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Perfectionnements aux systèmes de signalisation électrique sélective.
La présente invention est relative à des perfectionnements apportés à des systèmes de signalisation électrique sélective ou se rapportant à ceux-ci et, en particulier, à des commutateurs électriques utilisés dans ces systèmes.
On a déjà proposé d'employer comme moyen de sé- lection dans de tels systèmes un faisceau d'électrons .qu'on fait dévier pour qu'il vienne frapper une électro- de déterminée dans un certain groupe de telle sorte qu' une ligne déterminée associée à cette électrode puisse
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être sélectionnée. Alternativement, on a proposé l'em- ploi d'un faisceau lumineux qu'on faitdévier pour qu'il vierne frapper un élément déterminé dans un groupe d'élé- ments sensiblesl'action de la lumière.
Un objet de la présente invention est de procurer un élément unitaire perfectionné facilement amovible et qui soit sensible à l'action du faisceau qui l'atteint.
Un autre objet de l'invention est de procurer des dispositifs perfectionnés pour le montage des commutateurs utilisant un faisceau pour la sélection d'une ligne ou d'un élément déterminé.
Suivant une des caractéristiques de l'invention dans laquelle un faisceau est commandé sélectivement pour affecter directement ou indirectement un élément parmi plusieurs, les sont montés de manière à constituer la une unité amovible séparable de;'source du faisceau.
Suivant une deuxième caractéristique de l'invention dans un. commutateur électrique dans lequel un faisceau est commandé sélectivement pour affecter directement ou indi- rectement un élément parmi d'autres constituant une unité prévue pour être attachée à un récipient entourant le fais- ceau, le récipient est disposé pour être fixé dane son support au moyen d'un jack ce qui en permet l'enlèvement et le remplacement faciles.
Suiva.nt une troisième caractéristique de l'inven- tion, dans un système téléphonique ou un. système similaire du type faisant usage des commutateurs à tube à rayon ca- thodique pour l'établissement de connexions, le rayon ca- thodique est commandé de telle sorte qu'il puisse être dirigé vers l'élément voulu parmi plusieurs autrescompo- sant une unité montée contre le tube ou tout près de celui- ci mais indépendamment de cet organe.
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Suivant une quatrième caractéristique de .'inven- tion, dans un dispositif destiné à commander la mise en position d'un commutateur, celle-ci étant effectuée par l'application de différentes tensions aux bornes du dispositif, la charge d'un condensateur est réalisée de telle sorte qu'elle.varie suivant le nombre de fois qu'un contact d'impulsions est actionné-pour' commander l'application de la tension aux bornes du commutateur et la mise en position de celui-ci.
Suivant une' cinquième caractéristique de l'invention, dans un dispositifprévu pour la commande de la mise en position d'un commutateur effectuée par l'application de différentes tensions aux bornes de celui-ci, la charge d'un condensateur est réalisée de telle sorte qu'elle varie chaque fois que le commutateur est amené dans une position correspondant à une ligne qui ne se trouve pas dans un état particulier (par exemple, appelante ou libre) pour provoquer la mise en position du commutateur sur une ligne suivante jusqu'à ce que la ligne se trouvant dans l'état particulier soit atteinte.
L'invention est décrite en se reportant aux deux applications représentées avec plans annexés comprenant les figures 1, 2 et 3.
Dans la première application montrée à la fig.l, on a représenté deux sélecteurs formant partie d'un système de téléphonie automatique. Les sélecteurs comprennent un tube à rayon cathodique dont la cathode; les collimateurs et les plaques déviatrices sont attachées aux supports Sl et S2. Un récipient conique Vl, V2, qui peut être fait en verre ou en toute autre matière conve- nable ( par exemple : en matière moulée ou même en métal)
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est enfiché dans ce support et maintenu comme dans un jack. Les unités U1 et U2 contiennent les éléments E1 et E2 respectivement qui sont sensibles à l'action du faisceau d'électrons. La méthode employée pour obte- nir la déviation du faisceau d'électrons de telle sorte qu'il tombe sur une de ces unités sera décrite plus loin en se reportant à la fig.3.
Dans le support Si, S2, on a prévu un tube T1, T2 qui conduit au tuyau central T qui sert à maintenir le vide dans tous les sélecteurs ; chaquesélecteur est muni d'un indicateur de pression P1, P2 auquel peut être adjoint un circuit d'alarme qui se ferme quand il se produit une rentrée d'air dans le sélecteur et que la pression monte au-dessus d'une certaine valeur. Des robinets C1, C2 permettent d'isoler un sélecteur quelconque de telle sorte qu'ils ne puissent influencer le degré de vide dans les autres appareils.
Les cellules El, E2 peuvent être simplement d.es vases creux, chacun d'eux possédant une ouverture permet- tant de collecter les électrons du faisceau. Dans ce cas, si le faisceau ne peut tomber que sur une seule cellule, le dispositif convient pour une connexion par un fil vers un abonné. Alternativement, une disposition telle que celle représentée à la fig.2 peut être utilisée pour am- plifier aussi le courant ; cette disposition, une tension est appliquée entre la caisse B de l'élément et une tige centrale I qui est amenée au dehors à travers un bouchon isolant.
Quand un faisceau d'électronse entre dans la cellule qui peut contenir de l'air à la pression normale ou à une pression réduite ou même un gaz convena- ble, une décharge se produit et une différence de potentiel /
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considérable apparaît aux bornes de la résistance R. Le débit.peut être diminué si le faisceau d'électrons doit être modulé pour la transmission de la parole. Dans ce cas, il faut prévoir un circuit à deux fils.
Dans le but d'obtenir .un 3me fil,ou fil privé, on peut s'arranger pour que le faisceau couvre deux éléments dont l'un sera utilisé comme le montre la fig.3 et comme il sera décrit plus en détail au sujet de la 2me application. ' D'autre part, la connexion à la tige centrale peut être utilisée comme un fil privé'en faisant usage d'un contact K commandé par un relais qui fonctionne quand la ligne qui lui est associée est occupée.
Au lieu.des éléments décrits ci-dessus, le courant électronique peut être amplifiée par des unités multipli- catrices d'électrons du type dans lequel un seul électron frappant.une surface métallique donne naissance à un grou- pe d'électrons qui peuvent être reçus par une autre surface.
Dans ce cas également en s'arrangeant pour que le faisceau puisse couvrir deux unités, on pourra obtenir les conditions normales d'un circuit à deux fils avec en plus un .fil'privé" utilisé pour caractériser l'état de la ligne : occupation été..
A la fig.3, on a représenté une autre application @ dans. laquelle.on fait usage.d'un tube à rayon cathodique 10, scellé, qui joue le rôle d'un sélecteur quand il est associé à une unité comprenant un certain nombre d'unités 11 sensi- bles à l'action du faisceau. Le tube à rayon cathodique est muni de la cellule habituelle C et de deux paires de plaques déviatrices, verticales et horizontales VD1 et VD2, HD2 et HD1 (derrière HD2 sur le plan). Ces plaques dévia- trices peuvent très bien'être placées à l'extérieur du tube,
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celui-ci étant introduit entre elles quand il est nécessaire.
De plus, on a prévu les anodes A1 et A2, qui peuvent avoir respectivement la forme d'un cylindre et d'un disque, dans le but de diriger et de concentrer le flux des électrons venant de la cathode de manière à obtenir un faisceaù étroit qui est projeté sur un écran plat à l'extrémité.du tube. L'écran est d'un type tel que,quel que soit l'endroit où tombe le faisceau, un point lumineux apparaisse. Par exemple, on peut employer un écran fluo- rescent ou un écran ayant la forme d'une mince plaque métallique qui s'échauffe localement sous le bombardement électronique jusqu'à devenir lumineuse.
L'écran plat du tube est mis en place contre ce qui peut être appelé un banc 11 qui, dans le cas présent, est supposé porter dix rangées de 10 paires d'éléments photo- électriques utilisés comme unités sensibles à l'action du faisceau, ceux-ci étant affectés par le faisceau d'électrons d'une manière indirecte-seulement par l'intermédiaire de l'écran. Le faisceau devra donc être normalement dirigé vers un des angles du banc. Il est cependant possible d'utiliser'le sélecteur comme un appareil de sélection de plus grande capacité et si le faisceau occupe normalement une position centrale on peut lui donner accès à quatre bancs avec la possibilité de sélectionner un de ceux-ci avant de mettre le tube en service.
On suppose que le faisceau d'électrons ne possède qu'une faible intensité et que si uri écran fluorescent est utilisé il est recouvert d'assez de matière fluorescente pour que le tube ait une durée de vie considérable malgré l'usure du tube due au fait de l'action continue du faisceau d'électrons. Une vue partielle de face du banc 11 est montrée sous la
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vue de côté dans le but de faire connaître la disposi- tion générale des éléments photoélectriques. Chaque élément photoélectriques consiste en deux électrodes @ telles que 13 et 14 traitées suivant des principes con- nus de telle sorte que la résistance entre les électrodes varie en fonction de la quantité de lumière tombant sur .1'élément.
Les éléments sont groupés en paires, chaque pai- re étant séparée des autres au moyen d'écrans constitués par exemple sur le principe des gâteaux de.cire d'abeille de telle sorte que lorsque la lumière,tombe sur une paire d'éléments il n'y ait qu'une quantité inappréciable de lumière qui atteigne une autre paire voisine.
Un mode de fonctionnement du dispositif sera dé- crit maintenant et on supposera qu'il travaille comme un sélecteur de bureau téléphonique automatique.
Les impulsions émises par le cadran d'appel de l'abonné ou par un autre moyen font actionner les con- tacts 12 et, de cette façon, chargent le condensateur CV à travers la résistance Rl jusqu'à une certaine tension dépendant du nombre des impulsions émises. Ce conden- sateur communique sa tension aux plaques déviatrices verticales VD1 et VD2 auxquelles il est connecté de telle sorte que le faisceau d'électrons engendré norma- lement par la cathode du tube 10.soit dévié vers le haut en synchronisme avec les impulsions transmises par les contacts 12. Il en résulte qua la trace lumineuse sur l'écran apparaîtra en face de la rangée des éléments photoélectriques correspondant au nombre des impulsions émises.
On comprendra qu'avant la réception du train des impulsions, le faisceau d'électrons occupera sur
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l'écran une position, située à gauche et en-dess ous de la première rangée des éléments'vus de face. Il est nécessaire de s'assurer qu'il n'y a aucune perte dans le condensateur car autrement il ne serait pas possible de maintenir la tache lumineuse fixe. On pourrait s'arranger cependant pour que les tensions des plaques déviatrices soient maintenues aux tensions atteintes par le moyen de quelque dispositif d'alimentation automatique.
L'invention n'estpas limitée , l'emploi de con- densateurs pour la transformation d'impulsions en diffé- renees de potentiel; on pourrait faire usage d'une série de tensions dont l'une d'elles serait sélectionnée conformément au nombre des impulsions reçues.
Par exemple si le dispositif doit être employé dans le but de remplir le rôle d'un sélecteur de groupe, généralement il est requis que sous la. commande d'un premier chiffre, un groupe particulier de broches soit sélectionné, ceci s'effectue d'habitude après le mouvement d'ascension du commutateur, ensuite un déplacement automatique horizontal doit être accompli pour la recherche d'une broche libre dans le groupe sélectionné. Cette action peut être effectuée en s'arrangeant pour qu'après le déplacement vertical le sélecteur fasse automatiquement un pas dans le sens horizontal comme il est de pratique courante dans les sélecteurs de groupe à deux.mou- vements et la tache lumineuse couvrira alors la première paire d'éléments dans le niveau sélectionné.
Dans ce cas, l'élément de gauche de la paire sera connecté à la ligne sortante aboutissant à un sélecteur suivant, l'élément de droite étant utilisé comme élément "privé" ou de "contrôle". Si la première broche du niveau sélectionné est
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libre, on admettra que le contact en circuit avec l'élé- ment "privé" sera ouvert et qu'un circuit ne s'établira pas pour amener le faisceau sur la paire d'éléments sui- vante.
La conversation et la signalisation ou l'une de ces actions pourra avoir lieu sur la ligne en modulant le faisceau d'électrons au moyen d'un cylindre de contrôle d'intensité approprié connecté autour de la cathode du tu- be, la tension de polarisation de ce cylindre variant con- formément aux tensions reçues du sélecteur précédent ou encore l'intensité du faisceau pouvant être modifiée par d'autres moyens conformément au signal émis, par exemple. en prévoyant une autre électrode de contrôle sur le tra- jet des électrons de telle sorte qu'elle agisse de la même manière que la grille d'une lampe thermoionique or- dinaire. Si on désire transmettre la parole en contrô lant l'intensité du faisceau d'électrons, ceci peut s'ef- fectuer dans un sens, de l'appelant vers l'appelé, de la . manière indiquée.
Dans le but de transmettre la parole venant de l'appelé, on peut s'arranger pour utiliser un circuit à 4 fils. Donc un ou plusieurs tubes à rayons cathodiques connectés en série, du type décrit et effec- tuant une recherche vers l'arrière pourraient être prévus : ils permettraient à l'abonné appelé d'être atteint et mis @ en circuit dans une connexion qu2 pourrait convnyer la parole de l'appelé en modulant l'intensité du faisceau d'électrons du premier tube à rayon cathodique de la sé- rie effectuant une recherche vers l'arrière.
Si la broche connectée à la première paire d'élé- ments est occupée, l'électrode.supérieure de l'élément "privé" qui lui est associé,, est connectée à un positif par l'intermédiaire d'un contact d'un relais d'occupation.
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Quand la tache lumineuse éclaire l'élément "privé", la résistance diminue et le positif se prolonge jusqu'à la grille de la lampe V qui normalement possède une polarisation négative suffisante pour supprimer tout courant d'anode. L'application d'une polarisation positive à la grille a pour effet de laisser passer du courant dans la lampe et, par conséquent, de charger le condensateur CH à travers la résistance R2. Ce condensateur est connecté aux bornes des plaques déviatrices horizontales HD1 et HD2 et la tension qui est appliquée maintenant provoquera. le déplacement du faisceau de la première paire d'éléments dans le niveau sur la seconde paire.
Si celle-ci est aussi occupée, une autre impulsion de courant sera envoyée vers le condensateur CH de manière à répéter le prodédé d'avancement et l'action se poursuivra jusqu'à ce qu'une paire d'éléments connectés à, une broche libre soient trouvés.
Si toutes les broches sont occupées, on peut s'arranger pour renvoyer un signal d'occupation vers l'abonné appelant, pour reprendre la recherche dans le niveau ou pour sélectionner un autre niveau de broches et procéder à une recherche dans celui-ci.
Quand le dispositif doit travailler comme un "connecteur" ou un "sélecteur final", les déplacements vertical ethorizontal sont commandés par l'envoi d' impulsions .
Si le sélecteur final suit un sélecteur de groupe, il sera nécessaire de s'arranger pour qu'après que le sélecteur final aura été atteint ses plaques déviatrices soient de nouveau connectées au circuit d'envoi des impulsions de telle sorte que les impulsions de mise en position du sélecteur final puissent être reçues. Le même cas se pré- sente si le sélecteur de groupe est suivi d'un autre sé
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lecteur de groupe.
De plus, les déplacements vertical et horizontal 'peuvent être automatiques si le dispositif doit travailler comme chercheur de ligne. Dans ce cas, une ligne ,appelante sera caractérisée par une polarité déterminée ou par l'absence de celle-ci et la recherche en ascension et rotation s'effectuera pour trouver la broche en question. La recherche peut être effectuée en prévoyant un groupe complémentaire d'éléments disposés verticalement sur lesquels la tache lumineuse se déplacera pendant le mouvement d'ascension automatique.
Un élément déterminé parmi ces éléments caractéristiques du niveau indiquera le niveau dans lequel se trouve la ligne appelante et la tache lumineuse s'engagera sur ce niveau et'le balayera horizontalement jusqu'à ce qu'il ait atteint la paire d'éléments associée à la ligne appelante, à ce moment le déplacement cessera et la ligne apparaîtra comme ligne occupée.
Quand la connexion est coupée, on s'arrangera évidemment pour court-circuiter les condensateurs CV et CH et ramener la tache lumineuse en position normale prête à se remettre en service. Ceci peut se faire en s'armangeant pour que les condensateurs soient courtcircuités quand le récepteur est remis en place.
Le dispositif trouve une application particulière lorsqu'il s'agit d'absorber des chiffres et pour obtenir le résultat voulu il suffit qu'un,élément photo- électrique provoque le fonctionnement d'un relais ou d'un autre organe qui décharge le condensateur - récepteur des impulsions.
L'invention n'est pas limitée aux déplacements vertical^et horizontal qui viennent d'être décrits-et
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le faisceau peut être dirigé horizontalement au début jusqu'à ce qu'il atteigne un niveau vertical déterminé, il peut ensuite être dirigé verticalement soit automati- quement soit sous la commande d'impulsions. Il peut d'ailleurs être aussi prévu pour effectuer un mouvement d'une autre forme, par exemple, un déplacement en spirale.
Etant donné la grande vitesse de recherche qui peut être obtenue avec le commutateur du type décrit cidessus, le nombre de broches qu'il faut prévoir n'est limité que par le nombre des éléments sensibles l'action du faisceau qui peuvent être montés à l'extrémité du tube.
Le banc des éléments photoélectriques ainsi que d'autres bancs d'éléments qui peuvent être multiplés se- ro@t de préférence montés d'une manière rigide sur un bâti de la même manière que les bancs des commutateurs ' électromagnétiques de la téléphonie ordinaire; le montagedu tube - rayon cathodique s'effectuera suivant le principe du jack et de la fiche de telle sorte que le tube puisse être enlevé et remplacé sans difficulté.
Par cette disposition, une forme standard connue de tube à rayon cathodique peut être utilisée et le problème qui consiste à prévoir un grand nombre de contacts ou d'électrodes sur la paroi d'extrémité ne se pose pas.
Le dispositif qui est décrit n'est pas limité à un seul flux d'électrons mais on peut envisager l'emploi de plusieurs faisceaux travaillant soit indépendamment soit ensemble dans la même enceinte. Ces faisceaux peuvent travailler soit sur des bancs communs soit sur des bancs indépendants d'éléments sensibles à leur action.
Dans le but de diminuer les tensions nécessaires pour provoquer la chute des électrons sur l'écran, on
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envisage l'utilisation d'une grille placée auprès de l'écran et à laquelle serait connectée une tension de nature telle que l'afflux vers l'écran en serait accéléré. Alternativement, cette seconde grille pourrait être utilisée à des buts de signalisation et de contrôle si on fait usage d'une disposition dans laquelle une plus grande rapidité des électrons signifié un plus grand débit de courant.
Le dispositif s'adapte à d'autres formes de commandes que celle donnée par les impulsions par exemple la position 'du faisceau peut être contrôlée par la valeur d'une résistance, insérée'dans les circuits de charge du condensateur, alors que la variation de la capacité contenue dans le circuit pourrait être utilisée pour commander le flux des électrons.
L'invention n'est pas limitée à l'application par- ticulière qui est décrite et des modifications raisonnables pourraient y être apportées si on le désire sans en dépasser le but. Le dispositif décrit n'a pas la prétention de comprendre tous les détails que comportent le fonctionnement et la commande des mécanismes dé sélection, en particulier en ce qui concerne'les systèmes de téléphonie automatique dans lequel un mécanisme de sélection de fonctionnement rapide, silencieux et exempt de bruits microphoniques est particulièrement désirable, mais il sert plutôt à indiquer les principes de base suivant lesquels un système de signalisation sélective de haut rendement peut être conçu par toute personne qui possède la technique des courants faibles de la signalisation et de la télévision.