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BELL TELEPHONE 2lANUFACTURiNG COMPANY. APPAREILS ENVOYEURS D'IMPULSIONS TELS QUE CEUX EMPLOYES DANS
LES RESEAUX TELEPHONIQUES AUTOMATIQUES.
L'invention se rapporte à des dispositifs transmetteurs et enregistreurs de chiffres, adaptés pour enregistrer simultanément une série de chiffres, comme cela a généralement lieu pour l'envoi des impulsions de courant destinées à la sélection des lignes dans les réseaux téléphoniques automatiques. Le but principal de l' invention est de prévoir un enregistreur de chiffres, entièrement mécanique, pouvant servir par exemple à une position d'opératrice d'un bureau privé annexe, et qui, tout en occupant peu de place, puisse contrôler électriquement la transmission d'impulsions d'un envoyeur éloigné.
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Le fait principal de l'invention est de comprendre un dispositif transmetteur et enregistreur de chiffres pouvant enregistrer simultanément une série de chiffres, et caractérisé en ce qu'il comprend un enregistreur entièrement mécanique (tel que celui fig.2) et un transmetteur d'impulsions séparé (tel que celui fig.4) qui est connecté à l'enregistreur seulement par les conducteurs d'un circuit électrique. Ce transmetteur est adapté pour transmettre des chiffres dont la valeur est électriquement contrôlée par l'enregistreur, et un moyen pour le rétablissement de l'enregistreur est commandé par un signal électrique provenant du transmetteur, de manière que l'enregistreur et le transmetteur peuvent être placés à une certaine distance l'un de l'autre.
Les appareils ont été étudiés spécialement pour être utilisés par des opératrices de bureaux téléphoniques, telles que des opératrices interurbaines d'un bureau central automatique, ou des opératrices d'un bureau privé annexe relié aux centraux automatiques. Ils conviennent aussi pour les abonnés, et ils peuvent être adaptés à tout système dont le fonctionnement est sous la dépendance d'impulsions de courant.
Les figures 1 et 1 bis montrent le circuit schématique de l'envoyeur d' impulsions complet indiquant l'enregistrement mécanique et le mécanisme transmetteur. La partie supérieure du circuit se rapporte à l'enregistreur mécanique qui est placé à la position d'opératrice, la partie inférieure montrant le système envoyeur d'impulsions qui est connecté à l'enregistreur par un cordon à vingt-trois conducteurs.
La figure 2 montre en section les parties principales de l'enregistreur mécanique nécessaire à la compréhension de l'invention.
La figure 3 est une vue de face de la plaque de numérotation cylindrique oscillante de l'enregistreur.
La figure 4 montre, en perspective, le mécanisme d'envoi des impulsions,
Considérant d'abord la fig.2, une plaque de numérotation cylindrique oscillante, est montrée en 1, la vue de face de cette plaque étant représentée fig 3. Cette plaque possède dix trous correspondant aux dix chiffres. Les trous 1 à 5 sont placés à la rangée inférieure et les trous 6 à O à la rangée supérieure. La. plaque de numérotation est munie de flasques (l'un d'eux est visible en 2) qui
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sont clavetés sur l'arbre 3 tournant dans des paliers du support (non montré); une série de bras 4, un pour chaque chiffre, munis de cliquets 5 sont également goupil lés sur l'arbre 3.
Chaque cliquet correspond à une encoche 6 d'une pièce 7 portant un secteur denté qui engrène avec un pignon d'une série de sept pignons tournant autour de l'arbre 9; chaque pignon est associé avec un secteur numéroté 10 portant un balai de contact isolé 11. Lorsqu'un secteur 7 tourne sous l'action d'un cliquet 5, il entraine le pignon correspondant 8 et un secteur numéroté 10, de telle sorte qu'un chiffre apparaît derrière une fenêtre 12 du boîtier. En même temps, un ressort de contact Il vient en contact avec l'une des barrettes numériques 13 vues en section transversale, d'une longueur telle que tous les balais 11 peuvent faire contact avec l'une quelconque de ces barrettes.
Chaque pignon 10 est sous l'action d'un ressort à boudin 14 qui tend à le ramener dans sa position de repos, mais il est maintenu en place par un cliquet de retenue 15. Tous les cliquets 15 peuvent être déclenchés simultanément par un électro-aimant 16.
Chaque ressort 14 sert non seulement à ramener une roue 8 à sa position de repos, mais il est également utilisé pour établir la connexion entre une borne 17 et un ressort 11; chaque ressort 14 est maintenu hors de contact avec les pièces métalliques de l'appareil au moyen d'une roue isolante 18.
Il y a autant d'ensembles d'organes 4....8, 10, 11, 14, 15, 17, 18, 19, 20 et 21, qu'il y a de chiffres dans les nombres à envoyer, On a supposé qu'il y avait sept chiffres, puisqu'ordinairement les numéros d'abonnés d'un service téléphonique se composent de ce nombre de chiffres. Chaque ensemble d'organes est prévu pour enregistrer un chiffre, mais les barrettes numériques 13 sont communes à tous les ressorts de contact 11 de l'enregistreur.
Le mouvement de la plaque numérotée 1 entraîne tous les cliquets 5, puis' que les bras 4 sont tous fixés à l'arbre 3, mais un seul d'entre eux peut s'engager à la fois dans le cran 6 de la pièce correspondante 7. Dans ce but des secteurs d'effacement 19 sont placés sur l'arbre 3, un secteur pour chaque cliquet 5, pour maintenir celui-ci normalement écarté. Les secteurs 19 sont fous sur l'arbre et ils sont maintenus à la position voulue par des ressorts 20, de manière qu'ils couvrent les encoches 6 et empêchent les cliquets 5 de se loger dans ces encoches.
Chaque secteur 19 est muni d'un bras 21 qui est appliqué sur un arbre 22 par l'action du ressort 20; l'arbre 22 est muni de cames 23 disposées en sé-
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quence, chacune d'elles agissant sur un bras 21 des différents secteurs 19 dans le but de les mouvoir pour libérer successivement les encoches 6. L'arbre à cames est mû au moyen d'une roue à rochet 24, sur laquelle agit un cliquet 25 porté par une pièce oscillante 26 maintenue normalement dans sa position supérieure au moyen d'un ressort 27; le bras 26 fait partie d'une pièce comportant un second bras similaire, non montré sur le dessin, et une plaque 28 placée derrière la plaque à trous numérotée 1, qui l'entraîne partiellement dans son mouvement comme il sera expliqué plus loin.
Il y a lieu de remarquer que la roue à rochet 24 comporte une dent pour chacun des chiffres des nombres à envoyer et il y a une came 23 sur l'arbre pour correspondre à chaque dent, mais l'arbre à cames comporte en outre une position sans dent ni came ; parconséquent, le cliquet 25 peut seulement faire tourner l'arbre à cames jusqu'à ce qu'il atteigne la position non munie de dents, après quoi il n'a plis aucune action sur la roue à rochet.
Revenons maintenant à la plaque à trous 1 : chaque trou est muni d'une petite pédale oscillante 29 qui est normalement maintenue dans sa position supérieure par un petit ressort 30. La plaque 1 est elle-même sous l'action d'un ressort 31 de telle sorte que quand un doigt est introduit dans un trou quelconque et abaissé pour manoeuvrer la plaque vers le bas, la pédale correspondante 29 s'abaisse légèrement, le ressort 30 étant beaucoup plus faible que le ressort 31. Normalement les talons de toutes les pédales 29 passent devant la plaque 28 sans y toucher, mais à une petite distance.
Lorsqu'une pédale 29 est manoeuvrée, son talon s'écarte de telle façon qu' il bute contre le bord de la plaque 28. Il en résulte que lorsque la plaque 1 est abaissée, la dite pédale 29 entraîne la plaque 28 jusqu'à ce que-cette dernière bute contre sa pièce-d'arrêt 32. On voit aisément que chaque mouvement de la plaque 28 fait avancer d'une position l'arbre à cames.
Le bord de la plaque 28 n'est pas droit: il est coupé en escalier, le pas le plus élevé correspondant aux chiffres 1 et6 et les pas les plus bas aux chiffres 5 et 0. Le mouvement angulaire qui est par conséquent permis à la plaque 1 est ainsi déterminé par la pédale qui est abaissée et qui bute contre un gradin de la plaque 28, ce gradin étant à une hauteur variable d'après les chiffres. Les pédales des chiffres de la rangée du haut butent respectivement sur les mêmes gradins que les
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pédales de la rangée du bas, mais pour atteindre ces gradins, le mouvement angulaire de la plaque 1 est plus grand pour les chiffres de la rangée supérieure. La distance entre les centres des deux trous superposés correspond à 5 unités.
Pendant la dernière partie du mouvement de la plaque 1, la pédale oscillante 29 entraîne avec elle la plaque 28, de sorte que le cliquet 25 fait tourner la roue à rochet 24 et l'arbre à cames 22 pour actionner le deuxième bras 21 et ainsi démasquer le trou 6 du secteur 7. Le prolongement du mouvement de la plaque 1, et par suite du balai 11, est commandé par la hauteur du déplacement sur la plaque 28 qui est engagéépar la pédale 29.
Dans la position normale de l'appareil, l'arbre à cames 22 occupe la po- sitiôn montrée, ainsi qu'il sera expliqué par la suite, et le premier bras 21 est maintenu éloigné de la came par le doigt correspondant 23, de sorte que le trou 6 sur le premier secteur 7 est démasqué, quand la plaque l'est abaissée pour enregistrer un chiffre, le cliquet 5 engage le secteur 7 et par la rotation des organes 7, 8, 10, 11, le premier ressort de contact 11 est placé sur la barrette 13 correspondant au chiffre marqué. Le secteur 10 et le ressort 11 sont maintenus en position par le cliquet 15 engageant la roue à rochet sur l'organe correspondant.8. pour chaque mouvement de la plaque 1, les cliquets 5 entraînent successivement les secteurs 7 et les secteurs numérotés 10.
Le numéro inscrit sur l'enregistreur est par conséquent montré à la fenêtre 12 et des contacts sont faits d'une manière correspondante entre les ressorts 11 et les barrettes 13. Lorsqu'un nombre est complètement enregistré, le mouvement de la plaque 1 n'a plus d'action, car l' arbre à cames 22 ne peut plus tourner comme il a été expliqué plus haut et tous les trous 6 sont masqués.
Les impulsions doivent alors être envoyées par l'envoyeur d'impulsions.
Dans ce but, la pédale d'envoi 33 est abaissée. Elle porte un secteur denté 34 qui engrène avec un pignon 35 fou sur l'arbre à cames, Ca pignon porte un cliquet 36 qui s'engage dans un cran 37 d'une roue goupillée sur l'arbre à cames. Le mouvement de l'arbre à cames est ainsi continué jusqu'à ce qu'il arrive à sa position normale, La position du cran 37 sur l'arbre à cames est déterminée de telle sorte que le cli quet'36 l'accroche seulement si l'arbre à cames a déjà avancé au moins d'un pas, ce qui veut dire qu'un chiffre au moins a déjà été inscrit sur l'enregistreur.
A la fin de son mouvement, la pédale 33 ferme le contact 38 qui commande
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le démarrage de l'envoyeur d'impulsions. Lorsque l'envoyeur d'impulsions a envoyé un numéro, un courant arrive dans l'électro-aimant 16 qu.i attire tous les cliquets 15 et déclenche tous les secteurs 10; ceux-ci reviennent à leur position de départ sous l'action des ressorts 14 en même temps que les organes 7.
Si une erreur a été faite, l'opératrice en est informée par le numéro er.. roné qui apparaît. Elle peut effacer ce numéro au moyen d'une seconde pédale CE montrée fig.l qui ouvre un contact cel en série avec le contact 38 et ferme le circuit de l'électro-aimant 16 en ce2 pour relâcher tous les secteurs.
Le mécanisme d'envoi des impulsions est montré schématiquement sur la figure 4. Un moteur 39; muni d'un régulateur d'un type quelconque 40 entraîne un arbre 41 par l'intermédiaire d'un engrenage quelconque, tel qu'une vis sans fin 42.
L'arbre 41 porte une came 43 qui fait fonctionner deux paires de ressorts de contacts 44 et 45 pour créer les impulsions de courant. Un pignon 46, fixé sur l'arbre 41, entraîne un autre pignon 47 fixé sur un arbre 48 ; sur ce même arbre 48 est placé un électro-aimant d'embrayage 49 comportant une armature annulaire, son enroulement étant connecté à une extrémité à la masse et à l'autre extrémité une bague isolée 50, correspondant à un balai 51; une roue dentée 52 est fixée sur l'ar- bre 48 ; le prolongement de l'arbre 48 se trouve un autre arbre 53 portant un disque sur lequel est fixé un cliquet 54 placé devant la roue à rochet 52. Normalement le cliquet 54 est maintenu écarté de la roue à rochet 52 par unressort 55.
Il porte une arrature en fer 56 qui peut être attirée par l'électro-aimant 49 lorsque celui-ci est excité, et le cliquet peut ainsi s'engager dans la dent de la roue 52.
L'arbre 53 est ramené dans sa position de repos par un ressort spiral 57. Lorsqu'un courant est envoyé dans l'électro-aimant 49, l'arbre 53 est embrayé par le cliquet 54 avec l'arbre 48 et il tourne,
Il est à remarquer que les deux arbres sont embrayés ensemble dans des positions définies. Ceci est nécessaire parce que l'arbre 53 porte un balai 58 qui explore les plots 59, chacun desquels est électriquement connecté à une des barrettes 13 fig.2 comme montré fig.l, et le passage d'un plot au suivant doit être fait avec une phase relativement définie par rapport au fonctionnement des contacts 44 et 45, comme il sera expliqué dans la description du fonctionnement du circuit.
Lorsque l'électro-aimant n'est plus excita, le cliquet 54 relâche et l'arbre 53 étant débrayé, il revient à sa position de repos sous l'action des ressorts 57.
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Le commencement du mouvement de l'arbre 53 est utilisé pour faire avancei d'un pas le balai 60 du second sélecteur. Une roue à rochet 61 est fixée sur l'arbre 62 du balai 60. Elle est entralnée par un cliquet 63 monté sur un levier oscillant 64. Le mouvement du levier 64 est obtenu par un rouleau 65 tournant autour d'une goupille rivée sur 64 et roulant sur une came 66 de forme voulue clavetée sur l'arbre 53. Le balai 60 fait contact successivement avec des plots 67 connecte! aux ressorts 11 de l'enregistreur mécanique(fig.2), ainsi qu'il est montré fig.l.
Sur la fig.l, les barrettes mécaniques 13 de l'enregistreur, qui sont numérotées PC et de 1 à 0, sont indiquées, pour la facilité de la description, comme sept ensembles de contacts desservis par les balais 11, qui sont à leur tour désignés par SN1 à SN7. La. barrette 0 est marquée en pointillé parce qu'elle n'a aucune fonction électrique, ainsi qu'il sera expliqué plus loin. La barrette de contact PC correspond à la position de repos des ressorts de contact, et elle est des' tinée à indiquer qu'il n'y a pas de chiffre enregistré.
Le commutateur 58 a cinq contacts de contrôle A....E et des contacts marqueurs 1.....0 reliés aux barrettes correspondantes 13. Le commutateur 60 a un contact de repos 0, des contacts pour le contrôle de l'envoyeur 1 à 7, connectés aux balais SN1....SN7, et un arc SCS.
RD est le relais de démarrage qui ferme le circuit du moteur 39 et de l' autre relais. RE est le relais d'essai qui fonctionne en concordance avec le mouvement des commutateurs. Des contacts à impulsion 45, contrôlés par la came 43, sont utilisés pour envoyer les impulsions à travers le conducteur IL, tandis que les contacts 44, contrôlés par la came 43, servent à la commande des relais. Le relais ROC contrôle un court-circuit sur les contacts 45 pour déterminer le nombre des impulsions envoyées. RF est le relais qui arrête le mécanisme envoyeur quand tous les chiffres ont été envoyés.
Le fonctionnement du circuit est décrit ci-après.
Supposons qu'un numéro de 7 chiffres soit à envoyer, par exemple GUT (enberg) 35-04 correspondant à 4 8 8 3 5 0 4. Les secteurs numérotés 10 (fig.2) sont mis en position de façon à faire apparaître ce chiffre.
SN.1 fait contact avec la borne 4,
SN.2 fait contact avec la borne 8,
SN.3 fait contact avec la borne 8,
SN. 4 fait contact avec la borne 3,
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SN.5 fait contact avec la borne 5,
SN.6 qui a enregistré le chiffre 0 ne fait aucun contact,
SN.7 fait contact avec la borne 4.
Pour l'envoi du chiffre, l'opératrice abaisse la pédale 53 qui ferme le contact 38. Le circuit suivant est fermé: batterie, R.l, RD, contact fermé cel, con' tact 38, retour commun; RD fonctionne et se bloque par son contact de gauche. En même temps la lampe LO s'allume indiquant que l'appareil est en fonctionnement; RD ferme par son contact de droite rd4 le circuit du moteur 39 qui démarre et fait fonctionner les interrupteurs 44 et 45, mais aucune impulsion n'est envoyéepar l' interrupteur 45 est mis en court-circuit par le contact de repos rcc2 de RCC. Au mo- ment où RD est excité, le circuit suivant est fermé : contact de gauche rdl, contact de repos re2, électro 49 et retour commun; EE fonctionne et embraye 58.
Il est à remarquer que le circuit suivant est en même temps fermé: batterie, contact rd2, balai 58, résistance R.2 et, en parallèle, contact de rdl, contact 38 et retour commun; mais il n'en résulte aucune action.
Aussitôt que 49 est excité, le balai 58 commence à tourner. Le mouvement du balai 58 est synchronisé avec le générateur d'impulsions de telle sorte que le balai avance d'un plot à l'autre pendant un cycle de l'interrupteur. Le passage du balai d'un plot au suivant se produit à un moment quelconque pendant la période de rupture de l'interrupteur, la seule précision qui est nécessaire est que le contact entre le balai et un plot reste établi pendant la durée de la fermeture du contact de l'interrupteur; cette durée, conformément à. la pratique générale, est le tiers de la durée totale d'un cycle.
60 qui était à la position 0 est amené à la position 1. Au commencement du mouvement de 58, le balai passe sur les plots B et C qui ne sont pas reliés; ce temps de passage est nécessaire pour donner un temps suffisant au moteur 39 pour prendre sa vitesse normale et, comme il sera expliqué plus loin, pour tenir compte de l'intervalle qui doit séparer l'émission de deux trains successifs d'impulsions.
Le balai arrive au plot qui est relié à la barrette commune 13 correspondant à la position de repos des ressorts 11 des secteurs numérotés 10. Comme SN.
1 est en contact avec la barrette 4, rien ne se passe; le balai arrive à E, mais rien ne se passe jusqu'à ce que 44 soit fermé; à ce moment le circuit suivant est fermés batterie, contact rd2, balai 58, plot E, contact de repos rel, RCC, 44 et
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et retour commun; ROC fonctionne et se bloque à travers le circuit suivant: Batterie, contact de repos re3, RCC, contact de travail réel, contact rd3 et retour commun.
Le fonctionnement de RCC ouvre le court-circuit de 45 qui est maintenant prêt à envoyer des impulsions, mais il est à remarquer que le fonctionnement de RCC se produisant pendant une période de fermeture d'un interrupteur, la première impulsion de rupture envoyée par 45 commence un petit moment après et il n'y a aucune possibilité que cette première impulsion soit écourtée. Une impulsion est donc envoyée et le balai 58 arrive à 1 ; seconde et une troisième impulsion sont en- voyées d'une manière similaire pendant que 58 passe sur les plots 2 et 3. Le balai arrive maintenant en 4 pendant la quatrième impulsion de rupture. Rien ne se produit jusqu'à ce que les contacts 44 et 45 soient fermés.
A ce moment le circuit suivant est fermé: batterie, contact rd2, 58, plot 4, balai 4, ressort de contact SN.1, plot 1 de 60, balai CS, secteur SCS, RE, 44 et retour commun; RE fonctionne et se bloque à travers le circuit suivant: batterie, contact de travail re3, RE, R2 contact rd3 et retour commun,
Le fonctionnement de RE coupe le circuit de RCC qui relâche et 45 est de nouveau mis en court-circuit. Comme le fonctionnement de RE, et par suite de RCC, se produit seulement pendant la période de fermeture de 44 et de 45, la dernière impulsion produite par 45 n'est donc pas diminuée;
RE coupe aussi le circuit de 49 et le balai 58 étant déclenché, il retourne à sa position de repos sous l'action du ressort 57; lorsque le balai 58 arrive en contact avec la broche A, il met en court. circuit le relais de collage de RE qui relâche et le circuit se trouve maintenant rétabli comme au début. Aussitôt que RE a. relâché, 49 est de nouveau excité et le balai 58 commence à tourner, 60 avance à la position 2. Le temps nécessaire pour parcourir les'broches A, B, C et D ajouté au temps nécessaire pour le mouvement de retour du balai 58 constitue l'intervalle entre deux chiffres, qui est généralement égal au temps de cinq impulsions. RCC est de nouveau excité lorsque le bras 58 passe sur le plot E, ainsi qu'il a été expliqué et des impulsions sont à nouveau envoy.
.des pendant le temps que le balai 58 explore les plots, une impulsion de rupture est produite pendant le passage de chaque plot jusqu'à ce que le balai 58 arrive au plot 8 qui est le deuxième chiffre à envoyer.
Lorsque le balai 58 arrive à 8 et lorsque 44 est fermé, le circuit sui-
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vant est fermé: batterie, balai 58, plot 8, barrette 8, SN2, plot 2 de 60, balai de 60, secteur de SCS, RE, contact 44 et retour commun; RE fonctionne et se bloque comme il a été expliqué plus haut et le balai 58 revient au repos. Les mêmes opérations sont répétées pour l'envoi de tous les chiffres, le bras 58 passant successivement aux positions 2,3, 4, 5 et 6.
Dans l'exemple qui a été choisi, le sixième chiffre est 0 et il a été prévu un circuit spécial pour commanderl'envoi du zéro qui correspond à 10 impul- sions.
Lorsque le balai 58 a exploré tous les plots de 1 à 9 et s'il n'a pas trouvé un contact, cela montre que le chiffre enregistré est fatalement 0 et par suite il n'y a aucune nécessité d'employer un circuit compliqué entre 58 et 60 à travers le contact d'un secteur numéroté; une connexion directe entre la broche 0 de 58 et le balai 60 est prévue, Cet arrangement économise un fil dans le cordon entre l'envoyeur et l'enregistreur. pour envoyer le septième chiffre, le balai 60 arrive à la position 7, qui est la même que la position 0, et dans cette position le fonctionnement du circuit est modifié.
Lorsque le bras 58 arrive sur la broche correspondant au dernier chiffre soit 4, le circuit suivant est fermé: batterie, contact rd2, balai 58, plot 4, SN7, plot 7 de 60, balai de 60, RF, RE, contact 44 et retour commun.
RE fonctionne comme il a été décrit et RF fonctionne également et se bloque à, travers le circuit suivant: batterie, 16, contact rf7, RF et retour commun. L' électro 16 fonctionne et déclenche tous les secteurs 10 (fig. 2) qui reviennent à leur position de repos faisant disparaître le numéro enregistré.
Aussitôt que RE est revenu au repos, c'est-à-dire après que le balai 58 est revenu sur la broche A, RD se trouve mis en court-circuit et il revient au repos, coupant le circuit du moteur 39 et le circuit du relais 49 de l'envoyeur, En même temps, RD met en courtcircuit à son contact de repos l'enroulement de blocage de RF qui, à son tour, revient au repos et coupe le circuit 16 qui relâche, Tout se trouve ramené à la position normale et la lampe LO est éteinte par le relâchement de Rd.
Le fonctionnement qui vient d'être décrit concerne l'envoi d'un numéro de sept chiffres. Lorsqu'un numéro ayant un nombre de chiffres moindre, par exemple 3, est à envoyer, le fonctionnement du système est légèrement différent.
L'opératrice enregistre le numéro et elle complète le mouvement du mécanis
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me en abaissant la pédale d'envoi PE qui provoque le fonctionnement de RD. Les trois chiffres enregistrés sont envoyés exactement comme il a été décrite le bras 60 arrive alors sur le plot 4au moment où le balai 58 commence son quatrième mouvement d'avancement. Lorsque le balai 58 arrive à D, le circuit suivant est fermé: batterie, contact rd2, balai 58, plot D, barrette PC, ressort de contact de SN.4, plot 4, balai 60, RE, puis retour commun. RE fonctionne et le balai 58 revient à sa position de départ avant qu'aucune impulsion soit envoyée. Le balai 58 avance à nouveau en amenant le balai 60 à la position 5.
La même opération se renouvelle pour les positions 5, 6 et7 de 60 ; ces mouvements se répètent extrêmement rapide- ment et aucune impulsion n'est envoyée. Lorsque 60 arrive en position 7, le relais de fin RF fonctionne comme il a été décrit.
Une clé supplémentaire CE est prévue pour effacer un numéro qui aurait pu être inscrit par erreur. Cette clé fait fonctionner le mécanisme et, au même instant elle ferme un contact ce2 qui fait fonctionner 16. En même temps, la clé CE coupe le contact cel en série avec le contact 38 de façon à éviter d'exciter RD.
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BELL TELEPHONE 2lANUFACTURiNG COMPANY. PULSE SENDING DEVICES SUCH AS THOSE USED IN
AUTOMATIC TELEPHONE NETWORKS.
The invention relates to devices for transmitting and recording digits, suitable for simultaneously recording a series of digits, as is generally the case for sending current pulses intended for the selection of lines in automatic telephone networks. The main object of the invention is to provide an entirely mechanical digit recorder, which can be used for example as an operator's position in an annex private office, and which, while taking up little space, can electrically control the transmission. pulses from a remote sender.
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The main fact of the invention is to include a transmitter and digit recorder device capable of simultaneously recording a series of digits, and characterized in that it comprises an entirely mechanical recorder (such as that in fig. 2) and a transmitter of separate pulses (such as that in fig. 4) which is connected to the recorder only by the conductors of an electrical circuit. This transmitter is adapted to transmit digits the value of which is electrically controlled by the recorder, and a means for restoring the recorder is controlled by an electric signal from the transmitter, so that the recorder and the transmitter can be placed at a certain distance from each other.
The devices have been specially designed to be used by operators of telephone offices, such as interurban operators of an automatic central office, or operators of an annex private office linked to automatic exchanges. They are also suitable for subscribers, and they can be adapted to any system whose operation is dependent on current pulses.
Figures 1 and 1 bis show the schematic circuit of the complete pulse sender indicating the mechanical recording and transmitting mechanism. The upper part of the circuit relates to the mechanical recorder which is placed in the operator position, the lower part showing the pulse sending system which is connected to the recorder by a twenty-three conductor cord.
FIG. 2 shows in section the main parts of the mechanical recorder necessary for understanding the invention.
Figure 3 is a front view of the oscillating cylindrical numbering plate of the recorder.
Figure 4 shows, in perspective, the mechanism for sending the pulses,
Considering first fig.2, an oscillating cylindrical numbering plate is shown at 1, the front view of this plate being shown in fig 3. This plate has ten holes corresponding to the ten digits. Holes 1 to 5 are placed in the lower row and holes 6 through O in the upper row. The numbering plate is provided with flanges (one of them is visible in 2) which
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are keyed on the shaft 3 rotating in bearings of the support (not shown); a series of arms 4, one for each number, provided with pawls 5 are also pinned on the shaft 3.
Each pawl corresponds to a notch 6 of a part 7 carrying a toothed sector which meshes with a pinion of a series of seven pinions rotating around the shaft 9; each pinion is associated with a sector numbered 10 carrying an insulated contact brush 11. When a sector 7 rotates under the action of a pawl 5, it drives the corresponding pinion 8 and a sector numbered 10, so that a number appears behind a window 12 of the housing. At the same time, a contact spring 11 comes into contact with one of the digital arrays 13 seen in cross section, of a length such that all the brushes 11 can contact any of these arrays.
Each pinion 10 is under the action of a coil spring 14 which tends to return it to its rest position, but it is held in place by a retaining pawl 15. All the pawls 15 can be triggered simultaneously by an electro - magnet 16.
Each spring 14 serves not only to return a wheel 8 to its rest position, but it is also used to establish the connection between a terminal 17 and a spring 11; each spring 14 is kept out of contact with the metal parts of the device by means of an insulating wheel 18.
There are as many sets of organs 4 .... 8, 10, 11, 14, 15, 17, 18, 19, 20 and 21, as there are digits in the numbers to be sent, We have assumed there were seven digits, since telephone service subscriber numbers usually consist of that number of digits. Each set of organs is designed to record a figure, but the digital bars 13 are common to all the contact springs 11 of the recorder.
The movement of the plate numbered 1 drives all the pawls 5, then 'that the arms 4 are all fixed to the shaft 3, but only one of them can engage at a time in the notch 6 of the corresponding part 7. For this purpose, erase sectors 19 are placed on the shaft 3, one sector for each pawl 5, to keep the latter normally apart. The sectors 19 are idle on the shaft and they are held in the desired position by springs 20, so that they cover the notches 6 and prevent the pawls 5 from being lodged in these notches.
Each sector 19 is provided with an arm 21 which is applied to a shaft 22 by the action of the spring 20; the shaft 22 is provided with cams 23 arranged separately
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quence, each of them acting on an arm 21 of the various sectors 19 in order to move them to successively release the notches 6. The camshaft is moved by means of a ratchet wheel 24, on which a pawl acts 25 carried by an oscillating part 26 normally maintained in its upper position by means of a spring 27; the arm 26 is part of a part comprising a second similar arm, not shown in the drawing, and a plate 28 placed behind the plate with holes numbered 1, which partially drives it in its movement as will be explained later.
It should be noted that the ratchet wheel 24 has one tooth for each of the digits of the numbers to be sent and there is a cam 23 on the shaft to match each tooth, but the camshaft further has a position without tooth or cam; therefore, the pawl 25 can only rotate the camshaft until it reaches the non-toothed position, after which it does not bend any action on the ratchet wheel.
Let us now return to the plate with holes 1: each hole is provided with a small oscillating pedal 29 which is normally held in its upper position by a small spring 30. The plate 1 is itself under the action of a spring 31 so that when a finger is inserted into any hole and lowered to maneuver the plate down, the corresponding pedal 29 lowers slightly, the spring 30 being much weaker than the spring 31. Normally the heels of all pedals 29 pass in front of plate 28 without touching it, but at a small distance.
When a pedal 29 is operated, its heel moves away so that it abuts against the edge of the plate 28. As a result, when the plate 1 is lowered, said pedal 29 drives the plate 28 up to what-the latter abuts against its stop-piece 32. It is easily seen that each movement of the plate 28 advances the camshaft by one position.
The edge of the plate 28 is not straight: it is cut in a staircase, the highest pitch corresponding to the numbers 1 and 6 and the lowest pitch to the numbers 5 and 0. The angular movement which is therefore allowed to the plate 1 is thus determined by the pedal which is lowered and which abuts against a step of the plate 28, this step being at a variable height according to the figures. The pedals of the numbers in the top row stop respectively on the same steps as the
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pedals from the bottom row, but to reach these steps, the angular movement of plate 1 is greater for the numbers in the top row. The distance between the centers of the two superimposed holes corresponds to 5 units.
During the last part of the movement of the plate 1, the rocker pedal 29 drives the plate 28 with it, so that the pawl 25 rotates the ratchet wheel 24 and the camshaft 22 to actuate the second arm 21 and so unmask the hole 6 of the sector 7. The extension of the movement of the plate 1, and consequently of the brush 11, is controlled by the height of the movement on the plate 28 which is engaged by the pedal 29.
In the normal position of the apparatus, the camshaft 22 occupies the position shown, as will be explained subsequently, and the first arm 21 is kept away from the cam by the corresponding finger 23, thus so that the hole 6 on the first sector 7 is unmasked, when the plate is lowered to register a number, the pawl 5 engages the sector 7 and by the rotation of the members 7, 8, 10, 11, the first spring of contact 11 is placed on bar 13 corresponding to the marked number. The sector 10 and the spring 11 are held in position by the pawl 15 engaging the ratchet wheel on the corresponding member. 8. for each movement of the plate 1, the pawls 5 successively drive the sectors 7 and the sectors numbered 10.
The number entered on the recorder is therefore shown at window 12 and contacts are made in a corresponding manner between the springs 11 and the bars 13. When a number is fully recorded, the movement of the plate 1 is not has more action, because the camshaft 22 can no longer rotate as explained above and all holes 6 are hidden.
The pulses must then be sent by the pulse sender.
For this purpose, the send pedal 33 is lowered. It carries a toothed sector 34 which meshes with a pinion 35 idle on the camshaft, this pinion carries a pawl 36 which engages in a notch 37 of a wheel pinned on the camshaft. The movement of the camshaft is thus continued until it arrives at its normal position, The position of the notch 37 on the camshaft is determined so that the click '36 only catches it. if the camshaft has already advanced at least one step, which means that at least one number has already been entered on the recorder.
At the end of its movement, the pedal 33 closes the contact 38 which controls
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the start of the pulse sender. When the pulse sender has sent a number, a current flows into the electromagnet 16 which attracts all the pawls 15 and triggers all the sectors 10; these return to their starting position under the action of the springs 14 at the same time as the members 7.
If an error has been made, the attendant is informed by the er .. roned number that appears. It can erase this number by means of a second pedal CE shown in fig.l which opens a contact cel in series with contact 38 and closes the circuit of electromagnet 16 at ce2 to release all the sectors.
The mechanism for sending the pulses is shown schematically in FIG. 4. A motor 39; provided with a regulator of any type 40 drives a shaft 41 via any gear, such as a worm 42.
Shaft 41 carries a cam 43 which operates two pairs of contact springs 44 and 45 to create the current pulses. A pinion 46, fixed on the shaft 41, drives another pinion 47 fixed on a shaft 48; on this same shaft 48 is placed a clutch electromagnet 49 comprising an annular armature, its winding being connected at one end to ground and at the other end an insulated ring 50, corresponding to a brush 51; a toothed wheel 52 is fixed on the shaft 48; the extension of the shaft 48 is another shaft 53 carrying a disc on which is fixed a pawl 54 placed in front of the ratchet wheel 52. Normally the pawl 54 is kept away from the ratchet wheel 52 by a spring 55.
It carries an iron arrature 56 which can be attracted by the electromagnet 49 when the latter is energized, and the pawl can thus engage in the tooth of the wheel 52.
The shaft 53 is returned to its rest position by a spiral spring 57. When a current is sent to the electromagnet 49, the shaft 53 is engaged by the pawl 54 with the shaft 48 and it rotates,
Note that the two shafts are engaged together in defined positions. This is necessary because the shaft 53 carries a brush 58 which explores the pads 59, each of which is electrically connected to one of the bars 13 fig.2 as shown in fig.l, and the passage from one pad to the next must be made. with a relatively defined phase with respect to the operation of the contacts 44 and 45, as will be explained in the description of the operation of the circuit.
When the electromagnet is no longer excited, the pawl 54 releases and the shaft 53 being disengaged, it returns to its rest position under the action of the springs 57.
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EMI7.1
The initiation of movement of shaft 53 is used to step forward brush 60 of the second selector. A ratchet wheel 61 is fixed on the shaft 62 of the brush 60. It is driven by a pawl 63 mounted on an oscillating lever 64. The movement of the lever 64 is obtained by a roller 65 rotating around a riveted pin on 64 and rolling on a cam 66 of desired shape keyed on the shaft 53. The brush 60 makes contact successively with pads 67 connects! to the springs 11 of the mechanical recorder (fig. 2), as shown in fig.l.
In fig.l, the mechanical strips 13 of the recorder, which are numbered PC and from 1 to 0, are indicated, for ease of description, as seven sets of contacts served by the brushes 11, which are at their tower designated by SN1 to SN7. Bar 0 is marked in dotted lines because it has no electrical function, as will be explained later. The PC contact strip corresponds to the rest position of the contact springs, and it is intended to indicate that there is no recorded digit.
Switch 58 has five control contacts A .... E and marker contacts 1 ..... 0 connected to the corresponding strips 13. Switch 60 has a 0 break contact, contacts for sender control 1 to 7, connected to the SN1 .... SN7 brushes, and an SCS arc.
RD is the starter relay which closes the circuit of motor 39 and the other relay. RE is the test relay which operates in accordance with the movement of the switches. Pulse contacts 45, controlled by cam 43, are used to send the pulses through conductor IL, while contacts 44, controlled by cam 43, are used to control the relays. The ROC relay checks for a short circuit on the contacts 45 to determine the number of pulses sent. RF is the relay that stops the sending mechanism when all digits have been sent.
The operation of the circuit is described below.
Suppose that a 7-digit number is to be sent, for example GUT (enberg) 35-04 corresponding to 4 8 8 3 5 0 4. The sectors numbered 10 (fig.2) are put in position so as to show this figure.
SN.1 makes contact with terminal 4,
SN.2 makes contact with terminal 8,
SN.3 makes contact with terminal 8,
SN. 4 makes contact with terminal 3,
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SN.5 makes contact with terminal 5,
SN.6 which recorded the number 0 makes no contact,
SN.7 makes contact with terminal 4.
To send the digit, the attendant lowers the pedal 53 which closes contact 38. The following circuit is closed: battery, R.l, RD, contact closed cel, contact 38, common return; RD works and is blocked by its left contact. At the same time, the LO lamp lights up indicating that the appliance is in operation; RD closes by its right contact rd4 the motor circuit 39 which starts and operates the switches 44 and 45, but no pulse is sent by the switch 45 is short-circuited by the rest contact rcc2 of RCC. When RD is energized, the following circuit is closed: left contact rdl, rest contact re2, electro 49 and common return; EE runs and shifts 58.
It should be noted that the following circuit is at the same time closed: battery, contact rd2, brush 58, resistor R.2 and, in parallel, rdl contact, contact 38 and common return; but no action results.
As soon as 49 is energized, the broom 58 begins to rotate. The movement of the brush 58 is synchronized with the pulse generator such that the brush advances from pad to pad during one cycle of the switch. The passage of the brush from one pad to the next occurs at any time during the breakage period of the switch, the only precision that is necessary is that the contact between the brush and a pad remains established for the duration of the closure. contact of the switch; this duration, in accordance with. general practice is one third of the total duration of a cycle.
60 which was at position 0 is brought to position 1. At the beginning of the movement of 58, the brush passes over the pads B and C which are not connected; this passage time is necessary to give sufficient time to the motor 39 to take up its normal speed and, as will be explained later, to take account of the interval which must separate the emission of two successive trains of pulses.
The brush arrives at the pad which is connected to the common bar 13 corresponding to the rest position of the springs 11 of the sectors numbered 10. Like SN.
1 is in contact with the bar 4, nothing happens; the broom arrives at E, but nothing happens until 44 is closed; at this moment the following circuit is closed battery, contact rd2, brush 58, pad E, rest contact rel, RCC, 44 and
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and common return; ROC operates and is blocked through the following circuit: Battery, re3 rest contact, RCC, real work contact, rd3 contact and common return.
The operation of RCC opens the short circuit of 45 which is now ready to send pulses, but it is to be noticed that the operation of RCC occurring during a period of closing of a switch, the first breaking pulse sent by 45 begins a little while later and there is no possibility that this first impulse will be cut short. A pulse is therefore sent and the brush 58 reaches 1; a second and a third pulse are sent in a similar fashion as 58 passes over pads 2 and 3. The brush now arrives at 4 during the fourth break pulse. Nothing happens until contacts 44 and 45 are closed.
At this moment the following circuit is closed: battery, contact rd2, 58, pad 4, brush 4, contact spring SN.1, pin 1 of 60, brush CS, sector SCS, RE, 44 and common return; RE operates and is blocked through the following circuit: battery, re3 work contact, RE, R2 rd3 contact and common return,
Operation of RE cuts off the RCC circuit which releases and 45 is again shorted. As the operation of RE, and as a result of RCC, occurs only during the closing period of 44 and 45, the last pulse produced by 45 is therefore not diminished;
RE also cuts the circuit 49 and the brush 58 being triggered, it returns to its rest position under the action of the spring 57; when the brush 58 comes into contact with the pin A, it cuts out. circuit the RE sticking relay which releases and the circuit is now re-established as at the beginning. As soon as RE a. released, 49 is energized again and the brush 58 begins to rotate, 60 advances to position 2. The time required to travel through pins A, B, C and D added to the time required for the return movement of the brush 58 constitutes the interval between two digits, which is usually equal to the time of five pulses. RCC is energized again when the arm 58 passes over the pad E, as has been explained, and pulses are sent again.
.des during the time that the brush 58 explores the pads, a breaking pulse is produced during the passage of each pad until the brush 58 arrives at pad 8 which is the second digit to be sent.
When the broom 58 reaches 8 and when 44 is closed, the circuit follows
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front is closed: battery, brush 58, pad 8, strip 8, SN2, pad 2 of 60, brush of 60, SCS sector, RE, contact 44 and common return; RE operates and hangs as explained above and the brush 58 returns to rest. The same operations are repeated for sending all the digits, the arm 58 passing successively to positions 2, 3, 4, 5 and 6.
In the example which has been chosen, the sixth digit is 0 and a special circuit has been provided to control the sending of the zero which corresponds to 10 pulses.
When the brush 58 has explored all the pads from 1 to 9 and if it has not found a contact, this shows that the figure recorded is inevitably 0 and therefore there is no need to use a complicated circuit between 58 and 60 through the contact of a numbered sector; a direct connection between pin 0 of 58 and brush 60 is provided. This arrangement saves a wire in the cord between the sender and the recorder. to send the seventh digit, the brush 60 arrives at position 7, which is the same as position 0, and in this position the operation of the circuit is modified.
When the arm 58 arrives on the pin corresponding to the last digit, i.e. 4, the following circuit is closed: battery, contact rd2, brush 58, pin 4, SN7, pin 7 of 60, brush of 60, RF, RE, contact 44 and common return.
RE works as described and RF also works and locks through, through the following circuit: battery, 16, rf7 contact, RF and common return. Electro 16 operates and triggers all sectors 10 (fig. 2) which return to their rest position, causing the stored number to disappear.
As soon as RE has returned to idle, i.e. after brush 58 has returned to pin A, RD is shorted and returns to idle, cutting off the circuit of motor 39 and the circuit of relay 49 of the sender, At the same time, RD short-circuits to its rest contact the blocking winding of RF which, in turn, returns to rest and cuts the circuit 16 which releases, Everything is brought back to the normal position and the LO lamp is extinguished by releasing Rd.
The operation which has just been described concerns the sending of a seven-digit number. When a number with a smaller number of digits, for example 3, is to be sent, the operation of the system is slightly different.
The operator records the number and completes the mechanic's movement
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me by lowering the PE send pedal which causes RD to operate. The three recorded digits are sent exactly as described, the arm 60 then arrives on the stud 4 at the moment when the brush 58 begins its fourth forward movement. When the brush 58 arrives at D, the following circuit is closed: battery, contact rd2, brush 58, pad D, PC bar, contact spring of SN.4, pad 4, brush 60, RE, then common return. RE operates and the brush 58 returns to its home position before any pulse is sent. The brush 58 advances again, bringing the brush 60 to position 5.
The same operation is repeated for positions 5, 6 and 7 of 60; these movements are repeated extremely quickly and no impulse is sent. When 60 reaches position 7, the RF end relay operates as described.
An additional CE key is provided to erase a number which could have been entered in error. This key operates the mechanism and, at the same instant it closes a contact which operates 16. At the same time, the key CE cuts the contact cel in series with the contact 38 so as to avoid energizing RD.