Guía Práctica de Reparación de Flippers

La siguiente guía se aplica principalmente a pinballs de Williams/Bally del tipo system 11 y WPC , aunque partes del mismo son válidas para máquinas de otros fabricantes, ya que todos los flippers trabajan de forma similar.

Primero un aviso importante: No asumo ninguna responsabilidad de daños materiales o personales que puedas causar por lo que aquí se describe, si decides aplicar algo de esta guía lo haces bajo tu propia responsabilidad. Lo que aquí se describe es producto de mi experiencia y son cosas que a mi me funcionan. Pueden o no ser útiles para ti dependiendo de tu nivel de experiencia. Extrema las precauciones cuando trabajes en circuitos bajo tensión.

El flipper desde el punto de vista eléctrico

Williams, a lo largo de los años, ha usado básicamente dos tipos de flippers.

El sistema de flipper original es muy simple -- un extremo de la bobina del flipper está alimentado permanentemente con 50 voltios. El otro extremo de la bobina está conectado con la línea de tierra (flipper ground) a través del interruptor del pulsador del flipper. Cuando se actúa el pulsador se cierra el circuito y se energiza la bobina, levantando el flipper. La línea de tierra también puede quedar interrumpida por un relé controlado por el sistema, que de esta forma puede habilitar o impedir el funcionamiento de los flippers.

Esto funciona bien, pero si se deja apretado el pulsador del flipper mucho tiempo la bobina se calienta demasiado, acortándose en consecuencia su vida útil. La solución es la bobina de devanado paralelo (parallel wound coil).

La bobina de devanado paralelo consiste realmente en dos bobinas en una. Una parte es una bobina hecha de cable delgado y con muchas vueltas llamada bobina de mantenimiento. Esta bobina crea un campo magnético débil con poco calentamiento y se usa para mantener el flipper arriba una vez ha alcanzado la posición superior. La parte de mantenimiento de las bobinas modernas pueden mantener un flipper levantado por un periodo de tiempo ilimitado.

La otra parte es una bobina hecha de cable grueso y con un número muy pequeño de vueltas llamada bobina de potencia. Esta parte produce un campo magnético muy fuerte y se usa para dar fuerza en el tirón inicial del flipper .

El sistema se completa con un interruptor de final de carrera, EOS, (End of Stroke), que sirve para desconectar la bobina de potencia una vez que el flipper ha alcanzado la posición superior. Si falla este final de carrera la bobina de potencia se sobrecalentará y acabará quemándose.

Como el EOS usa un contacto normalmente cerrado, con el flipper en reposo ambas bobinas están en paralelo. En el momento de pulsar el botón del flipper ambas bobinas se energizan. Cuando el flipper está llegando a su posición más elevada, una pequeña patilla en L solidaria a la manivela del flipper empuja hacia fuera una lámina del EOS, abriendo el interruptor. De esta manera queda desconectada la bobina de alta potencia, disminuyendo la corriente al aumentar la resistencia eléctrica con lo que se evita el sobrecalentamiento y aunque el campo mágnético también se debilita, es más que suficiente para mantener el flipper levantado.

Un condensador conectado en paralelo con el EOS absorve los picos de corriente producidos por la conmutación de la bobina de potencia impidiendo que se produzcan chispas en el contacto que de otra forma acabaría estropeándose. Por el mismo motivo el contacto del botón del flipper también lleva un condensador en paralelo. Así mismo las bobinas montan diodos en paralelo polarizados inversamente (con el ánodo al negativo) como protección contra estos picos de corriente.

Esquema de un sistema con bobinas de devanado paralelo

Bobinas de devanado serie

En sistemas más modernos se emplea una variante de este sistema. Ahora el EOS se usa para cortocircuitar la bobina de mantenimiento que se monta en serie con la de potencia . En el momento en que se cierra el circuito con el interruptor del botón del flipper, toda la corriente pasa por la bobina de potencia. Cuando el flipper está alcanzando su posición más elevada, se abre el contacto del EOS, y la corriente tiene que atravesar ambas bobinas. Al aumentar la resistencia eléctrica disminuye la corriente, el calentamiento y el campo mágnetico, alcanzándose los niveles de mantenimiento.

Sistema Fliptronic

Con The Addams Family en 1992, Williams introduce el sistema Fliptronic. Este sistema incorpora una tarjeta con transistores que actúan como drivers (Fliptronic board) permitiendo a la CPU controlar los flippers. Los pulsadores de los flippers y los EOS se convierten en entradas de la CPU, y los contactos de los EOS pasan a ser normalmente abiertos en vez de cerrados. Las bobinas de mantenimiento y potencia se conectan separadamente a los drivers de la tarjeta Fliptronic. Esto permite que la CPU pueda manejar cualquier bobina de forma independiente.

Este sistema tiene varias ventajas, ahora los interruptores no tienen actuar en el circuito de potencia con lo que se alarga la vida de los contactos, la CPU puede activar los flippers por ejemplo durante la búsqueda de bolas perdidas, también puede detectar el fallo de los EOS y tomar medidas en consecuencia, etc.

El flipper desde el punto de vista mecánico

Al energizarse la bobina se forma un campo magnético que atrae a un eje de metal llamado émbolo (plunger) que se desliza por el interior de la bobina guiado por un tubo plástico, el casquillo de la bobina (coil tubing). Para evitar que el émbolo salga por el otro extremo de la bobina, hay otra pieza metálica, llamada tope del flipper (flipper stop o coil stop), para pararlo.

El movimiento rectilíneo del émbolo se convierte en circular gracias a la biela o manivela (flipper crank) unida a un extremo del émbolo mediante un acoplamiento (link) autolubricante. En el otro extremo va el eje del flipper (flipper shaft) firmemente sujeto a la manivela mediante una mordaza, el eje del flipper atraviesa la mesa guiado por el cojinete del flipper (Flipper bushing). Finalmente encima de la mesa y solidario a este eje está la paleta o bate del flipper que es lo que golpea la bola y que es la única parte que normalmente vemos.

Otra partes del flipper son el muelle (spring) que es el responsable de que el flipper vuelva a la posición de reposo cuando la bobina se desenergiza y la base del flipper (flipper base) que es la pieza metálica que soporta todo el conjunto.

En esta imagen del despiece de un flipper Fliptronic se puede ver la disposición de todos estos elementos:
 

Problemas Comunes Asociados a los Flippers, Síntomas, y Soluciones

Síntoma : No funciona en absoluto.

• Si fallan todos los flippers comprueba los fusibles. Si están bien, comprueba que la tensión de +50 Vcc de los flippers está presente (consulta el manual para encontrar un punto de medida apropiado). Si falla está tensión hay que seguir el circuito a través de la fuente de alimentación desde la llegada de corriente alterna del transformador hasta los propios fusibles en busca del componente que está causando el problema. Extrema las precauciones cuando trabajes en circuitos bajo tensión para evitar daños personales o materiales.

• Si falla un único flipper comprueba el fusible correspondiente. Si está bien, en juegos sin sistema Fliptronic, comprueba que haya +50 Vcc entre el terminal de la bobina que recibe el positivo y el terminal del interruptor de pulsador del flipper afectado que recibe la tierra (flipper ground). Si no llega está tensión es posible que el problema esté en el conector de salida de la fuente de alimentación o en el cableado asociado. Si la tensión está presente comprueba que el interruptor está bien. Los interruptores en juegos sin el sistema Fliptronic suelen desarrollar oxidación en los contactos al tener que trabajar en el circuito de fuerza. Apaga la máquina y limpia los contactos con algún medio no abrasivo como una tarjeta de crédito, nunca lo hagas con una lima o similar o estropearás el recubrimiento especial que llevan estos contactos. Si el contacto está en mal estado no te olvides de verificar el condensador montado en paralelo ya que si está estropeado el problema se reproducirá.

• Los pinball con sistema Fliptronic tienen tienen pruebas específicas para los flippers, que te ayudarán a identificar en que bobina está el problema. Además el sistema Fliptronic chequea continuamente los interruptores de los pulsadores de los flippers y de los EOS, notificando los posibles problemas en el informe de fallos (game's error report) al entrar en el modo prueba (test mode).

• ¿Todavía no va? Con la máquina apagada desmonta la bobina, abre un extremo de los diodos desoldándolos del terminal correspondiente y haz una prueba de continuidad a través de los terminales de la bobina, Las dos bobinas tienen un terminal común, comprueba la continuidad entre este terminal y los otros dos. Un circuito abierto indica que una de las bobinas están mal y hay que reemplazar el conjunto. Es más frecuente que se estropee la bobina de mantenimiento, aunque la bobina de fuerza también puede fallar, especialmente si el EOS está mal.

Síntoma: flipper débil (Weak flip)

• Comprueba si el émbolo y el tope de flipper presentan síntomas de abombamiento. Esta es una causa típica de flipper débil. El émbolo debe deslizarse de forma suave y limpia hacia atrás y hacia delante por el interior de la bobina. Cualquier resistencia indica un problema.

• En sistemas antiguos de bobinas en paralelo puede pasar que la bobina de potencia esté mal y el flipper esté funcionando sólo con la de mantenimiento. En este caso además de cambiar la bobina hay que comprobar el funcionamiento del EOS por si fuera la causa por la que se ha estropeado la bobina de potencia.

• En sistemas con bobinas en serie si el contacto del EOS está en mal y no cierra, o bien presenta una resistencia alta (la resistencia entre terminales con contacto cerrado no debe superar unos pocos Ohmios), la bobina de mantenimiento nunca llega a quedar totalmente eliminada restando corriente a la bobina de potencia que de esta forma no puede proporcionar la fuerza que necesita el flipper.

• En sistemas Fliptronic un flipper débil que esté mecánicamente bien, puede tener un problema en el driver ... sustituye el transistor darlington TIP36C , y el predriver 2N4403 de ese flipper. Un TIP36C defectuoso puede dar lugar a flipper débil junto con un calentamiento anormal de la bobina.

Síntoma : Bajada retardada (Flipper Bounce).

• Especialmente en sistema Fliptronic. Esto es lo que ha aparecido en el grupo de noticias rec.games.pinball como el síndrome de los flippers nuevos (new flipper syndrome), normalmente flippers que permanecen elevados durante un instante cuando el botón del flipper ya ha sido liberado. En la mayoría de los casos esto se debe a las láminas de plástico usadas en los interruptores ópticos de los pulsadores de los flipper. El plástico se calienta y su elasticidad se ve seriamente afectada, lo que provoca que la lámina no retorne de forma inmediata al soltar el botón. La única solución es cambiar la lámina o montar un interruptor metálico como el que usan The Addams Family y Twilight Zone. Una solución temporal es usar gomas para ayudar a la lámina a retornar a su posición de reposo. Otra posible causa es suciedad en el pulsador.

Síntoma : Aleteo, castañeo o traqueteo (Flipper Chatter)

• En general se asocia con problemas en la bobina de mantenimiento, bien porque esté estropeada (abierta o cortocircuitada según el caso), bien por rotura de algún cable, o bien por fallo en el driver de baja potencia en la tarjeta Fliptronic. En juegos sin Fliptronic el traqueteo será constante, en juegos con Fliptronic sólo se producirá dos veces, luego parará.

Síntoma : flipper atascado (Stuck flipper)

• La patilla en L en la biela del flipper que actua sobre el EOS tiene un forro protector de goma. Si está muy gastado quedará al descubierto la parte metálica de la patilla que erosionará la lámina del contacto del EOS hasta llegar a hacerle un agujero donde la patilla puede quedarse atascada. Si esto sucede, mete tubo termo-retráctil (heat shrink tubing) de 1/4" en la patilla y cambia el EOS.

• Biela del flipper demasiada apretada contra el cojinete del flipper (Flipper bushing). Esto provoca un excesivo rozamiento entre estas dos piezas, que deben tener una holgura de aproximadamente 1 milímetro (1/32"). Si meneando arriba y abajo la paleta del flipper no hay un leve movimiento vertical, la biela está demasiado apretada. Muchos pinballs se suministran con una galga para facilitar el ajuste de la holgura apropiada. También el acoplamiento entre el émbolo y la biela debe tener una cierta holgura.

• Después de miles de maniobras, el émbolo y el tope del flipper se van desgastando y se produce un abombamiento (mushrooming) y se comienzan a diseminar virutas metálicas. Todo esto produce un aumento de la fricción entre el émbolo y el casquillo que se suele traducir en un flipper atascado es decir, que no retorna a la posición de reposo al soltar el pulsador. Finalmente, el extremo abombado del émbolo desgastará el tubo guía y comenzará a rasgar la bobina, con el resultado de una bobina cortada y en muchas ocasiones totalmente quemada.

• Un fallo de driver en la tarjeta Fliptronic puede fundir el tubo guía de plástico, provocando que éste se atasque en la posición superior. Esto va acompañado por un fuerte olor a plástico quemado... Antes de cambiar la bobina asegúrate que el driver funciona bien o acabarás quemando otra bobina!

• Un muelle de retorno vencido puede ser causa de que el flipper no vuelva a la posición de reposo, esto es algo que suele ser lo primero en lo que se piensa aunque casi nunca es la causa del flipper atascado. No caigas en la tentación de poner un muelle más fuerte ya esto restará fuerza al flipper, en todo caso cámbialo por un muelle igual.

Nota sobre lubricación ...

NUNCA JAMÁS engrases el flipper con ningún tipo de aceite o grasa. Todos los puntos de fricción son autolubricantes. Un lubricantes externo atraerá suciedad, virutas metálicas, restos de soldadura o de cables, etc, lo que producirá mayor desgaste y la aparición de todo tipo de problemas.

No lo hagas o tendrás un desgaste prematuro en las piezas del flipper.

Consejos diversos

• Trata de conservar el envoltorio de papel de las bobinas de los flippers (y en general de cualquier otra), ya que sirven de protección a los cables del devanado.
  
  
• Si usas para tus flippers bobinas más fuertes que la recomendada por el fabricante, tendrás un juego más vivo pero aumentarán las "bolas voladoras" y por tanto el riesgo de que se rompa alguna valiosa pieza de la mesa de juego, como rampas, dianas, plásticos decorativos, etc.

• En sistemas Fliptronic, comprueba los interruptores ópticos (optos) de los pulsadores de los flipper y los circuitos integrados U4/U6 en la tarjeta Fliptronic II (LM339) ya que si uno de estos amplificadores operacionales tiene una avería tipo AFAN (A veces Funciona A veces No) puede pasar que un flipper con un mantenimiento perfecto a nivel mecánico, se comporte como si no hubiera visto una llave en cinco años. Los optos tienden a ensuciarse por lo hay que limpiarlos de vez en cuando ... pero cuidado con usar Freón (en spray) ya que es lo bastante frío como para dañar el LED y el foto transistor.

Esta guía es una adaptación personal de un documento en lengua inglesa que puedes encontrar en Kudzu Central , y se publica aquí con autorización del autor de la versión original. Gracias Jonathan !!!