<Desc/Clms Page number 1>
Perfectionnements aux systèmes téléphoniques et aux commutateurs automatiques utilisés en téléphonie.
C.I. Demande de brevet britannique ? 2933 déposée le Ier fé- vrier 1937 par la Sté Automatic Telephone & Electric Compa- ny Limited et Mr.John St.Clare William GRAHAM dont la de- manderesse est l'ayant droit.
La présente invention est relative à des systèmes téléphoniques et à des commutateurs automatiques utilisés en téléphonie et concerne plus particulièrement des types de commutateurs mus par ressort d'échappement qui peuvent ' être remontés par de l'énergie fournie d'un point éloigné.
L'objet de l'invention est de procurer une construction perfectionnée de commutateur mû par ressort d'échappement capable d'être actionné par de très petits courants de l'ordre de deux milliampères. Avec un tel commutateur il est possible d'en actionner plusieurs branchés en parallèle le long d'une longue et l'invention considère ce dispositif comme une
<Desc/Clms Page number 2>
partie d'un système téléphonique.
Une caractéristique de l'invention consiste en un commutateur pas à pas capable d'être actionné en parallèle avec plusieurs commutateurs semblables placé le long d'une ligne téléphonique. Le mouvement est produit par de l'énergie emmagasinée par des signaux émis d'un point distant, l'énergie à emmagasiner étant restituée par après à son niveau initial par la transmission d'énergie électrique du point distant pen- dant un temps appréciablement plus long que celui nécessaire pour la transmission des signaux de commande.
Une autre caractéristique de l'invention consiste en un système téléphonique ayant de nombreuses parties associées à une ligne commune aboutissant à un bureau téléphonique duquel on établit toutes les connexions. Les diverses parties sont associées à la ligne au moyen de commutateurs pas à pas dis- posés pour être mûs par ressort sous la commande d'impulsions données par le bureau téléphonique et pour être remontés après emploi par un courant fourni par le bureau téléphonique.
L'invention sera mieux comprise par la description suivante d'une méthode de fonctionnement en se référant aux plans joints fig. 1-3. Fig. 1 et 2 sont respectivement la vue en élévation et la vue en plan montrant suffisamment le mécanisme du type de commutateur à ressort d'échappement pour pouvoir comprendre son fonctionnement tandis que la fig. 3 montre la disposition des organes dans le circuit d'un élément d'un système de téléphonie "party-line" utilisant les commuta- teurs représentés aux fig. 1 et 2.
On verra que le circuit de la fig. 3 est sensiblement identique à celui développé dans le Brevet N 328.574 du 15 juin 1937 qui utilise des commutateurs pas à pas directement actionnés aux divers postes d'usagers du "party-line", certaines modifications ayant seulement été apportées dans la présente
<Desc/Clms Page number 3>
invention pour pouvoir utiliser des commutateurs à ressort d'échappement construits suivant fig. 1 et 2. Il convient de décrire d'abord le circuit donné 4 la fig. 3 de manière à avoir une bonne compréhension du fonctionnement du mécanisme.
Se référant à la fig. 3 on verra qu'une ligne à deux conducteurs A et B aboutissant à un bureau téléphonique est prévue par groupe d'usagers reliés en "party-line", l'appareil de chaque usager étant connecté en parallèle sur la ligne étant supposé d'abord que plusieurs usagers y sont reliés..
En plus du téléphone ordinaire chaque poste est muni d'un annonciateur par exemple du type à voyant hémisphérique qui pourra être disposé de manière à être facilement vu par l'usager. L'équipement individuel de commutation comprend également un dispositif de décharge à gaz tel qu'un tube au néon et deux dispositifs mus par ressort d'échappement du type donné aux fig. 1 et 2.
Au bureau principal un élément de commutation est introduit entre la ligne et l'ensemble du relais de ligne et de coupure et cet élément comprend un commutateur pas à pas qui sert à compter ou contrôler les impulsions reçues ou trans- mises par des appels entre le bureau central et le groupe des usagers. La spécification anglaise N 452.038 décrit un type d'élément qui peut être modifié d'une façon simple pour fonction- ner avec l'appareil exigé par le système décrit dans la présente.
Il est entendu que chaque poste d'usager est muni ' de deux commutateurs à ressort d'échappement désignés par F et C dans le plan, qui sont remontés à la fin de chaque appel par l'action des éléments FW et CW au moyen du courant fourni par le bureau téléphonique. On pourrait exécuter des mécanismes de remontage combinés de manière qu'un électro-aimant puisse remonter les deux mécanismes mais dans l'exemple choisi on suppose qu'il y a.des électro-aimants séparés. De plus comme
<Desc/Clms Page number 4>
variante l'électro d'échappement peut être combiné pour produire le remontage à la suite d'une modification mécanique dans les parties commandées par son armature.
Supposant que la ligne déserve 10 usagers, chaque com- mutateur aura douze positions, la première de repos, la seconde réservée dans un but qui ser décrit plus tard tandis que pour les dix autres positions on attribue chacune d'elles à un usager.
Deux cames sont montées sur l'axe moteur, l'une d'elles servant 'pour actionner les contacts F (N) dans toute position de non repos, tandis que l'autre est disposée pour actionner les res- sorts de commutation dans la position particulière correspondant à l'usager. Ainsi les commutateurs pour l'usager ? 1 action- neront les ressorts de commutation dans la position 3 seulement tandis que les commutateurs associés à l'usager ? 2 opéreront les ressorts de contact dans la position 4 seulement et ainsi de suite jusqu'à la position 12 pour l'usager ? 10.
Quand un usager appelle, les contacts SH1 de la fourche commutatrice ferment le circuit de la ligne A-B vers le bureau téléphonique. Les organes du bureau téléphonique ne sont pas indiqués mais vu la description de la spécification indiquée plus haut il suffira pour la présente de dire qu'un relais mis à la terre et shunté par un redresseur est connecté au conducteur A par l'intermédiaire d'un contact inverseur tandis qu'un autre relais connecté à la batterie est relié au conducteur B par l'in- termédiaire d'un contact inverseur. Pour compléter le circuit le relais connecté à la batterie attire et se bloque par un circuit local tandis que le relais relié à la terre n'attire pas dans ces conditions puisqu'il est shunté par un redresseur laissant passer le courant dans ce sens.
Les contacts inverseurs sur la branche B au bureau téléphonique sont maintenant actionnés et des impulsions à haut potentiel de l'ordre de 120 volts posi- tif par rapport à la terre sont transmises par le fil B à tous
<Desc/Clms Page number 5>
les équipements des usagers en "party-line" connectés enparal- lèle. En réponse à chaque impulsion les tubes au néon NT as- sociés à tous les postes le long de la ligne fonctionnent et provoquent le fonctionnement des électros d'échappement F puis- que les redresseurs MRA en série laissent passer le courant dans ce sens tandis que les redresseurs MRC en parallèle ne le laissent pas passer dans ce sens. Les redresseurs MRB ne laissent pas passer les impulsions positives de sorte que les électros C ne répondent pas à ce moment.
A la première impulsion les électros F sont actionnés en série avec les annonciateurs MP1 de sorte que tous les commutateurs passent de la position de repos 1 à la position 2 tandis que les annonciateurs qui. sont de préférence du type à voyant hémisphérique, fonctionnent pour donner une indication visuelle de l'occupation de la ligne.
Les contacts F (N) de chaque commutateur F actionnés dès que le commutateur n'est plus en position de repos sont en position de travail et les contacts F (N)l court-circuitent l'annoncia- teur MP1 et déconnectent les redresseurs IViRC qui shuntaient les électros F tandis qu'au même moment les contacts F (N)2 déconnectent le circuit d'appel de la ligne et empêchent les autres usagers d'entrer de force dans le circuit s'ils essayent d'émettre un appel, Les annonciateurs fonctionnent plus rapide- ment que les électros F et comme ils sont du type polarisé, ils restent actionnés pendant l'appel pour donner l'occupation.
A la seconde impulsion les commutateurs F passent à la position 3 et les contacts de sélection Fl et F2 du commu- tateur associé avec l'usager ? 1 sont actionnés, mais si ce n'est pas lui qui a émis l'appel, ce poste ne pourra fermer la boucle de la ligne puisque ses contacts de fourche SE1 ne sont pas au travail et par conséquent l'envoi des impulsions du bureau téléphonique continue.
Si c'est le N 4 qui a envoyé un appel tous les commutateurs F seront passés en position 6
<Desc/Clms Page number 6>
après réception de la cinquième impulsion la boucle de la ligne se fermera par : contacts F2 du commutateur associé à l'usager ? 4, les contacts d'impulsion du disque IMP, l'appa- reil téléphonique, les contacts Fl et les contacts SH1 de la fourche,et par conséquent la cinquième impulsion positive transmise par le fil B trouve un chemin de retour par le fil A et actionne le relais mis à la terre et relié à ce fil de ligne au bureau téléphonique, le redresseur le shuntant ne laissant pas passer le courant dans ce sens. Par suite du fonctionne- ment de ce relais l'envoi de nouvelles impulsions est empêché.
Tous les commutateurs P seront par conséquent en position 6 et comme seul le commutateur F du ? 4 ferme ses contacts de commutation en cette position, le poste N 4 seulement sera raccordé à la ligne. Simultanément au bureau central un autre commutateur a fonctionné en synchronisme avec les commutateurs F pour sélectionner le compteur de l'usager N 4 ou si c'est un bureau manuel pour indiquer à l'opérateur le numéro de l'usagez appelant.
Au bureau central les conducteurs A et B sont mainte- nant reliés au relais de ligne pour préparer la réception des impulsions du disque par les organes de l'automatique ou pour donner un signal d'appel à l'opératrice en cas de bureau manuel.
L'usager forme alors le numéro de l'opératrice ou le numéro nécessaire pour obtenir la communication désirée. L'indication visuelle d'occupation sera maintenue pendant l'appel et il est impossible à tout usager du groupe de se mettre à l'écoute de la conversation.
A la fin de la conversation quand l'appelant raccroche, l'élément de commutation au bureau central provoque l'envoi d'impulsions positives à haut potentiel sur le fil B de sorte que tous les commutateurs F avancent pas à pas jusqu'à la posi- tion de repos ; lacame de contrôle ayant fait un tour complet,
<Desc/Clms Page number 7>
il s'ensuit que les contacts F (N) 1 et F (N) 2 se trouvent alors établis. Par conséquent le redresseur MRC court-circuite dès lors l'électro F pendant la période d'intervalle des im- pulsions et empêche le commutateur F de quitter sa position de repos.
Le nombre des impulsions transmises pour la remise à zéro est au moins égal au maximum du nombre d'impulsions que requises pour remettre au repos le commutateur F quelle/ soit leur position et quand l'envoi de ces impulsions sera terminé les électros F se trouveront dans la position initiale.
Plusieurs impulsions à haut potentiel de l'ordre de 120 volts négatif par rapport à la terre sont alors envoyées sur le fil B provoquant à nouveau le fonctionnement de chaque tube au néon NT à chaque impulsion car chaque redresseur MRB laisse maintenant passer le courant tandis que chaque redres- seur MRA s'y oppose. Par conséquent les commutateurs C as- sociés à chaque usager répondent à la première impulsion né- gative et l'annonciateur MP1 est à nouveau actionné et reste dans cette position normale jusqu'à ce qu'une impulsion posi- tive est de nouveau appliquée par l'émission ou la réception d'un nouvel appel.
A la réception des impulsions suivantes les commutateurs C avancent pas à pas jusqu'à revenir en posi- tion de repos où les électros"sont bloqués par l'effet de court-circuit du redresseur MRD jusqu'à ce que le train d'im- pulsions négatives cesse.
Dès que les commutateurs C sont en position de repos les contacts de came 0110 sont fermés pour connecter les élec- tros de remontage CW au fil B de la ligne. A cause du redres- seur MRF cependant les électros de remontage CW n'obéissent pas au restant des impulsions négatives à haut potentiel.
De même pour les commutateurs F il est entendu que dès qu'ils arrivent à la position de repos les contacts de came FWC sont fermés et connectent les électros de remontage FW au fil A..,
<Desc/Clms Page number 8>
A la fin des impulsions négatives à haut potentiel, pour la remise à zéro le circuit se modifie au bureau central pour relier les conducteurs A et B à une batterie à bas potentiel positif mais suffisant pour provoquer le fonctionnement des tubes au néon reliés au fil B de sorte que les électros F et C ne puissent être actionnés.
Les électros de remontage de tous les commutateurs F et C sont actionnés par des circuits se rompant d'eux-mêmes respectivement par les contacts FW1 et CW1 et au moyen d'une roue à rochet agissant par l'intermé- diaire d'engrenages de réduction, ils remontent le ressort moteur du mécanisme à échappement.
En variante on peut si c'est mieux approprié, utili- ser la batterie à haut potentiel positif pour le remontage et tous les électros de remontage seront alors connectés au fil A, le haut potentiel étant appliqué à ce fil seulement. quand le mécanisme d'échappement est complètement remonté les contacts de came FWC et CWC s'ouvrent, déconnectent le circuit de remontage et quand tous les commutateurs sont re- montés, la connexion à la terre des fils A et B est enlevée et par conséquent les organes du bureau central"reviennent au repos et sont prêts pour un nouvel appel.
Considérons maintenant un appel du bureau central vers un des groupes d'usagers. uand le sélecteur final ou l'opérateur choisit le groupe désiré une seule impulsion positive à haut potentiel est envoyée d'abord sur le fil B pour que l'annonciateur indique l'occupation et en même temps que les commutateurs F passent à la position 2 pour laquelle aucun contact n'est opéré sauf les contacts F (N). Un nombre d'impulsions négatives à haut potentiel correspondant à l'usa- ger demandé est alors appliqué au fil B auxquelles répondent les commutateurs C tandis que les annonciateurs KP1 ne peuvent
<Desc/Clms Page number 9>
revenir à leur position de repos à cause de l'effet de court- circuit des contacts F (N)1.
Après le train d'impulsions,les contacts de commutation C1 et C2 du commutateur associé à l'usager désiré sont actionnés et par suite la sonnerie de cet usager mise à la terre d'une part est connectée par les contacts SH2, le condensateur QA et les contacts 02 et F2 au fil A d'autre part. Le courant de sonnerie est alors appliqué sur le fil A au bureau central, la sonnerie du poste désiré seule sonnera et quand le récepteur sera décroché les contacts SH1 et SH2 déconnecteront la sonnerie, fermeront la boucle de la ligne et arrêteront le courant de sonnerie au bureau central.
La conversation peut dès lors avoir lieu.
A la fin de la communication quand l'usager raccroche, une série d'impulsions positives à haut potentiel sont envoyées sur le fil B pour remettre les commutateurs F au repos et cette première,série est suivie par une autre série d'impulsions né- gatives à haut potentiel pour ramener les commutateurs C et les annonciateurs au repos. En ce cas les annonciateurs sont remis au repos par l'impulsion négative suivant la remise à zéro des commutateurs C lorsque la terre court-circuitant MP1 par les contacts C (N)l est supprimée. Avec tous les commuta- teurs et C dans la position de repos les électros de remontage FW et CW sont mis en circuit par les ressorts de came FWC et CWC pour exécuter le remontage de la manière déjà décrite plus haut.
Dans le cas où l'interconnexion entre deux usagers d'une même ligne est désirée l'appelant décroche de la manière habituelle et quand il a obtenu la liaison avec le bureau central comme nous l'avons décrit il forme un numéro spécial comprenant le numéro caractéristique de l'usager demandé auquel sont ajoutés un ou plusieurs chiffres comme préfixe pour donner
<Desc/Clms Page number 10>
accès à un commutateur du bureau central renvoyant l'appel.
L'usager appelant raccroche son récepteur et les' organes d'appel en retour transmettent le nombre d'impulsions à haut potentiel requises,sur le fil B,pour mettre tous les commutateurs C dans la position correspondant au poste demandé. Les annonciateurs qui signalent l'occupation pendant les opérations de recherche de l'appelant ne sont pas affectés pendant le fonctionnement des commutateurs C puisqu'ils sont court-circuités par les contacts F (N)l de chaque commutateur F. A la fin du train d'impulsions négatives le commutateur C associé au poste de- mandé ferme ses contacts Cl et C2 et de cette façon raccorde la sonnerie de cet appareil au fil A sur lequel on envoie le courant d'appel du bureau central. Comme la sonnerie de l'ap- pelant est aussi raccordée à la ligne pendant ces opérations puisque le récepteur est replacé, les deux sonneries sonnent en parallèle.
Quand les deux usagers décrochent leur récepteur, leurs postes sont connectés en parallèle avec le bureau central et la conversation peut avoir lieu. Lorsque la conversation est terminée les séries habituelles d'impulsions positives et négatives à haut potentiel sont envoyées pour remettre au repos les commutateurs F et C et sont suivies par le mouvement des électros de remontage de manière à préparer les commutateurs pour l'appel suivant.
Il est à noter que pendant la conversation l'équipe- ment de commutation relié à la terre est isolé de la ligne par le tube au néon NT tandis que simultanément les électros de remon- tage sont isolés par l'ouverture des contacts de came et par conséquent les conditions de transmission pour les deux usagers en "party-line"sont les mêmes que celles pour d'autres usagers du réseau qui sont reliés individuellement au bureau central.
Bien que dans l'exemple décrit des commutateurs F et C séparés sont supposés fournis pour chaque poste, il est possible
<Desc/Clms Page number 11>
que dans certaines conditions des postes soient assez rapprochés l'un de l'autre que pour permettre que deux ou trois postes par exemple, soient commandés par le même mécanisme. Dans ce cas il sera nécessaire d'équiper les commutateurs F et C avec des cames supplémentaires et de groupes de contacts actionnés dans différentes positions des commutateurs suivant les numéros des postes et de rayonner avec les fils de connexion depuis le dispositif de commutation jusqu'aux divers appareils groupés ensemble.
Avec cette disposition cependant quatre ou cinq fils seront nécessaires pour relier le dispositif de commutation à chaque poste et dans le but de réduire ce nombre de conducteurs il pourra être préférable de ne pas utiliser l'annonciateur à voyant pour l'occupation et de le remplacer par un relais d'occupation alimenté par une batterie locale placée près du mécanisme qui produira une tonalité pour indiquer l'occupation à chaque usager du groupe local si la ligne est occupée.
De même dans le cas d'un poste party-line ordinaire l'annonciateur décrit peut être remplacé par un type à clapet actionné mécaniquement par l'arbre principal des commutateurs.
Par ce moyen une sensibilité extrême serait obtenue car les électros F et C n'auraient pas à fonctionner en série avec l'enroulement de l'annonciateur sous la première impulsion d'un train d'impulsions.
Il est à noter également que des contacts supplémen- 'taires actionnés par la came commandant les contacts FWC et
CWC peuvent être disposés pour déconnecter les électros d'échap- pement F et C quand les commutateurs sont complètement libérés et dans ce cas on peut se dispenser des redresseurs MRC et MRD.
En se référant aux fig. 1 et 2 on remarquera que pour la clarté on a omis dans le dessin certaines pièces de support.
De plus il a été supposé que le commutateur est un des commu-
<Desc/Clms Page number 12>
tateurs F et puisqu'autant que possible les mêmes références ont été employées dans la fig. 3 les électros F et FW et les divers ressorts opérés par la came sont immédiatement recon- naissables. Le ressort enroulé qui donne le mouvement au mé- canisme est renfermé dans la couronne 10 solidaire de la grande roue dentée 11 qui est folle sur l'axe 12, et une de ses ex- trémités est fixée à la paroi de la couronne tandis que l'autre est attachée à l'axe 12.
Supposons que le mécanisme soit complètement remonté et qu'un usager émette un appel, les impulsions produites par le bureau central sont reçues par l'électro F qui fait basculer son armature 13 autour du pivot 14 malgré la tension des deux ressorts de rappel 15 et 16. L'extrémité de l'armature de l'électro F qui produit l'échappement avec la roue à dents 17 est en forme de fourchette et permet de libérer la roue à dents pas à pas quand l'armature oscille pour produire une rotation de l'axe 12 dans la direction indiquée par la flèche.
Au premier pas de l'axe vers la position 1 la saillie de la came 18 quitte le rouleau 19 commandant les contacts s'établis- sant dès que le commutateur n'est plus à sa position de repos et ceux-ci sont donc actionnés. La rotation de l'axe continue sous le contrôle de l'échappement et quand la position parti- culière pour laquelle cet appareil est réglé est atteinte, la saillie de la came 20 soulèvera le rouleau 21 pour actionner les contacts de commutation F1 et F2.
Dans cette position,on se le rappelera d'après la description du circuit,le poste appelant est relié au bureau central et l'usager peut dès lors procéder à un appel.
A la fin de l'appel quand les interlocuteurs raccrochent leur téléphone, les impulsions de libération produites par le bureau central sont transmises à l'électro F qui ensuite libère la roue à dents pas à pas jusqu'à ce que la saillie de la came
<Desc/Clms Page number 13>
18 soulève à nouveau le rouleau 19 pour rétablir les contacts de repos qui alors court-circuitent l'électro F grâce au re- dresseur MRC indiqué dans le circuit. L'électro F à cause de cela se maintient pendant le restant des impulsions et quand elles ont cessé, relâche et permet à la roue à dents d'échappement de faire un pas de plus pour placer le rouleau 19 nettement au sommet de la came.
Fendait ce temps le collier 22 fixé à l'extrême gauche de l'axe 12 aura fait une révolution complète et comme la tige qu'il porte viendra derrière une double tige traversant un disque de came 23,montré plus clairement dans la vue en plan, par là même déplacera ce disque de came d'un pas, en forçant le rouleau 24 à sortir de l'encoche du disque de manière à fermer les contacts de came FCW.
Comme on se le rappelera d'après la description du circuit l'électro de remontage FW travaille dès lors dans un circuit s'interrompant de lui-même et commandé par ses contacts interrupteurs 25 de manière que l'armature oscille autour du pivot grâce à la tension des ressorts de rappel 26 et 27.
Afin d'assurer une grande vitesse de fonctionnement les contacts interrupteurs peuvent si on le désire incorporer un dispositif avec jeu pour permettre à l'armature d'effectuer complètement sa course dans les deux sens avant que les con- tacts interrupteurs soient actionnés.
A l'extrémité de l'armature de l'électro de remontage pivote un cliquet 28,rappelé par un ressort,qui agit sur la roue à rochet 29 et qui au moyen d'un mouvement en avant fait tourner l'axe 30 dans la direction indiquée par la flèche.
Une roue dentée 51,est également fixée à l'axe 30 engrenant avec une grande roue dentée 11 qui tourne dans la direction indiquée par la flèche pour remonter le ressort moteur contenu dans la couronne 10. A chaque pas de l'électro .
<Desc/Clms Page number 14>
de remontage FW l'axe 30 est maintenu en position au moyen d'un cliquet 32 s'engageant dans la roue à rochet 29.
On a trouvé en pratique que le remontage pouvait être fait en cinq secondes environ et quand il est complet le disque de came 23, non fixé sur l'axe, qui a été poussé par la tige fixée à la grande roue dentée 11 revient à sa position normale.
Dans cette position l'encoche à sa périphérie se présente au rouleau 24 qui s'y place pour ouvrir les contacts FCW et déconnecter le circuit de l'électro de remontage. Le mécanisme est maintenant remonté et prêt pour une nouvelle opération.
Du fait que la came de sélection 20 doit être rapide- ment ajustable à la main pour correspondre au numéro du poste auquel elle est associée, elle n'est pas fixée sur l'axe mais elle est accouplée à la came 18 au moyen d'une goupille soli- daire de cette came (indiquée en pointillé) qui entre dans un des trous de la came 20. Normalement la came 20 est obligée de s'engager sur la goupille de la came 18 grâce à un ressort à boudin 33 entourant l'axe. Des modifications de position de la came 20 sont effectuées en déplaçant celle-ci le long de l'axe jusqu'à ce qu'elle soit désengagée de la goupille de la came 18, on la tourne alors de l'angle nécessaire et on la réengage sur la goupille dans cette nouvelle position.
<Desc / Clms Page number 1>
Improvements to telephone systems and automatic switches used in telephony.
C.I. British Patent Application? 2933 filed on February 1, 1937 by the Automatic Telephone & Electric Company Limited and Mr. John St. Clare William GRAHAM of which the applicant is the beneficiary.
The present invention relates to telephone systems and automatic switches used in telephony and more particularly relates to types of escape spring driven switches which can be wound up by power supplied from a remote point.
The object of the invention is to provide an improved construction of an exhaust spring-driven switch capable of being actuated by very small currents on the order of two milliamps. With such a switch it is possible to actuate several connected in parallel along a long one and the invention considers this device as a
<Desc / Clms Page number 2>
part of a telephone system.
One feature of the invention is a stepping switch capable of being operated in parallel with several similar switches placed along a telephone line. The movement is produced by energy stored by signals emitted from a distant point, the energy to be stored being subsequently restored to its initial level by the transmission of electrical energy from the distant point for a appreciably longer time. longer than that required for the transmission of control signals.
Another feature of the invention is a telephone system having many parts associated with a common line leading to a telephone office to which all connections are made. The various parts are associated with the line by means of stepping switches arranged to be spring-loaded under the control of pulses given by the telephone office and to be reassembled after use by a current supplied by the telephone office.
The invention will be better understood from the following description of an operating method with reference to the accompanying drawings in FIG. 1-3. Fig. 1 and 2 are the elevational view and the plan view, respectively, showing the mechanism of the exhaust spring switch type sufficiently to be able to understand its operation while FIG. 3 shows the arrangement of the components in the circuit of an element of a party-line telephony system using the switches shown in FIGS. 1 and 2.
It will be seen that the circuit of FIG. 3 is substantially identical to that developed in Patent N 328.574 of June 15, 1937 which uses step-by-step switches directly actuated at the various user stations of the "party-line", certain modifications having only been made in the present document.
<Desc / Clms Page number 3>
invention to be able to use exhaust spring switches constructed according to fig. 1 and 2. It is advisable to first describe the circuit given in FIG. 3 so as to have a good understanding of the operation of the mechanism.
Referring to fig. 3 it will be seen that a line with two conductors A and B leading to a telephone office is provided by group of users connected in a "party-line", the device of each user being connected in parallel on the line being supposed to firstly, that several users are connected to it.
In addition to the ordinary telephone, each station is provided with an annunciator, for example of the type with a hemispherical indicator, which can be arranged so as to be easily seen by the user. The individual switching equipment also comprises a gas discharge device such as a neon tube and two exhaust spring-driven devices of the type given in FIGS. 1 and 2.
At the main office a switching element is introduced between the line and the entire line and cut-off relay and this element comprises a step-by-step switch which is used to count or control the impulses received or transmitted by calls between the central office and the users' group. English specification N 452.038 describes a type of element which can be modified in a simple manner to operate with the apparatus required by the system described herein.
It is understood that each user station is provided with two escape spring switches designated by F and C in the plan, which are reassembled at the end of each call by the action of the elements FW and CW by means of the current supplied by the telephone office. Combined winding mechanisms could be implemented so that an electromagnet can wind both mechanisms but in the example chosen it is assumed that there are separate electromagnets. More like
<Desc / Clms Page number 4>
variant the electro exhaust can be combined to produce the winding following a mechanical modification in the parts controlled by its frame.
Assuming that the line serves 10 users, each switch will have twelve positions, the first idle, the second reserved for a purpose to be described later while for the other ten positions each of them is assigned to a user.
Two cams are mounted on the motor shaft, one of them serving to actuate the contacts F (N) in any non-rest position, while the other is arranged to actuate the switching springs in the. particular position corresponding to the user. So the switches for the user? 1 will actuate the switching springs in position 3 only while the switches associated with the user? 2 will operate the contact springs in position 4 only and so on up to position 12 for the user? 10.
When a user calls, the SH1 contacts of the switch fork close the circuit from the A-B line to the telephone office. The organs of the telephone office are not indicated but given the description of the specification indicated above it will suffice for the present to say that a relay earthed and shunted by a rectifier is connected to the conductor A through the intermediary of a changeover contact while another relay connected to the battery is connected to conductor B via a changeover contact. To complete the circuit, the relay connected to the battery attracts and is blocked by a local circuit while the relay connected to the earth does not attract in these conditions since it is shunted by a rectifier allowing current to flow in this direction.
The change-over contacts on branch B at the telephone office are now actuated and high potential pulses of the order of 120 volts positive with respect to earth are transmitted through wire B to all
<Desc / Clms Page number 5>
party-line user equipment connected in parallel. In response to each impulse the neon tubes NT associated with all the stations along the line operate and cause the operation of the exhaust electros F since the MRA rectifiers in series let the current flow in this direction while the MRC rectifiers in parallel do not let it pass in this direction. The MRB rectifiers do not let positive impulses pass so that the electros C do not respond at this time.
At the first pulse, the electros F are actuated in series with the annunciators MP1 so that all the switches pass from the rest position 1 to position 2 while the annunciators which. are preferably of the hemispherical indicator type, function to give a visual indication of line occupancy.
The contacts F (N) of each switch F actuated as soon as the switch is no longer in the rest position are in the working position and the contacts F (N) l short-circuit the MP1 annunciator and disconnect the IViRC rectifiers which bypassed the electros F while at the same time the contacts F (N) 2 disconnect the call circuit from the line and prevent other users from forcibly entering the circuit if they try to make a call, Annunciators operate faster than F appliances and as they are of the polarized type, they remain activated during the call to give occupancy.
On the second pulse, switches F go to position 3 and the selection contacts Fl and F2 of the switch associated with the user? 1 are actuated, but if it is not he who made the call, this station will not be able to close the loop of the line since its fork contacts SE1 are not at work and therefore sending the pulses from the office telephone continues.
If it is the N 4 which sent a call all the switches F will be switched to position 6
<Desc / Clms Page number 6>
after reception of the fifth pulse, the line loop will close by: contacts F2 of the switch associated with the user? 4, the impulse contacts of the disk IMP, the telephone apparatus, the contacts Fl and the contacts SH1 of the fork, and consequently the fifth positive impulse transmitted by the wire B finds a return path by the wire A and operates the grounded relay connected to this line wire at the telephone office, the rectifier bypassing it not letting current flow in that direction. As a result of the operation of this relay, the sending of new pulses is prevented.
All the switches P will therefore be in position 6 and like only the switch F of? 4 closes its switching contacts in this position, station N 4 only will be connected to the line. Simultaneously at the central office another switch operated in synchronism with switches F to select the counter of user N 4 or if it is a manual office to indicate to the operator the number of the calling user.
At the central office, conductors A and B are now connected to the line relay to prepare the reception of the disc impulses by the automatic components or to give a call signal to the operator in the event of a manual office.
The user then dials the operator's number or the number necessary to obtain the desired call. The visual indication of busy will be maintained during the call and it is impossible for any user of the group to listen to the conversation.
At the end of the conversation when the caller hangs up, the switching element at the central office causes positive high potential pulses to be sent on wire B so that all switches F step forward to the rest position; the control blade having made a complete revolution,
<Desc / Clms Page number 7>
it follows that the contacts F (N) 1 and F (N) 2 are then established. Consequently, the rectifier MRC therefore short-circuits the electro F during the pulse interval period and prevents the switch F from leaving its rest position.
The number of pulses transmitted for resetting is at least equal to the maximum of the number of pulses required to reset switch F whatever their position and when the sending of these pulses is finished the electros F will be found. in the initial position.
Several high potential pulses of the order of 120 volts negative with respect to the earth are then sent on the wire B again causing the operation of each neon tube NT with each pulse because each rectifier MRB now lets the current flow while every MRA rectifier opposes it. Consequently the switches C associated with each user respond to the first negative pulse and the annunciator MP1 is actuated again and remains in this normal position until a positive pulse is again applied by sending or receiving a new call.
When the following pulses are received, the switches C advance step by step until they return to the rest position where the electros "are blocked by the short-circuit effect of the rectifier MRD until the train of im - negative impulses cease.
As soon as switches C are in the rest position, cam contacts 0110 are closed to connect the CW winding electrodes to wire B of the line. Due to the MRF rectifier, however, the CW winding electros do not obey the remaining negative pulses at high potential.
Likewise for the F switches, it is understood that as soon as they reach the rest position the FWC cam contacts are closed and connect the FW winding electros to wire A ..,
<Desc / Clms Page number 8>
At the end of the negative pulses at high potential, for resetting the circuit is modified at the central office to connect the conductors A and B to a battery with low positive potential but sufficient to cause the operation of the neon tubes connected to the wire B so that the F and C appliances cannot be operated.
The winding electros of all switches F and C are actuated by self-breaking circuits respectively by contacts FW1 and CW1 and by means of a ratchet wheel acting through the intermediary of gears. reduction, they wind up the mainspring of the escapement mechanism.
As a variant, if it is more appropriate, the battery with high positive potential can be used for the reassembly and all the winding electros will then be connected to wire A, the high potential being applied to this wire only. when the exhaust mechanism is completely reassembled the FWC and CWC cam contacts open, disconnect the winding circuit and when all the switches are reassembled, the ground connection of wires A and B is removed and therefore the organs of the central office "come back to rest and are ready for a new call.
Now consider a call from the central office to one of the user groups. When the final selector or the operator chooses the desired group a single positive high potential pulse is sent first on wire B so that the annunciator indicates the occupation and at the same time that the switches F go to position 2 for which no contact is made except the F (N) contacts. A number of negative high potential pulses corresponding to the requested user is then applied to the wire B to which the switches C respond while the annunciators KP1 cannot.
<Desc / Clms Page number 9>
return to their rest position due to the short-circuiting effect of contacts F (N) 1.
After the pulse train, the switching contacts C1 and C2 of the switch associated with the desired user are actuated and consequently the bell of this earthed user on the one hand is connected by the contacts SH2, the capacitor QA and contacts 02 and F2 to wire A on the other hand. The ringing current is then applied to wire A at the central office, the ringing of the desired station alone will ring and when the receiver is picked up the contacts SH1 and SH2 will disconnect the ringing, close the loop of the line and stop the ringing current at the receiver. central office.
The conversation can then take place.
At the end of the communication when the user hangs up, a series of positive high potential pulses are sent over wire B to reset switches F to idle and this first series is followed by another series of new pulses. high potential gatives to bring the C switches and annunciators back to idle. In this case the annunciators are reset by the negative pulse following the resetting of the switches C when the earth bypassing MP1 by the contacts C (N) 1 is removed. With all switches and C in the rest position, the winding electrodes FW and CW are switched on by the cam springs FWC and CWC to carry out the reassembly in the manner already described above.
In the event that interconnection between two users of the same line is desired, the caller picks up in the usual way and when he has obtained the connection with the central office as we have described, he forms a special number including the number characteristic of the called user to which one or more digits are added as a prefix to give
<Desc / Clms Page number 10>
access to a central office switch forwarding the call.
The calling user hangs up his receiver and the return call devices transmit the number of high-potential pulses required, on wire B, to put all the switches C in the position corresponding to the requested station. Annunciators that signal busy during caller search operations are not affected during operation of switches C since they are short-circuited by contacts F (N) l of each switch F. At the end of the train of negative pulses the switch C associated with the requested station closes its contacts C1 and C2 and in this way connects the bell of this device to wire A to which the inrush current of the central office is sent. As the caller ringtone is also connected to the line during these operations since the receiver is replaced, the two rings ring in parallel.
When the two users pick up their receiver, their extensions are connected in parallel with the central office and the conversation can take place. When the conversation is over the usual series of positive and negative high potential pulses are sent to reset switches F and C and are followed by the movement of the winding electros so as to prepare the switches for the next call.
It should be noted that during the conversation the switching equipment connected to the earth is isolated from the line by the neon tube NT while at the same time the winding electros are isolated by the opening of the cam contacts and consequently the transmission conditions for the two "party-line" users are the same as those for other network users who are individually connected to the central office.
Although in the example described separate F and C switches are assumed to be provided for each station, it is possible
<Desc / Clms Page number 11>
that under certain conditions the stations are close enough to one another that to allow two or three stations, for example, to be controlled by the same mechanism. In this case it will be necessary to equip switches F and C with additional cams and groups of contacts actuated in different positions of the switches according to the numbers of the stations and to radiate with the connection wires from the switching device to the various devices grouped together.
With this arrangement, however, four or five wires will be necessary to connect the switching device to each station and in order to reduce this number of conductors it may be preferable not to use the LED annunciator for occupancy and to replace it. by a busy relay powered by a local battery placed near the mechanism which will produce a tone to indicate the busyness to each user of the local group if the line is busy.
Likewise in the case of an ordinary party-line station the described annunciator can be replaced by a valve type mechanically actuated by the main shaft of the switches.
By this means an extreme sensitivity would be obtained because the electros F and C would not have to operate in series with the winding of the annunciator under the first pulse of a train of pulses.
It should also be noted that additional contacts actuated by the cam controlling the FWC contacts and
CWC can be arranged to disconnect the F and C exhaust solenoid valves when the switches are completely released and in this case the MRC and MRD rectifiers can be dispensed with.
Referring to Figs. 1 and 2 it will be noted that for the sake of clarity certain supporting parts have been omitted from the drawing.
In addition, it was assumed that the switch is one of the commu-
<Desc / Clms Page number 12>
Tators F and since as far as possible the same references have been used in FIG. 3 the F and FW electros and the various springs operated by the cam are immediately recognizable. The wound spring which gives the movement to the mechanism is enclosed in the crown 10 integral with the large toothed wheel 11 which is idle on the axis 12, and one of its ends is fixed to the wall of the crown while the other is attached to axis 12.
Let us suppose that the mechanism is completely reassembled and that a user makes a call, the impulses produced by the central office are received by the electro F which causes its frame 13 to tilt around the pivot 14 despite the tension of the two return springs 15 and 16. The end of the armature of the electro F which produces the escapement with the toothwheel 17 is fork-shaped and allows the toothwheel to be released step by step when the armature oscillates to produce a rotation. axis 12 in the direction indicated by the arrow.
At the first step of the axis towards position 1, the projection of the cam 18 leaves the roller 19 controlling the contacts being established as soon as the switch is no longer in its rest position and these are therefore actuated. The rotation of the axis continues under the control of the exhaust and when the particular position for which this apparatus is set is reached, the protrusion of the cam 20 will lift the roller 21 to actuate the switching contacts F1 and F2.
In this position, it will be remembered from the description of the circuit, the calling station is connected to the central office and the user can therefore make a call.
At the end of the call when the interlocutors hang up their phone, the release pulses produced by the central office are transmitted to the electro F which then releases the toothed wheel step by step until the protrusion of the cam
<Desc / Clms Page number 13>
18 again lifts the roller 19 to re-establish the rest contacts which then short-circuit the electro F thanks to the straightener MRC indicated in the circuit. The electro F because of this is held for the remainder of the pulses and when they have ceased, release and allow the escape toothed wheel to step further to place the roller 19 clearly at the top of the cam.
Splitting this time the collar 22 fixed to the extreme left of the axis 12 will have made a complete revolution and as the rod it carries will come behind a double rod crossing a cam disc 23, shown more clearly in the plan view , thereby will move this cam disc by one step, forcing the roller 24 out of the notch in the disc so as to close the FCW cam contacts.
As will be remembered from the description of the circuit, the electro-winding FW therefore works in a circuit which interrupts itself and is controlled by its switch contacts 25 so that the armature oscillates around the pivot thanks to the tension of the return springs 26 and 27.
In order to ensure a high operating speed, the switch contacts can, if desired, incorporate a device with clearance to allow the armature to complete its travel in both directions before the switch contacts are actuated.
At the end of the armature of the winding electro, a pawl 28 rotates, returned by a spring, which acts on the ratchet wheel 29 and which by means of a forward movement turns the axis 30 in the direction indicated by the arrow.
A toothed wheel 51 is also fixed to the axis 30 meshing with a large toothed wheel 11 which rotates in the direction indicated by the arrow to wind up the motor spring contained in the crown 10. At each step of the electro.
<Desc / Clms Page number 14>
FW winding shaft 30 is held in position by means of a pawl 32 engaging in the ratchet wheel 29.
It has been found in practice that the reassembly could be done in about five seconds and when it is complete the cam disc 23, not fixed to the axle, which has been pushed by the rod fixed to the large toothed wheel 11 returns to its original state. normal position.
In this position the notch at its periphery presents itself to the roller 24 which is placed there to open the FCW contacts and disconnect the circuit from the winding electro. The mechanism is now reassembled and ready for a new operation.
Because the selection cam 20 must be quickly adjustable by hand to match the number of the station with which it is associated, it is not fixed on the shaft but is coupled to the cam 18 by means of a solid pin of this cam (indicated in dotted lines) which enters one of the holes of the cam 20. Normally the cam 20 is obliged to engage on the pin of the cam 18 thanks to a coil spring 33 surrounding the 'axis. Changes in the position of the cam 20 are made by moving the cam along the axis until it is disengaged from the pin of the cam 18, then it is rotated by the necessary angle and re-engages the pin in this new position.