommel im Gehäuse

Weitere Reparaturen am Trommelsystem sind vorerst nicht geplant.


Rechner R4201

Der Rechner kam aus Gewichtsgründen (300 kg) in total-zerlegtem Zustand ins Museum. Zuerst im Keller der Hochschule eingelagert, machten die Komponenten nach 1 Jahr nochmals einen Umzug zu ihrem endgültigen Standort im Ausstellungsraum.

Als erstes kam die mechanische Zusammensetzung: die beiden Schrankgerippe wurden wieder vereint und mit den Außenbeplankungen und Schranktüren versehen. Die vier Paneele wurden wieder eingehängt, die Netzteile eingebaut und das Bedienteil aufgesetzt. Hier zeigte sich erstmals, dass sich die Komponenten beider aus Berlin geretteter Rechner leider bei uns vermischt hatten. Da die aufbauenden Leute nicht dieselben wie die abbauenden Leute waren, war es sehr schwierig nachzuvollziehen, an welche Stelle welches Teil kommt und was überhaupt in einen Rechner rein muss. Zusammenbau und Erkenntnisgewinn liefen hier in Spiralbahnen auf das korrekte Ergebnis zu.
Um die Anlage, die im Normalfall an der Wand steht, handhabbar zu machen, fertigten wir eine große Pressspanplatte an, versahen sie mit Rädern und Kabellöchern und schoben sie unter den Rechner. Damit kann der Rechner jetzt von 1 Person im Raum bewegt werden, obgleich sein Bewegungsverhalten einem großen Klavier ähnelt.


Schwerer Anfang: Das Gerippe des geretteten Rechners.
Die ersten Komponenten sind eingebaut.

Die großen Einheiten sind in Scharnieren aufgehängt, die sich leider im Laufe der Zeit verzogen haben und ein leichtes Einschwenken der Einheiten anfangs unmöglich machten. Zum Glück sind die Scharniere einstellbar.


Ganz allmählich wird wieder ein Computer daraus
Umzug einer Rechnerhälfte innerhalb der Hochschule

Als nächstes kam die Verkabelung: Die Kabel hatten wir zwar weitgehend beschriftet, aber leider doch nicht alle. Einige Kabel, die eigentlich zusammen bleiben sollten und deshalb nicht beschriftet waren, hatten sich außerdem beim Transport versehentlich getrennt. Nach einigen Tagen mit nur mäßigen Verkabelungserfolgen kam die Resignation: So kriegen wir den Rechner nicht wieder zusammen. Leider sind alle anderen heute noch existierenden KRS, z.B. der in Schönebeck, ebenfalls in zerlegtem Zustand, also als Vorlage zur Verkabelung nicht tauglich.


Buskabel und Stromversorgungskabel.
Die Strahler sorgten für Licht im Rechner.
Verkabelung des Stromverteilers


Schrankverkabelung

Die Lösung fand sich glücklicherweise kurz darauf in Form eines Mikrofiches: er enthielt den Verdrahtungsplan für den Rechner. Nachdem es uns gelungen war, diesen Mikrofiche auf Papier zu vergrößern, konnten wir die Verkabelung vollenden. Als nachteilig erwies sich, dass wir durch den Verkabelungsplan zwar Anfang und Ende jedes Kabels kannten, aber nicht den Verlegeweg. Bei einigen Kabeln konnte die Lage noch anhand der Knicke nachvollzogen werden, bei manchen gab es nur 1 Möglichkeit der Verlegung. Bei vielen ist die originale Verlegung aber nicht erkennbar. Hier können wir nur hoffen, irgendwann passende Bilder eines Vergleichsgeräts zu bekommen. Leider merkten wir an dieser Stelle, dass wir doch nicht genügend Fotos von der Verkabelung vor dem Abbau gemacht hatten. Bei künftigen Bergungen werden wir das besser machen...


Der Verdrahtungsplan für die Stromversorgung...
...und der für die Buskabel

Einige gelötete Drähte mussten wir beim Abbau kappen, bei anderen waren die Stecker abgerissen: Es gab also auch da eine Menge Arbeit. Außerdem hatte eins der Flachbandkabel bei Transport oder Einbau gelitten: es war schwer gequetscht und musste ersetzt werden. Zum Glück hatten wir den ehemaligen Schwesterrechner als Ersatzteilspender.


Hier wird von unten geschraubt...
...und von oben gelötet.

Irgendwann war es soweit: Alles wieder angekabelt. Aus Sicherheitsgründen maßen wir die Verbindung jedes Kabels nochmals durch: Es könnte ja sein, dass wir irgendwo mal Kabel vertauscht hatten. Und bei zweien war das tatsächlich der Fall. Anschließend konnten Kabel wieder originalgetreu beschriftet werden, was bei eventuellen zukünftigen Zerlegungen sehr hilfreich sein wird.

Als nächstes sahen wir uns das Bedienteil näher an. Einige Tasten fehlten, z.T. auch die zugehörige Beschriftung, außerdem waren einige Glühlampen defekt. Wie sich später noch herausstellen sollte, hatte eine Glühlampenfassung einen Kurzschluss und riss dadurch eine Diode in den Tod.


Bedienteil des Rechners
Prüfung der Anzeigelämpchen

Nun konnten wir uns der elektrischen Inbetriebnahme nähern. Der Rechner bekam erst einmal wieder ein Netzkabel. Die Gerätesicherungen hatten wir bereits im Vorfeld geprüft. Vorerst wurde aber nur das Netzfilter einzeln mit Strom versorgt, es stellte sich heraus, dass es noch stabil arbeitet.


Das Hauptnetzteil von der Vorderseite...
...und von der Rückseite. Links der Hauptschalter.

Als nächstes kam das Hauptnetzteil, zwischenzeitlich wieder sekundärseitig seiner Belastungen entledigt, dran. Als Sicherheitsmaßnahme haben wir einen dicken Widerstand in Reihe zur Netzleitung geschalten, um den Einschaltstrom abzufedern und die Schäden bei eventuellen Kurzschlüssen zu reduzieren. Jedoch beim Einschaltversuch passierte überhaupt nichts. Ratlosigkeit. Dann war Wühlen in den (mittlerweile verfügbaren) Netzteilschaltplänen angesagt. Die Netzteile haben primärseitig einen großen Schaltschütz und dieser wollte offenbar nicht anziehen. Was nicht an ihm selbst lag, sondern an den vielen Stromschleifen, die zu durchlaufen waren. Eine Stromschleife geht durch das Bedienteil (Geräte-Ausschalter). Es stellte sich heraus, dass die Schaltkontakte dort fälschlicherweise Übergangswiderstände mit mehr als 100 Ohm hatten. Wir mussten also Ersatz beschaffen. Als nächstes Hemmnis erwies sich eine Stromschleife, die durch den zweiten Schrank lief und dort auch Geräten im Notfall die Möglichkeit bieten sollte, die Anlage ggf. auszuschalten. Wegen oxidierter Kontakte kam von dort auch kein Strom zurück. Dann war es endlich soweit: Das Hauptnetzteil ließ sich einschalten und die Lüfter heulten auf.
Doch der Erfolg dauerte nur Sekunden, dann war alles wieder aus. Immerhin reichte die Zeit, um das Vorhandensein der Ausgangsspannungen (Der Rechner hat dafür einen eingebauten, umschaltbaren Spannungsmesser) zu prüfen: die sahen gut aus. Ausschalten nach einigen Sekunden: das konnte eigentlich nur die Lüfter-Überwachung sein. Und richtig, auf einer Lüftereinheit entdeckten wir ein abgerissenes Drähtchen. Der nächste Schaltversuch war dann dauerhaft. Einige Lüfter wollten allerdings wegen schwergängiger Mechanik nicht anlaufen. Durch beharrliches Anschwung-Geben und Ölen der Lüfterlager konnten wir letztendlich wieder alle zur Mitarbeit überreden. Die Lüfter im R4201 sind übrigens, besonders bei geschlossenem Rechner, wesentlich leiser als die des daneben stehenden Nachfolgemodells A6402.


Kreatives Chaos bei der Rechner-Reparatur...
...verbunden mit intensivem Studium der Dokumentation

Nun konnten wir zum spannendsten Thema kommen: zur Inbetriebnahme des Prozessors. Dabei ergab sich aber ein Problem: der Kernspeicher und sein Inhalt. Wir hofften, dass im Kernspeicher das damalige Betriebssystem samt Anwenderprogramm und Daten überlebt hat. Kernspeicher arbeiten auf magnetischer Basis, sind also auch in der Lage, Daten langfristig zu halten. Also sollte die Inbetriebnahme so erfolgen, dass der Kernspeicher nicht gelöscht oder überschrieben wird. Gleichzeitig ergab sich die Maxime, den Kernspeicherinhalt so schnell wie möglich auf Lochband auszustanzen. Wenn sicher ist, dass der Kernspeicher, der Prozessor und die IO-Einheit stabil arbeiten, wollen wir per Bedieneinheit ein Mini-Programm in einen unwichtigen Teil des Kernspeichers schreiben, das eine Kopie des Kernspeicherinhalts auf Lochband ausgibt.

Da einige Register des Prozessors physisch im Kernspeicher liegen, musste der Kernspeicher also von Anfang an mit Spannung versorgt werden. Eine Eigenschaft von Kernspeichern ist es, dass das betreffende Datenwort bei jedem Lesen gelöscht und daher automatisch sofort neu geschrieben werden muss. Falls dieses Rückschreiben nicht funktioniert, wäre ein "Diagonal-Lesen" für den Speicherinhalt tödlich. Der Rechner besitzt einen automatischen RAM-Test beim Einschalten, der im Fehlerfall damit sofort zum Daten-GAU geführt hätte. Dieser Speichertest lässt sich zum Glück per Schalter auf dem Prozessor ausschalten, was wir auch gleich taten.


Hurra: Maschine läuft!

Der Prozessor startet beim Einschalten erst einmal im HALT-MODUS. Ein wildes Booten war also nicht zu erwarten. Mit dem Einschalten des Prozessors leuchteten einige Lampen auf der Bedieneinheit, die Tasten widersetzten sich jedoch jeder sinnvollen Nutzung. Nach Stunden des Suchen und Messens stand der Entschluss fest: wir tauschen den Prozessor (Wir haben ja noch den vom ehemaligen Schwestergerät). Also den anderen Prozessor her geschleppt und dessen Platinensatz komplett in den Rechner eingebaut. Und siehe da: die Lampen der Adress- und Datentaster reagierten jetzt wie vorgesehen. Das Akku-Register ließ sich auch lesen und schreiben. Daten und Adressregister verweigerten allerdings noch die Arbeit. Da wir diese Register im Kernspeicher wussten, konzentrierten wir unsere Arbeit dort. Sollte vielleicht der zweite (derzeit nicht angeschlossene) Kernspeicher benötigt werden? Also auch den zweiten Kernspeicher angekabelt, eingeschaltet und: Kurzschluss. Den konnten wir also gleich wieder abkabeln: der muss separat repariert werden. Können wir noch irgendwas weglassen? Ja: den Kernspeicherverteiler. Dieses Gerät teilt den Rechnerbus auf die beiden Kernspeichereinheiten auf. Also haben wir den 1. Kernspeicher direkt an den Prozessor gekabelt. Und siehe da: Daten- und Adressregister funktionieren jetzt.


Kabelsalat: Der Kernspeicherverteiler

Nun kam die entscheidende Frage: Wie geht's dem Kernspeicher? Lese- und Schreibversuche an unwichtiger Stelle zeigten, dass sich der Speicher sowohl lesen als auch schreiben lässt. Und nun mal vorsichtig an einigen Adressen gelesen: Hurra! Der Kernspeicher enthält tatsächlich noch ein Programm. Was dieses Programm macht und ob es für uns nützlich sein kann, können wir noch nicht sagen. Aber retten wollen wir es auf jeden Fall.

Bei diesen Versuchen zeigte sich allerdings, dass die automatische Adresserhöhung beim Speicherlesen vorerst nicht geht. Wiederum war eine Platine des Prozessors für den Fehler verantwortlich, mittlerweile konnten wir durch eine Offline-Messung einen defekten TTL-IC als Ursache dingfest machen. Der Wechsel von Schaltkreisen auf den dicht bestückten Rechnerplatinen ist auf jeden Fall keine leichte Sache.


Die Leiterplatteneinheit des Prozessors
Die Leiterplatteneinheit des Programmierbaren Kanals

Vierlagig und eng bestückt: Eine der Rechnerplatinen

Der Kurzschluss im zweiten Kernspeicher ist seit seiner Zerlegung, Reinigung und der Ausrichtung der Wickelstifte verschwunden. Nun konnten wir beide Speicher ankabeln, es stellte sich jedoch heraus, dass im zweiten Kernspeicher eine Bitspalte defekt ist. Platinentausch mit dem ersten Kernspeicher brachte keine Änderung. Letztendlich stellte sich heraus, dass ein Kerndraht im Speicher gerissen war, was zu einer größeren Reparatur führte. Ende 2015 gingt dann der erste Kernspeicher ebenfalls mit einem Bit-Ausfall über den gesamten Adressbereich kaputt.


Aufgeklapptes Netzteil


Ah, wir haben eine Hand im Netzteil gefunden.
Kann man sicher mal gebrauchen...

Zu allem Übel ging Ende 2015 auch noch das Hauptnetzteil des Rechners kaputt: nach ca. 1 Minute Lauf brannte eine Feinsicherung durch. Aufgrund des Gewichtes und der komplizierten Verkabelung entschieden wir, das Netzteil nicht auszubauen und stattdessen die Oberseite des Rechnergehäuses zu demontieren. Der Überspannungsschutz der 5V-Hauptnetzteiles stellte sich letztendlich als Ursache heraus. Seitdem der Fehler Anfang 2016 behoben war, können wir uns an die schrittweise Inbetriebnahme der Rechner-Peripherie und an das Ausprobieren erster Programme machen.


Lüfter mit Wärmesensoren

Im Jahr 2021 ein neues Problem: Der Rechner ging wenige Sekunden bis Minuten nach dem Einschalten wieder aus. Letztendlich löste da eine Schutzvorrichtung aus, die von den Temperaturüberwachungssensoren der Lüfter gesteuert wurde. Und siehe da: am Kernspeicher drehte tatsächlich einer der beiden Lüfter nicht mehr. In seinem Inneren hatte eine Thermosicherung ausgelöst, da der Anker sich nicht mehr leichtgängig drehen wollte. Aufgrund schlampiger Produktion war tatsächlich im Laufe der Zeit die Zentrierung des Ankers verrutscht, bis er auf dem Magnetjoch aufsaß. Auch der benachbarte Lüfter war von selbigem Problem betroffen. Durch leichtes Nachbiegen des Zink-Chassis haben wir dem nun entgegengewirkt.


Aktion "Speicherlesen"

Nachdem sich herausgestellt hatte, dass der Kernspeicher noch Programme enthält, machten wir uns ans Werk, den Inhalt des Kernspeicher auszulesen. Wir wollen damit verhindern, dass bei weiteren Reparaturarbeiten dieser Speicherinhalt versehentlich überschrieben wird. Außerdem brauchen wir im Kernspeicher Platz für künftige eigene Programme.

Normalerweise wäre das Sichern des Kernspeichers technisch kein Problem: Transferprogramm vom Lochband laden und starten und den Speicherinhalt auf Lochband stanzen. Doch hier standen alle Sterne gegen uns: Außerdem käme erschwerend hinzu, dass der Kernspeicher in Segmente aufgeteilt ist und vom Programm aus immer nur 1 Segment angesprochen werden kann, also eine Segment-Umschaltlogik notwendig ist.

Wir favorisierten daher einen ganz anderen Weg: Die Bedieneinheit des KRS ist in der Lage, Speicherinhalte (unter Umgehung der Segmentierung) mit ihren Lämpchen anzuzeigen, außerdem enthält sie eine hardwareseitige Logik zum Inkrementieren von Speicheradressen. Es lag also nahe, einen Zwischenstecker in die Leitung zwischen Prozessor und den 16 Anzeigelampen einzuschleifen und dort die Lampensignale abzugreifen. Die Leitungen der Taste, die normalerweise zur Adresserhöhung benutzt wurde, schleiften wir zwecks Fernsteuerung ebenfalls heraus. Die Enden der Stichleitungen pflanzten wir auf eine Controllerkarte Typ "IO-Worrior", die wiederum per USB mit einem Notebook verbunden wurde.


Controllerkarte zum Lesen der Daten
Adapterzwischenstecker und -kabel, in die BDE eingeschleift

Zum Lesen untauglich: das ursprüngliche Lampensignal
Hardware-Anpassungen am Adapter

Zuvor mussten die Lampenspannungen per Spannungsteiler TTL-gerecht gemacht werden und der Adress-Inkrement-Taster durch zwei MOS-Transistoren simuliert werden. Der Rest war dann Softwaresache: auf der Bedieneinheit die passende Startadresse eintippen und auf dem PC unter Linux ein Programm schreiben, das die Lampensignale ausliest und dann jeweils einen Impuls zum Weiterschalten der Adresse an den KRS schickt. Das ganze unter Einhaltung bestimmter Zeitverzögerungen.
Doch halt, ganz glatt lief das auch nicht: Irgendwie lieferte die Controllerkarte nur instabile Leseergebnisse. Hier brachte erst eine oszillographische Messung Klarheit: die Lampen werden im KRS überraschenderweise mit einer pulsenden (ungesiebten) Spannung betrieben, die für unsere Leseversuche natürlich kontraproduktiv ist. Zuerst versuchten wir, unsere Lesehardware daraufhin anzupassen, doch dann bestand die einfachere Lösung darin, die Lampen der Bedieneinheit stattdessen mit einer ordentlichen Gleichspannung zu versorgen.

Nach einigen Versuchen zur Sicherstellung der Reproduzierbarkeit der Ergebnisse konnte es dann losgehen. Bei einer Lesefrequenz von ca. fünf Datenworten pro Sekunde (die Inkrementtaste ist normalerweise nicht für "Dauerfeuer" gedacht und steuert u.a. ein Relais, das nun zu vorher ungeahnten Schaltfolgen kam) ratterte unsere sicherlich weltweit einmalige PC-KRS-Kombination los.


Das fertig aufgebaute Lesesystem


Los geht's: Das Lesesystem bei der Arbeit
Unten der PC-Bildschirm zur Kontrolle der Daten

Da nun so etwas ähnliches wie ein "Programm" auf dem KRS ablief, sahen wir auch erstmalig ein realitätsnahes Lampenflimmern auf der Bedieneinheit. Ein kleines Video vom Auslesen gibt es hier.

Ein kompletter Auslesevorgang für einen 16-KWorte-Kernspeicher dauert so ca. 20 Minuten. Zur Sicherheit wiederholten wir die Auslesung und verglichen die Ergebnisse beider Lesungen. Bis auf zwei Byte, deren Werte wir nachträglich noch manuell überprüften, stimmten die Leseergebnisse überein. Die Daten wurden erst einmal in Dateiform abgelegt und harren nun ihrer Erforschung. Im Jahr 2015 perfektionierten wir die Auslesetechnik, um möglichst stabile und schnelle Leseergebnisse zu erreichen.


Programmierarbeiten

Der zweite Kernspeicher war nach wie vor hardwareseitig defekt, konnte also nur fehlerbehaftet ausgelesen werden.


Umzug

Im Jahr 2013 zeichnete sich zunehmend ab, dass die Räumlichkeiten im Chemiemuseum nicht mehr langfristig zur Verfügung stehen werden. Mit dem Aufbau des neuen Rechenwerk Halle wurden Mitte 2014 auch unsere Geräte aus Berlin dorthin umgezogen.


Aufbau des Fußbodens im Rechenwerk
Die Lochbandschränke kommen an.

Reinigung der Magnetbandschränke
Zusammenbau des Plattenschrankes

Im Laufe des Jahres 2014 bauten wir die Anlage in der Ausstellung wieder auf, was die Voraussetzung für weitere Reparaturen ist.

Kernspeicherreparatur

Im zweiten Kernspeicher (obere 16 kWorte) des Rechners war von Anfang an ein Bit im gesamten Adressbereich defekt, Mitte 2015 bekam der erste Speicher (untere 16 kWorte) ebenfalls so einen Fehler, wenn auch bei einem anderen Bit.

Ein funktionierender Speicher ist Voraussetzung für einen Betrieb des Rechners, also mussten wir uns des Thema annehmen, auch wenn Kernspeicherreparaturen damals nie vom Kunden, sondern nur vom Herstellerwerk gemacht wurden. Die Reparatur des Speichers 2 nahmen wir Mitte 2015 in Angriff. Durch Messen an den Anschlussbuchsen der Kernmatrix konnte nachgewiesen werden, dass tatsächlich eine Kernleitung gerissen war. Nun stellte uns der Kernspeicher vor zwei Probleme:


Die leere Kernspeicher-Sloteinheit
Ausgebaute Kernmatrix. Die Kerne sind auf der Rückseite.

Kabelwirrwarr an der Kernmatrix
Messungen an der Kernmatrix

Die Reparatur begann mit dem Ausbau der Stecker, dem Auftrennen der Verschnürung der Leitungen und dem Entfernen der Pflasterisolierung. Als nächstes konnte die Matrixeinheit ausgebaut werden. Mit dem Ohmmeter wurden dann einige tausend Kernleitungen durchgemessen, wobei sich ergab, dass genau eine defekt war. Nach Feststellung, auf welcher der acht Kernplatten die defekte Leitung lag, falteten wir die Kernmatrix vorsichtig auseinander und suchten mit der Lupe die Bruchstelle. Die lag zum Glück außerhalb der Kerne. Nach Aufbau einer Stütze gegen Zittern beim Löten und hinreichender Übung wurde der haarfeine Draht mit einer Lötnadel wieder repariert.


Blick auf die Speicherkerne

Erschwerend war, dass die Funktionsprüfung nur im zusammengebauten Zustand erfolgen kann, was wiederum viel zeit in Anspruch nahm. Doch wir hatten Glück: das defekte Bit funktioniert wieder und es sind offenbar keine neuen Schäden entstanden. Allerdings hatte der Fehler bewirkt, dass der Dateninhalt dieses Bits auf allen Speicherstellen auf "1" gesetzt wurde. Damit ist eine Rettung der alten gespeicherten Programme leider nicht mehr möglich.

Kaum war Kernspeicher-2 Ende 2015 repariert, ging der Kernspeicher-1 mit dem gleichen Problem kaputt: ein Bit fehlte über den gesamten Adressbereich. Also auch diesen den Speicher zerlegen, alle Drähte durchmessen und reparieren. Seit Herbst 2016 sind beide Kernspeicher wieder funktionsfähig: möge es so bleiben!

Lochbandversuche

Nachdem der Speicherinhalt gerettet war, konnten wir wagen, Programme per Bedieneinheit einzutippen, um die Funktion der Lochbandtechnik zu prüfen. Zunächst wollte gar nichts funktionieren: Der Rechner ging immer in eine Endlosschleife, in der er auf die Bereit-Meldung der Lochbandtechnik wartete. Nach langem Suche stellte sich heraus, dass der aus Sicherheitsgründen noch nicht eingebaute ESK (Externer Speicherkanal) die Ursache war, auch wenn der eigentlich nichts mit dem Lochbandlesen zu tun hat. Seitdem die ESK-Karten gesteckt sind und die Lochbandleser nochmal extern geprüft wurden, wird der Leser vom R4201 aus angesprochen und lädt Daten in den RAM. Allerdings erscheinen die Programme nicht an den Adressen, wo sie sein sollen: da könnte noch ein Index-Fehler im Prozessor sein.

Der Stanzer wollte auch nicht funktionieren. Nach langem Suchen gelang es, durch Tausch von Platinen im PK (Programmierbarer Kanal) ihn zur Zusammenarbeit zu bringen.


R4201-Platine auf dem Prüfstand

Fehlerursache war hier ein defekter Schaltkreis.


Luftfahrt- und Technikmuseum

Im Jahr 2017 kam es zu einer hastigen Rettungsaktion der im Technik und Luftfahrtmuseum Merseburg stehenden Computertechnik, die dazu führte, dass wir zwei HADES-Schränke sowie ein zugehöriges Servicegerät in unser Geräteensemble bekamen.


Die beiden HADES-Schränke
HADES-Servicegerät

Bislang sind diese Komponenten nur Schaustücke.


Der aktuelle Stand

Inzwischen haben wir die Leiterplattensätze beider Prozessoreinheiten weitgehend repariert, wir haben also im Fehlerfall die Möglichkeit, Probleme künftig durch Platinentausch einzukreisen. Die Anschlussstecker der Leiterplatten sorgten zwischenzeitlich durch Kontaktschwierigkeiten für einigen Ärger, was sich aber durch mehrmaliges Ziehen und Stecken der Karten besserte. Eine defekte Karte des PK wartet noch auf ihre Reparatur, wahrscheinlich ein IC defekt.

Lochbandleser und -Stanzer konnten mit kleinen Testprogrammen erfolgreich angesprochen werden. Mit den Bediendruckern BD4000 und der Bedienschreibmaschine SM4000 gibt es hingegen noch Probleme.

Zu unserem Kleinrechenzentrum gehören jetzt folgende Komponenten:

Danksagung

Wir bedanken uns bei allen Beteiligten, die geholfen haben, dieses Stück Technikgeschichte am Leben zu halten.


Die alte Ausstellung in Merseburg

Die aktuelle Ausstellung im Rechenwerk Halle


Links

Rechenwerk Halle
Digital Computer & Elektronik Arbeitsgemeinschaft Halle
NILES Werkzeugmaschinen GmbH
Deutsches Chemiemuseum Merseburg
DIBAG Industriebau AG
UFA Filmgesellschaft



Letzte Änderung dieser Seite: 09.05.2023Herkunft: www.robotrontechnik.de