1887 Stations automatiques Ader, Elsasser Oesterreich et Paul
Plusieurs stations sur un seul fil ..
Une antre combinaison, imaginée également pour des circuits
téléphoniques à deux fils, a pour auteur M.
Ader de Paris.
D'après ce système, quatre stations indépendantes
d'abonnés peuvent être intercalées sur un circuit
double.
A l'état de repos le lacet est complet à la station centrale
et déchiré, c'està-dire en communication avec la
terre, au milieu des 4 abonnés.
Quand la station centrale veut appeler l'un ou l'autre des 4 abonnés,
elle interrompt l'un des deux fils et envoie dans l'autre un courant
positif ou négatif qui suivant la ligne choisie et la direction
du courant, agit sur l'un des quatre relais. Quand un abonné
décroche son téléphone le lacet devient complet
partout, la terre est exclue et la conversation téléphonique
peut suivre son cours régulier.
Tout cela se comprend mieux à l'aide des figures 42 et 43.
Le dessin N° 42 représente les 4 boutons d'appel 1 à
4 de la station centrale.
A est l'annonciateur qui se met en fonction quand l'une des 4 stations
de la figure appelle.
Après l'appel, la station centrale intercale à sa place
un micro-téléphone. L et L1 sont les deux fils du lacet
ou du circuit double, B et B1 deux piles d'appel. Un courant arrivant
par L traverse les boutons d'appel 4, 3, l'annonciateur A, les boutons
d'appel 2, 1 et retourne par L1à son lieu d'origine. Quand la
station centrale abaisse le bouton d'appel 1, un courant négatif
est lancé sur la ligne et L est interrompu. Par l'abaissement
du bouton 2 un courant positif entre sur L1. De même des courants
négatifs et positifs sont lancés sur la ligne L par les
manipulateurs 3 et 4 .
La figure 43 montre la combinaison les 4 stations
d'abonné I à IV, intercalées dans le lacet LL1.
Chacune de ces stations se compose d'un appareil microtéléphonique
indiqué pour plus de simplicité par un téléphone
F, d'un commutateur automatique U, d'un bouton d'appel T, d'un avertisseur
S, d'un relais polarisé R, d'une sonnerie d'appel W et d'une
pile locale . Outre cela les 4 stations ont encore en commun un relais
R' et une pile B. L'appel émanant de la station centrale parcourt
le circuit suivant: Quand le courant 1 est abaissé, un courant
négatif arrive sur Li et traverse d'abord tous les commutateurs
automatiques U et boutons d'appel T des 4 stations d'abonnés
et les fils d, ensuite il traverse les relais R des deux stations I
et II et par le point Q et l'armature du relais R il trouve la terre
par laquelle il retourne à son point d'origine. Des relais R
des deux stations I et II, celui de la station I répond à
des courants négatifs, l'autre à des courants positifs
; à la station I le circuit de la pile locale b est donc fermé
et la station est appelée. Quand la station centrale presse le
bouton 2, le courant parcourt absolument le même chemin, mais
il est positif et actionne par conséquent le relais de la station
II. Par l'abaissement des boutons 3 ou 4 à la station centrale,
des courants négatifs ou positifs sont lancés sur L, traversent
les relais des stations d'abonné III et IV et retournent par
Q à la terre. Le courant négatif actionne le relais de
la station III, le courant positif celui de la station IV.
L'une quelconque des 4 stations d'abonnés qui est appelée,
disons III, décroche son téléphone et par ce mouvement
change complètement les communications. Il s'établit d'abord
un contact entre le pôle positif de la pile B et la lame inférieure
du commutateur automatique, et par ce contact un courant émanant
de cette pile s'établit et traverse les quatre avertisseurs S.
Par ce courant un double but est atteint. D'un côté l'armature
de R' est attirée et la communication du système avec
la terre interrompue, de l'autre côté tous les avertisseurs
qui montraient auparavant un disque avec inscription „libre"
portent à sa place un autre disque avec l'inscription „occupé."
Le lacet est complet, sans terre des deux côtés. Le courant
arrivant de la station centrale par L passe par les 4 relais, les commutateurs
automatiques U et les fils v des stations I et II, le micro-téléphone
F de la station III, le fil d entre III et IV, le bouton T et le commutateur
U de la station IV et retourne par le fil L t à la station centrale.
Il est impossible de surprendre la conversation car si une autre station,
par exemple II, décrochait son téléphone, le circuit
serait interrompu entre T et U de la station III.
Quand la conversation est terminée et le téléphone
de nouveau accroché, le tout retourne à l'état
de repos. Les avertisseurs montrent de nouveau l'indication „ libre"
et la voie de Q à la terre est ouverte. Quand une des stations
d'abonné abaisse son bouton d'appel T, le courant positif de
la pile B passe par les fils d et les boutons T et commutateurs U sur
Lt et retourne par L directement au pôle négatif de B.
Les relais R et S sont polarisés, mais ils n'ont pas d'électro-aimants
proprement dits. A la place de l'électro-aimant est une hélice
très plate qui se meut entre les pôles d'un fort aimant.
Suivant la direction du courant, cette hélice est attirée
vers l'un ou l'autre pôle et ferme en R le courant de la pile
h ou change le disque dans l'avertisseur S. Cette hélice sans
noyau en fer présente de grands avantages visà-vis d'électroaimants
polarisés, car on n'a jamais à craindre l'inversion de
la polarité, soit par des courants trop forts soit par des décharges
atmosphériques.
La manipulation du système Ader est des plus simples, les abonnés
procèdent pour l'appel comme s'ils étaient seuls intercalés
sur un lacet; à la station centrale aussi aucune complication
ne se présente; outre cela le secret des conversations est sauvegardé.
Mais d'un autre côté, il y a aussi des inconvénients
à mentionner: les abonnés intercalés sur un lacet
ne peuvent pas converser entre eux quand un abonné est en conversation
avec la station centrale ou au-delà, les autres abonnés
peuvent déranger cet entretien en pressant leur bouton ou en
décrochant le téléphone.
Finalement la communication entre les 4 abonnés demande de 6
à 8 fils; l'application du système est donc restreinte
au cas où les 4 abonnés se trouvent dans le même
bâtiment .
sommaire
M. Elsasser est parvenu à éliminer
le second inconvénient, mais en sacrifiant la simplicité
des communications, et comme l'inconvénient nous paraît
avoir peu d'importance pratique il est douteux que ces modifications
fassent renoncer à l'arrangement primitif de M. Ader.
L'importance de la première catégorie de combinaisons,
en vue de permettre de placer plus d'une station téléphonique
sur un fil, est singulièrement amoindrie par ce fait que plusieurs
des inventions qui s'y rapportent ne sont applicables que dans les réseaux
à fil double qui sont aujourd'hui encore en grande minorité.
Les catégories qui vont suivre maintenant ne contiennent par
contre que des arrangements qui s'adaptent au système à
fil simple avec retour à la terre. Nous allons parler d'abord
des systèmes à étoile, dans lesquels le fil unique
rayonne d'un certain point vers les abonnés.
M. W. Oesterreich a pris un brevet pour une combinaison qui appartient
à cette catégorie.
La partie essentielle du système est un commutateur automatique
placé au point de bifurcation du fil unique vers les abonnés.
La station automatique qui est représentée par la fig.
44 se compose du commutateur proprement dit, d'un relais polarisé
R' et d'autant de relais ordinaires Rt R2 R3 qu'il y a d'abonnés
reliés au commutateur.
Fig44
Le commutateur de la figure 44 est disposé pour 3 abonnés
dont les lignes sont indiquées par 1, 2 et 3.
Une pile P et une résistance R complètent l'arrangement.
Les flèches signifient communication avec la terre. Le commutateur
proprement dit n'est pas visible dans le dessin, mais on comprendra
ses fonctions par ce qui suivra. Il consiste en un cylindre mobile autour
d'un axe horizontal. Sur ce cylindre, qui est en matière isolante,
sont encastrées, sur huit rayons, des pièces de contact.
La partie Y démontre le revêtement du cylindre développé
en plan avec les huit rangées de pièces de contact sur
lesquelles glissent dix lames de ressort r1 à r10 .
Le cylindre est mis en rotation par la station centrale, au moyen de
courants électriques qui parcourent l'électro-aimant G,
dont l'armature, se terminant en échappement, avance le cylindre
d'une dent à chaque fermeture du circuit.
Cette disposition ressemble beaucoup à celle des cadrans électriques
qui sont mis à l'heure par une horloge type. Au lieu de faire
tourner le cylindre par l'électricité elle-même,
on peut produire la force de rotation par un poids; dans ce cas les
impulsions électriques ne font que déclancher d'une dent
la roue d'échappement. Le poids, avant d'arriver à son
point inférieur, ferme le circuit d'une sonnerie d'alarme qui
donne aux personnes présentes à la station du commutateur
le signal de remonter le poids. Le cylindre peut prendre huit positions
différentes correspondant aux huit rangées de contact
1 à 8 (voir Y). Quand le cylindre a une position telle que les
pièces de contact de la rangée 1 touchent les ressorts,
il y a communication électrique entre les ressorts r 1 et r2
et entre les ressorts r 4, r6 , r8, r 9 et r10. Quand, par un courant
électrique passant par l'électro-aimant C, le cylindre
avance d'une dent, c'est la rangée des contacts 2 qui se place
sur les 10 lames r, et il y a communication électrique entre
les ressorts r2, r4 , r6 et r s . Ainsi pour chacune des 8 positions
du cylindre on trouve facilement les communications électriques
qui s'établissent.
Le commutateur a la position de repos quand les contacts de la rangée
1 se trouvent sous les ressorts. Chacun des trois abonnés peut
alors appeler la station centrale sans déranger les autres. Quand
par exemple l'abonné 2 appelle, le courant prend le chemin suivant
: Par 2 il traverse le relais R2 , car dans la direction du ressort
r 5 il y a interruption, et par les ressorts r 6 et r9 il parvient à
la terre. Mais le passage du courant par les ressorts r6 et r9 ne dure
qu'un instant excessivement court, car l'armature du relais R2 touche
le butoir a 2 qui ouvre au courant un chemin plus direct à la
terre. Il y a en même temps un -second contact établi par
l'armature du relais; une pièce isolée fixée à
l'armature bute contre c2 , et un courant de la pile P peut passer par
c2 , R', C et la ligne L vers la station centrale et retourner de là
par la terre à P. Ce courant n'a pas la bonne direction pour
faire mouvoir l'armature du relais polarisé R', ni une force
suffisante pour actionner le relais C, donc il ne fait pas autre chose
que d'appeler la station centrale. Cette station envoie un courant énergique
pour faire avancer le cylindre d'une dent et ainsi la position 2 se
trouve établie. Ce courant arrivant passe par L, C, R', r2 ,
r1 et une résistance artificielle R à la terre, l'armature
du relais polarisé R' touche le butoir a et ouvre ainsi au courant
un chemin plus direct à la terre. La position 2 du commutateur
cylindrique obtenue, la conversation par téléphone entre
l'abonné appelant et la station centrale peut commencer. Dans
cette position 2 les autres abonnés peuvent se mêler à
la conversation; ils peuvent aussi appeler, mais cela ne produit qu'un
coup sec et court pour les interlocuteurs qui, par ce fait, comprennent
qu'un autre abonné demande aussi la station centrale. Les trois
interlocuteurs peuvent alors s'entendre entre eux pour décider
lequel des deux abonnés doit avoir la préférence.
Pour établir la communication à travers la station centrale
avec l'abonné d'une autre ligne, la station centrale donne au
commutateur cylindrique la position 3 si c'est l'abonné 1 qui
a appelé la position 4 pour l'abonné 2, la position 5
pour l'abonné 3. Pour les cas où un abonné en demande
un autre du même fil, on a les positions 6, 7 et 8. Par la position
6, l'abonné 1 est mis en relation avec l'abonné 2, par
7 l'abonné 1 avec 3 et par 8 l'abonné 2 avec 3. Le chemin
que parcourt le courant dans chaque cas spécial est facile à
suivre : dans la position 6, par exemple, où l'abonné
1 est mis en communication avec l'abonné 2, le courant arrivant
de 1 passe, sans traverser le relais Rn par le ressort r3 dans les ressorts
r3 et Par rb le courant arrive chez l'abonné 2, par r2 il atteint
la station centrale qui est intercalée en bifurcation pour pouvoir
recevoir le signal de fin de conversation. Après la fin d'une
conversation, la station centrale ramène toujours le commutateur
cylindrique dans la position de repos, mais elle doit pouvoir s'assurer
que cette position est en effet atteinte. Dans ce but, il y a entre
les rangées de contact 8 et 1 un contact qui correspond au ressort
r 2 et communique avec un pôle de la pile P, et les deux derniers
contacts de la rangée 1 sont allongés vers la rangée
8. Quand le cylindre passe de la position 8 à la position 1,
le ressort r 2 glisse un moment sur le contact qui est en communication
avec un pôle de la pile F, tandis que l'autre pôle communique
par les ressorts r9 et r 10 avec la terre ; un courant momentané
atteint donc la station centrale et y donne, sur un galvanomètre,
le signal indiquant que le cylindre a effectivement atteint sa position
de repos. Pour que la station centrale puisse appeler un abonné
elle n'a qu'à avancer le cylindre du commutateur automatique
jusqu'à la position voulue, pour l'abonné 3 par exemple
jusqu'à ce que la rangée 5 des contacts Y soit arrivée
sous les ressorts r .
Une étude de E. Estaunié plus détaillée
du sytème
Oesterreich est diponible dans ce document (pdf).
Les inventions de M. A. L. Paul d'un côté, et de
MM. Cedergren et Ericsson de l'autre, se
ressemblent tellement que l'inspiration de l'un des inventeurs par l'invention
de l'autre paraît être incontestable.
fig 45
Au point de bifurcation du fil unique vers les différents abonnés,
M. Paul place un commutateur automatique (fig. 45) qui se compose principalement
des parties suivantes: d'un galvanomètre à faible résistance
et à à aiguille lourde, d'un cadran C sur lequel se meut
une aiguille qui établit les contacts avec et entre les abonnés,
deux électro-aimants E et Ex et une résistance artificielle
K de 600 ohms. Par des courants qui traversent l'électro-aimant
E, l'aiguille du cadran est avancée par degrés comme l'aiguille
d'un cadran d'horloge électrique. La position que l'aiguille
occupe dans la figure 45 est la position de repos ou zéro dans
laquelle toutes les lignes des abonnés sont en contact avec l'aiguille,
ce qui est accusé par les 5 traits, représentant les lignes
des abonnés. Si le courant passe par l'électro-aimaut
Ej l'aiguille du cadran, se trouvant sur un chiffre quelconque, est
déclanchée et retourne d'un bond sur zéro. La station
centrale peut envoyer le courant à travers l'un quelconque des
deux électro-aimants E ou Er Quand le courant, arrivant par L,
est positif, l'aiguille aimantée du galvanomètre est poussée
vers la station a, par un courant négatif vers le butoir b et
le courant qui auparavant a dû passer par la résistance
E ou les stations de tous les abonnés, trouve un chemin plus
court à la terre par l'aiguille aimantée elle-même.
A la station centrale, les courants peuvent être lancés
sur la ligne au moyen d'un manipulateur inverseur du courant ou par
un appareil spécial ayant un cadran et une manivelle par laquelle
on donne, à la main, les mouvements que l'on veut voir exécuter
par l'aiguille du cadran de la station automatique.
M. le Conseiller des postes Oesterreich vient de publier
dans une note qui a pour but de rectifier quelques erreurs que j'aurais
commises en citant le réseau de Berlin dans mon „ Etude
sur la téléphonie. " J'avais exprimé la pensée
(pages 130 et 131) qu'il était préférable, dans
un réseau téléphonique, de faire converger tous
les fils des abonnés vers un même point, que de les répartir
entre plusieurs stations centrales. M. Oesterreich tient à démontrer
que la centralisation dont je préconise les avantages n'est pas
applicable à Berlin, dont le réseau compte aujourd'hui
près de 7000 communications établies et 1000 autres en
projet, sans compter les 120 à 150 demandes qui se produisent
mensuellement. Lorsque j'exprimais sur cette question mon opinion toute
personnelle, je n'avais certainement pas l'idée d'en pousser
les conséquences à l'absurde; il est bien évident
que le nombre des abonnés peut atteindre des chiffres tels qu'il
devienne nécessaire d'établir une seconde station centrale,
ou, pour mieux préciser les choses, je suis d'avis qu'il faut
créer une nouvelle station centrale quand le nombre de springjacks
généraux que l'on peut appliquer à un multiple
ne suffit plus pour desservir tous les abonnés. En admettant
qu'on ait adopté un système de multiples avec une capacité
de 4000 springjacks généraux, on sera obligé d'installer
n stations centrales si le réseau possède n X 4000 abonnés.
J'ai d'ailleurs exposé les considérations qui m'ont conduit
à ma manière de voir concernant la réduction des
stations centrales. Mes idées personnelles à cet égard
peuvent être erronées, mais je crois que le développement
ultérieur de la téléphonie pourra seul donner une
réponse définitive à cette question. En ce qui
concerne les switchboards dont j'ai parlé comme étant
en usage „en Allemagne", je me suis laissé guider par
le „Lehrbuch der Telephonie und Mikrophonie von C. Grawinkel",
seconde édition de 1884, dont la II e partie „Die Fernsprecheinrichtungen
der deutschen Reichs-Postnnd Telegraphenverwaltung" traite spécialement
des installations de l'Empire germanique, décrites par un fonctionnaire
supérieur de l'Administration des postes. A la page 218 de ce
traité est représenté un des switchboards allemands
à 50 numéros, et à la page 226 l'auteur explique
la communication des switchboards entre eux. Chacun de ces derniers
a 66cm de largeur, et si l'on tient compte encore de l'emplacement nécessaire
pour les téléphones des employés de la station
centrale et pour les autres accessoires on arrive à des dimensions
assez étendues. J'ai eu l'occasion de voir la station centrale
établie à Mulhouse en Alsace, et j'y ai constaté
qu'un nombre très-restreint d'abonnés demandait en effet
un local assez spacieux. Je tiens à ajouter que sur la question
des switchboards je n'avais pas cité particulièrement
les installations de Berlin. Mais je suis heureux d'avoir fourni à
M. Oesterreich l'occasion de donner quelques détails intéressants
sur le fonctionnement de ce réseau. Il nous apprend que la moyenne
des communications y monte jusqu'à 22 par abonné et par
jour. Ce chiffre est certainement très élevé, et
à ma connaissance il dépasse de beaucoup toutes les moyennes
établies pour d'autres villes. J'ai moi-même constaté
pour Genève, où le service téléphonique
est des plus actifs, les moyennes suivantes:
Octobre 1886 . . 6,07
Novembre „ ... . 5,03
Décembre „ ... . 5,45
Janvier 1887 . ... 5,43
Février „ ,....... . 4,09
Mars „ . ........... 5,05
Avril „ ........... . 5,41
Mai „ ............ . 5,85
Juin „ ........... . 6,06
On admet en outre à Berlin un maximum de 400 communications par
employé et par jour, d'où suit la nécessité
de faire fonctionner, pendant les heures les plus occupées, trois
employés devant un seul switchboard. A Genève au contraire,
chacune des dames chargées du service établit de 700 à
1000 communications par jour; une employée suffit donc pour desservir
100 abonnés, même pendant les heures où le travail
est le plus actif. Il résulte de ces faits qu'à Berlin
les switchboards doivent nécessairement être beaucoup plus
larges qu'à Genève; mais c'est là un cas exceptionnel
et qui n'infirme pas l'ensemble de mes données.
Le seul point sur lequel je me suis peutêtre trompé, c'est
au sujet de la communication entre les switchboards. J'ai supposé
une situation intermédiaire entre l'ancien système et
le multiple d'aujourd'hui en me laissant guider par les articles parus
dans la „Elektrotechnische Zeitschrift", surtout par ceux
du vol. VI, page 14, et du vol. VII, page 28. Il ne m'a pas été
possible, en effet, de trouver dans aucun journal scientifique des indications
positives sur l'emploi, en Allemagne, du nouveau système de multiples.
Un fonctionnaire supérieur de l'Administration allemande décrit
bien ce système dans la „Elektrotechnische Zeitschrift",
vol. VI, p. 157, mais il ne dit nulle part qu'il soit employé
à Berlin ou sur l'un des autres réseaux allemands.
Je remercie M. Oesterreich des renseignements qu'il a bien voulu nous
donner à cet égard, et je suis satisfait d'apprendre que
nous aurons bientôt, d'une plume aussi compétente que la
sienne, une description complète des installations téléphoniques
de Berlin. Ce qui me semble ressortir évidemment des indications
qui précèdent, c'est que la téléphonie fait
des progrès si rapides que ce qui s'écrit aujourd'hui
ne sera plus complètement exact demain; j'ai eu maintes fois
l'occasion de constater ce fait qui ne peut d'ailleurs que réjouir
tous les véritables amis de la science.
Etude sur la téléphonie par M. le Dr ROTHEN
, Directeur-adjoint des télégraphes suisses.
Berne, le 11 Août 1887