SYSTEMES TÉLÉGRAPHIQUES REPOSANT SUR DES

COMBINAISONS MÉCANIQUES

656. — Télégraphe Hugues. — ■ Le manipulateur du télégraphe Hughes fait corps avec le récepteur. Il comprend une boîte cylindrique B sans fond , dont le couvercle présente des trous disposes suivant une circonférence. A travers ces trous peuvent être soulevés des goujons g lorsqu'on appuie sur des touches /, dont Tensemble constitue un clavier. Chaque touche correspond à une lettre de Talphabet,

COMBINAISONS MECANIQUES

Au dessus de la boîte à goujons tourne un arbre V portant un manchoa M. Un levier q mobile autour d'un axe et relevé par un ressort d appuie contre le rebord supérieur du manchon. Son axe communique avec la ligne par Tintermcdiaire de Télectroaimant récepteur E. Par un buttoir de repos, il relie normalement la ligne à la terre. L'arbre V porte une pièce N articulée sur un bras coudé.

Si, pendant sa révolution, la pièce N rencontre un goujon saillant sur la boîte B, elle abaisse le manchon M, fait basculer le levier ^, rompant ainsi la communication de la ligne avec la terre pour relier la pile P à la ligne. Un courant traverse alors à la fois les électro-aimants des deux appareils correspondants.

Mécanisme de réception. Chaque appareil est muni d'une roue R, dite roue des types parce qu'elle porte sur sa circonférence des caractères typographiques enduits d'encre grasse à l'aide d'un tampon. Comme le montre la fig. 407, le mouvement de cette roue est solidaire de celui de l'arbre V.

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Les roues des types des deux appareils en relation tournent synchroniquement de manière qu'à chaque instant la môme lettre se trouve à la partie inférieure de chacune d'elles, en môme temps que les pièces N passent sur les goujons correspondant à cette lettre.

Si, au poste de transmission l'un des goujons , celui qui correspond à la lettre A par exemple, est soulevé, le jeu des électroaimants amène dans chacun des appareils une bande de papier

TELEGRAPHIE.

contre la partie inférieure de la roue des types, déserte que la lettre considérée s'imprime aux deux postes.

L'électro-aimant qui détermine l'impression est polarisé, tig. 408. Les noyaux des bobines sont plantés sur les pôles d'un aimani en fer à cheval et terminés par des talons rapprochés. Sur ces talons appuie , à Tétat normal , une armature m en fer doux pivotant autour d'un axe o et qu'un ressort w, réglable par une vis, tend à

Fig. 408.

soulever. Le courant traversant les bobines de l'électro-aimant dans un sens convenable a pour effet de diminuer l'aimantation et, par conséquent, la force portante des noyaux, de sorte que l'action du ressort devient prépondérante et relève l'armature.

L'électro-aimant Hughes permet de produire un effort mécanique notable au moyen d'un courant faible. Supposons que la force portante de l'aimant soit de i kg ; le ressort antagoniste peut être tendu de manière à développer un effort de 0,9 kg sur l'armature sans soulever cette dernière. Dans ces conditions, un courant capable de réduire d'un peu plus que 0,1 kg la force portante des noyaux provoquera l'arrachement de l'armature. L'effort de soulèvement est très faible au premier instant, mais dès que l'armature est détachée des noyaux, cet effort acquiert une valeur rapidement croissante. Il suit de là que Tarmature de Télectro-aimant Hughes peut , soit exercer ua grand effort, soit, si l'on n'oppose qu'une faible résistance à son déplacement, obéir très rapidement à l'action du courant. Mais une force étrangère est nécessaire pour ramener l'appareil à la position normale.

Le soulèvement de l'armature fait basculer un levier/?^ , mobile autour d'un axe g.

Mécanisme imprimeur. L'appareil comprend un arbre ad, appelé

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axe des cames et divisé en deux parties indépendantes. L'arrière ab est animé d'un mouvement de rotation continu, extrêmement rapide. Cette partie est munie d'une roue de rochet M à dents très Hnes. L'avant cd de l'axe des cames est normalement immobile. Il est relié à un rochet k qui est soulevé par le talon du levier pg. Lorsque ce levier bascule par suite du passage du courant, le rochet tombe sur la roue M et oblige cJ à participer au mouvement de ab. Le bout de cd porte un excentrique qui relève automatiquement le levier /7^, de manière qii'après une révolution de Taxe le levier est ramené à sa position de repos et le rochet à nouveau dégagé. Ainsi l'armature revient au contact des pôles de Télectro-aimant.

Voyons ce qui se passe pendant cette révolution de cd. Cet arbre présente une came e qui, dans son mouvement, applique brusquement contre la roue des types R la bande de papier u v ; celle-ci est appuyée sur un cylindre s , fixé à un levier mobile autour d'un axe /; la came e agit sur l'extrémité de ce levier. La lettre s'imprime ainsi au vol pendant la rotation de la roue des types.

Ces divers mouvements se font presque instantanément de sorte qu'au moment même où le goujon correspondant à une lettre envoie le courant, cette lettre s'imprime dans les deux appareils.

La plus grande difficulté était d'obtenir le synchronisme dans les deux postes en correspondance. M: Hughes a muni dans ce but le mécanisme d'un régulateur très sensible. M. Van Rysselberghc a employé récemment avec succès un régulateur conique rigoureusement isochrone et qui a l'avantage de ne pas vibrer comme celui de M. Hughes. Mais quelle que soit la sensibilité et la constance des régulateurs , il se produit inévitablement dans les rotations des deux roues des types de légers écarts qui doivent être corrigés.

M. Hughes a remédié à ces défauts de synchronisme par une correction ingénieuse opérée à chaque envoi de courant. La roue des types n'est pas calée sur son axe, mais elle est entraînée par frottement en môme temps qu'une roue dentée r , appelée roue correctrice, fig. 407 et 408.

Au moment où l'axe cd se met en mouvement, une come N s'engage entre deux dents de la roue correctrice dans chacun des appareils en relation. Cet engrenement fait avancer ou reculer la roue des types de l'appareil de la station réceptrice, de manière à

TELEGRAPHIE.

Uii faire occuper la même position relative que celle du mécanisme de la station de départ. Pour que ce réglage soit efficace , il faut toutefois que Tavance ou le retard ne soit pas supérieur à la moitié de rintervalle entre deux dents de la roue correctrice. On estime qu'un signal au moins doit être envoyé par tour de la roue correctrice pour que cet écart maximum soit sûrement évité.

Fit;. 409.

La fig. 409 montre le diagramme des connexions établies dans les deux postes correspondants. Les piles sont reliées à la terre par les p()les de noms contraires ,.atin que les courants qui traversent les électro-aimants aient le sens convenable pour déclencher les armatures de ceux-ci. On peut d'ailleurs renverser le sens du courant dans les bobines des électro-aimants au moyen d'un commutateur inverseur non représenté , aHn de ne pas compliquer la figure.

Au moment où un signal est transmis par le poste A, le courant traverse Télcctro-aimant E en passant par un ressort R pressé par une troisième came S portée par Taxe des cames. Le courant traverse également e, r, s et arrive à la terre par le manipulateur du poste a.

Atin de ne pas laisser inutilement la résistance de Télectro-aimant E en circuit, lorsque son armature a basculé, celle-ci, en touchant le levier B, établit une dérivation de courant qui^ met les bobines en court-circuit.

Lorsque Tarmature est ramenée contre les pôles de rélectro-aimant par le jeu du levier B, il nait dans les bobines une force électromotrice d'induction. Cette dernière tend à provoquer un courant qui, en vertu de la loi de Lenz, aurait pour effet de

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repousser Tarmature et d'occasionner une nouvelle excursion de cette dernière. La came S a pour but de s'opposer à cette éventualité. Pendant la révolution de Taxe cd , cette came quitte le ressort R au moment précis où Tarmature est ramenée contre les pôles. Les bobines ont ainsi leur circuit interrompu au moment de la production de la force électromotrice d'induction signalée.

Dans le télégraphe Hughes, l'envoi d'une lettre n'exigeant qu'une seule émission de courant, il en résulte un effet utile plus que double de celui de l'appareil Morse. De plus, l'impression des lettres expose à moins d'erreurs, puisqu'elle supprime la traduction de dépèches transmises en caractères conventionnels. Par contre, Tappareil est coûteux, d'un réglage difficile, et demande un long apprentissage de la part des employés.

657. — Télégraphe à transmission automatique de Wheatstone. — Wheatstone a apporté un grand perfectionnement au télégraphe Morse en substituant la transmission mécanique à la transmission manuelle. Cette dernière est lente et donne lieu à des erreurs provenant de signaux irréguliers, tels que des barres Morse trop courtes ou des points trop longs, envoyés par des agents fatigués ou distraits. Dans le télégraphe Wheatstone, on prépare la transmission au moyen d'un perforateur à l'aide duquel on perce dans une bande en papier fort trois rangées de trous, tig. 410.

Fig. 410.

Les trous des deux rangées extrêmes représentent par leur combinaison les signaux Morse : deux trous superposés correspondent à un point, deux trous placés obliquement à une barre. Aucune confusion n'est ainsi possible. Plusieurs employés peuvent être occupés à ce travail et préparer des bandes qui passent ensuite rapidement dans un transmetteur automatique , de manière à utiliser toute la capacité de réception de la ligne.

TELEGRAPHIE.

Le transmetteur entraîne la bande de papier ab , par une roue éloilce p] dont les dents engrènent avec les trous de la rangée centrale, au dessus de deux aiguilles r, d placées sous les rangées extrêmes de trous. Ces aiguilles sont animées d'un mouvement de va et vient vertical extrêmement rapide communiqué par un balancier oscillant K. Dans ce but, le balancier porte des goupilles M, N qui dans leurs excursions viennent appuyer sur des bras e^f articulés d'un côté avec les aiguilles et mobiles autour de leurs

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Fig. 411.

extrémités opposées. Les ressorts R , S tendent à soulever ces bras. Lorsqu'une aiguille telle que d rencontre le papier, elle est arrêtée dans son mouvement ascensionnel et abandonne la goupille N qui poursuit sa course. Si, au contraire, Taiguille d trouvait un vide dans le papier , elle continuerait son mouvement, le bras/serait soulevé et la tringle P articulée avec un appendice de ce dernier irait pousser le levier m d'un commutateur inverseur. Le galet 0 a pour but de maintenir le levier m dans la position acquise.

Si c'est l'aiguille c qui pénètre dans l'autre rangée de trous, le bras e est soulevé, la tringle Q pousse le levier n et incline le commutateur en sens inverse.

Le commutateur comporte deux plaques métalliques semicirculaires, isolées l'une du l'autre. Ces plaques communiquent l'une avec la ligne L par l'intermédiaire d'une résistance V, l'autre avec la terre. Elles portent des goupilles r, 6', sur lesquelles appuient des leviers r, T rappelés par des ressorts .v, y et reliés aux pôles d'une pile U. On voit que , lorsque l'aiguille d traverse

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le papier, un courant négatif est envoyé sur la ligne ; si Taiguillc c rencontre un orifice de Tautre rangée, la ligne est parcourue par un courant positif.

Le récepteur du télégraphe Wheatstone se compose d'un électroaimant E à noyaux séparés, entre les extrémités desquels oscille une double armature A A polarisée par un aimant N S, fig. 412 ; quand un courant positif traverse les bobines de Télectro-aimant •• les palettes sont déplacées dans un sens et pour un courant négatif, elles se portent du côté opposé. L'armature dirige une molette encrée qu'elle amène, dans une de ses excursions, contre une bande de papier pour y imprimer un signal semblable à ceux des récepteurs Morse. Un courant opposé détache la molette et termine le signal.

On remarquera que, dans cette forme d'électro-aimant, le circuit magnétique est ouvert; la self-induction est partant faible et la durée de la période variable est réduite, § 176.

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Fig. 4:2.

Ces dispositions étant comprises, voyons comment s'opère la transmission. Que la bande passant dans le transmetteur présente deux trous superposés ou deux trous placés obliquement, le jeu initial des organes est le même. L'aiguille c, qui envoie des courants positifs, s'élève au dessus de la bande de papier en traversant l'ouverture qui lui correspond ; un courant est lancé sur la ligne , l'armature du récepteur quitte le buttoir de repos et porte la molette encrée contre la bande de papier du récepteur; un signal commence à s'imprimer. L'aiguille c descend ; néanmoins l'armature du récepteur reste appuyée contre le buttoir de travail et l'impression continue. Geite situation dure jusqu'à ce que l'aiguille

3l8 . TÉLÉGRAPHIE.

rf, trouvant à son tour passage au travers du papier, envoie sur la îigne un courant de sens contraire qui ramène l'armaiure contre le buttoir de repos. Si les trous sont superposés, les mouvemenis ascensionnels des deux aiguilles se succèdent immédiatement, le signal imprimé est très court : on obtient un point Morse. Si. au contraire, les trous sont disposés obliquement sur la bande, un certain temps s'écoule avant que Taiguille d puisse traverser le papier , le signal imprimé est long : on obtient une barre.

Un employé peut perforer environ 3o à 40 mots par minute, et la vitesse du transmetteur peut être réglée de manière à envoyer de 120 à i3o mots par minute. On voit donc que l'appareil est capable de transmettre les dépèches préparées par trois ou quatre employés, ce qui fournit un excellent effet utile de la ligne. A Tarrivée, la bande de papier est partagée également entre trois ou quatre agents, qui traduisent les caractères Morse.

Un effet utile aussi élevé n'est possible que sur les lignes dont la capacité n'est pas trop élevée ; nous avons vu, en effet, que cet élément tend à déformer les signaux en fondant ceux-ci les uns dans les autres. C'est en vue de retarder autant que possible cette confusion des signaux que M. Culley a imaginé l'interposition d'une résistance V, dite de compensaiion ^ entre les goupilles M et N du transmetteur.

On a vu, § 636, que la transmission par courants alternés est favorable à la décharge de la ligne , mais , pour que les ondes reçues soient régulières, il faudrait que les courants aient la même durée. Ce n'est pas le cas pour les signaux Morse.

Supposons, par exemple, que la résistance V soit nulle. Un point Morse correspond à un courant positif suivi immédiatement d'un courant négatif. Une barre Morse correspond à un courant positif allongé qui charge la ligne au point que la décharge occasionnée par le courant négatif peut ne pas être suffisante et que l'impression de la barre peut être allongée par suite de la décharge du fil à travers le récepteur.

Admettons, à présent, que la résistance V soit infinie; dans ce cas les goupilles M et N reliées à la ligne et à l'inverseur de courant ne communiquent plus que par les ressorts R, S et les bras 6%/, fig. 411. Lorsqu'un de ceux-ci, tel que/, est arrêté dans son

COMBINAISONS MECANIQUES. SlQ

ascension, la ligne est interrompue. Dans ces conditions , si deux trous obliques passent dans le transmetteur , l'ascension de Taiguillec détermine un courant positif, mais celui-ci est aussitôt interrompu parce que Taiguille d ne rencontrant pas de perforation dans le papier abandonne la goupille N en ouvrant le circuit de la pile. 11 en résulte, que la ligne se charge peu et que le courant négatif, occasionné par la pénétration de d dans un trou du papier, a une tendance à détacher trop rapidement Tarmature du récepteur et à raccourcir la barre enregistrée.

Cest pour éviter ces extrêmes qu'une résistance V, réglée par tâtonnements, est insérée entre les goupilles. Lorsque celles-ci ne communiquent plus par les bras e^fet que le courant ne peut plus passer directement sur la ligne, ainsi que cela a lieu au début du tracé d'une barre , Télectricité traverse la résistance V et il arrive sur la ligne un courant affaibli ayant pour effet d'entretenir un état de charge convenable du conducteur.

Les mêmes raisonnements s'appliquent aux intervalles des signaux pendant lesquels passent des courants négatifs qui peuvent être longs ou courts. Ces courants de repos traversent pendant les intervalles longs la résistance de compensation , ce qui empêche la déformation du signal dû à l'envoi d'un courant positif.

658. — Télégraphes multiples. — Une classe d'appareils particulièrement étudiés en France comprend les télégraphes multiples mécaniques. Ces télégraphes permettent , comme les systèmes multiplex électriques que nous avons examinés précédemment, de desservir plusieurs appareils de transmission et de réception par un même fil. Seulement les appareils, au lieu d'être intercalés d'une manière permanente dans le circuit de la ligne, sont mis périodiquement en communication avec celle-ci. Les signaux constituant les différentes dépêches ne sont pas transmis simultanément ^ mais passent successivement sur la ligne.

Voici le principe des télégraphes multiples. La ligne se termine à chacune de ses extrémités par un frotteur animé d'un mouvement circulaire rapide sur un disque appelé distributeur-^ les deux frotteurs tournent synchroniquement. Les disques sont divisés en secteurs isolés, au nombre de six par exemple, et chacun des secteurs d'une des stations est en relation avec un manipulateur.

TELEGRAPHIE.

tandis que le secteur correspotidant de l'autre station communique avec un récepteur. On forme ainsi six groupes télégraphiques distincts, dont chacun n'est complété par la ligne que lorsque les Trotteurs passent sur les secteurs qui lui correspondent.

Le système repose donc sur la division du temps. Chaque employé n'a la ligne à sa disposition, pour transmettre le signal qu'il a préparé, que pendant une fraction du temps nécessaire pour une révolution des frotteurs. Un timbre avertit l'employé que le signal a passé.

Le télégraphe multiple le plus perfectionné est celui de M. Baudot. Chacun des secteurs du distributeur porte, au poste de transmission, fig. 41 3, cinq contacts métalliques, i , 2, 3, 4, 5, en relation

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Fig. 418

permanente avec Tun des pôles delà pile, de sorte qu'à chaque passage du frotteur sur le secteur , il se produit cinq envois de courant sur la ligne. On peut changer le sens de ces courants au moyen des cinq touches d'un clavier reliées aux cinq contacts du secteur. Les diverses combinaisons qu'on peut former par rabaissement de ces touches représentent les lettres de Talphabet et les chiffres. Par exemple, pour transmettre la lettre a , il suffit d^appuyer sur la touche E; on provoque par là l'émission d'un courant de sens déterminé, positif par exemple, et de quatre courants négatifs, c'est à dire que la lettre a est représentée par la combinaison

Au poste de réception, chacun des blocs d'un secteur du distributeur, fig. 414, est relié à un électro-aimant polarisé, dont Tar-

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mature va se coller contre Tun ou Tautrcbuttoir, suivant le sens du courant transmis. Ainsi les cinq couiants paniels envoyés par le poste de transmission reproduisent la combinaison effectuée à ce

Fig. 414.

poste. Un mécanisme extrêmement ingénieux, mais dont la description sortirait du cadre de cet ouvrage, traduit ces combinaisons en caractères typographiques.

L'appareil Baudot permet de desservir simultanément et par un seul til plusieurs postes intercalés sur une même ligne. Soient A, B et C trois de ces postes. En disposant dans chacun d'eux des appareils multiples à six secteurs fonctionnant synchroniquement, on peut échanger trois dépêches entre A et C et trois autres dépêches entre A et B, ou bien deux dépêches entre A et C et quatre entre B et C , et ainsi de suite. ( \i

Le nombre d'appareils Baudot desservis par un même fil dépend naturellement de Timportance de la ligne. Lorsque le nombre de dépêches à transmettre est relativement faible , on se borne à établir un appareil unique , qui rend à peu près les mêmes services que le télégraphe imprimeur Hughes. Si plus tard le trafic s'accroît, on installe, au fur et à mesure des besoins, de nouveaux appareils qui sont reliés aux secteurs inoccupes du distributeur.

M) Voir Cuij-KY, Trjitc de Gauthicr-Villars, Paris.

Tclcf^raphic ; traduction française

659. — Rendement des différents télégraphes. Considérations générales. — Voici quelques renseignements sur la vitesse de transmission moyenne ou, comme disent les télégraphistes, sur le rendement des divers appareils employés actuellement en France. En représentant par i le rendement du télégraphe Morse, le rendement du Hughes est 2,4; celui du Wheatstone 3,6; celui du Baudot à 4 claviers 6^6 ; celui du Baudot à 6 claviers 9,6. Les rendements des appareils Morse, Hughes et Wheatstone sont doublés par la méthode duplex.

Ces résultats montrent que le télégraphe multiple de M. Baudot permet d'obtenir la meilleure utilisation des lignes ; de plus, il offre l'avantage de l'impression des signaux en caractères typographiques. Par contre , la complication mécanique de l'appareil rend ce système coûteux à établir, sujet aux dérangements et nécessite la présence permanente de mécaniciens dans les bureaux. L'emploi du système Baudot tend à se répandre en France sur les grandes ancres du réseau.

p]n Angleterre, c'est le télégraphe Wheatstone qui est préféré; tandis qu'aux Etats-Unis c'est le quadruplex qu'on emploie sur les lignes à grand trafic. Il est à noter que, dans les pays anglo-saxons, on cherche à éviter autant que possible les mécanismes compliqués, d'un entretien difficile.

Si, en regard du rendement des différents appareils télégraphiques, Ton met le nombre des agents nécessaires pour les desservir et entretenir, on trouve que tous les systèmes utilisant le même mode de réception donnent sensiblement le môme effet utile par employé. Les appareils imprimeurs fournissent à cet égard un rendement double de celui des appareils à signaux Morse.

Jusqu'à présent, les appareils Morse et Hughes , mis au besoin en duplex, suffisent dans les pays peu étendus, tels que la Belgique. Dans les grands pays, où certaines artères du réseau présentent une longueur très considérable et un trafic très chargé, on utilise des appareils plus rapides.