Telautógrafo

El telautógrafo es un antecesor del fax moderno . Transmite señales eléctricas que representan la posición de un bolígrafo o trazador en la estación de envío a mecanismos repetidores unidos a un bolígrafo en la estación de recepción, reproduciendo así en la estación de recepción un dibujo, escritura o firma hecha por el remitente. Fue el primer dispositivo de este tipo en transmitir dibujos a una hoja de papel fija; las invenciones anteriores ^{[1] [2]} en Europa habían utilizado una tira de papel en constante movimiento para realizar tales transmisiones y el bolígrafo no podía levantarse entre palabras. Sorprendentemente, al menos desde una perspectiva moderna, algunos de los primeros telautógrafos utilizaban transmisión digital/basada en pulsos, mientras que los dispositivos posteriores más exitosos volvieron a la señalización analógica.

La invención del telautógrafo se atribuye al ingeniero estadounidense Elisha Gray , quien lo patentó el 31 de julio de 1888. La patente de Gray establecía que el telautógrafo permitiría "transmitir la propia escritura a un punto distante a través de un circuito de dos cables". Fue la primera máquina de fax en la que el lápiz óptico estaba controlado por barras horizontales y verticales. ^[3] El telautógrafo se exhibió públicamente por primera vez en la Exposición Universal Colombina de 1893 celebrada en Chicago .

Gray comenzó a experimentar en 1887 con la transmisión analógica de las señales de posición del bolígrafo utilizando resistencias variables ^[4] como se hacía en dispositivos anteriores, pero no estaba satisfecho con el rendimiento que logró. ^[5] Luego recurrió a la transmisión de posición del bolígrafo basada en pulsos o digital.

Las primeras patentes de Gray ^{[6] [7]} muestran dispositivos para realizar las funciones requeridas en circuitos de dos cables de línea con una conexión a tierra común. Se enviaban pulsos a través de cada cable para señalar pequeños pasos de movimiento del bolígrafo. Las interrupciones momentáneas de corriente de una corriente continua de referencia señalaban la elevación/bajada del bolígrafo y la alimentación del papel, y se utilizaban polaridades cambiantes para codificar la dirección del movimiento del bolígrafo.

Si bien la geometría del esquema de la patente implica coordenadas verticales y horizontales, el primer sistema práctico de Gray (que se analizará más adelante) tenía un esquema de coordenadas diferente, basado en la transmisión de dos distancias radiales a lo largo de direcciones aproximadamente diagonales desde dos puntos fijos. Los sistemas posteriores utilizados en el siglo XX ^[8] transmitieron el ángulo de dos articulaciones de brazos de manivela en un mecanismo de cinco barras , que comprende dos manivelas de motor de pluma, dos barras de mecanismo de pluma y el cuerpo del instrumento.

En una entrevista de 1888 en The Manufacturer & Builder (Vol. 24: No. 4: páginas 85-86) Gray dijo: ^[9]

Gracias a mi invento, usted puede sentarse en su oficina de Chicago, tomar un lápiz en la mano, escribirme un mensaje y, mientras su lápiz se mueve, un lápiz aquí en mi laboratorio se mueve simultáneamente y forma las mismas letras y palabras de la misma manera. Lo que usted escribe en Chicago se reproduce instantáneamente aquí en facsímil. Puede escribir en cualquier idioma, utilizar un código o cifra, no importa, aquí se produce un facsímil. Si desea dibujar una imagen, es lo mismo, la imagen se reproduce aquí. El artista de su periódico puede, mediante este dispositivo, telegrafiar sus imágenes de un accidente ferroviario u otros sucesos, de la misma manera que un reportero telegrafía su descripción en palabras.

Sin embargo, estos primeros dispositivos eran tan rudimentarios que resultaban inútiles. ^{[10] [11]} Algunos de sus refinamientos posteriores ^{[12] [13]} cambiaron el esquema de codificación. También mencionan el uso de cuatro cables para aumentar la velocidad y la precisión, pero los cables adicionales se abandonaron más tarde. ^[14] De los comentarios en estas y otras patentes se desprende claramente que Gray necesitaba aumentar la velocidad y la precisión de su sistema basado en pulsos y, de hecho, patentó una gran cantidad de mecanismos cada vez más complicados y refinados para lograrlo. ^{[15] [16] [17]}

En 1893, el sistema de Gray ^[18], que utilizaba el mecanismo que se ve en la patente US491347 ^[16], fue lo suficientemente bueno como para exhibirse en la Feria Mundial de Chicago y en una conversación de la Royal Society en Londres en 1894. ^[19] Un artículo en Manufacturer and Builder de ese año describe las versiones actual y anterior. ^[5] Aparentemente, en esta etapa, Gray utilizó 40 pasos por pulgada. Es evidente lo desafiante que era el problema técnico; una película posterior de un dispositivo similar ^[20] muestra la rapidez con la que un operador podía mover la pluma. Este tipo de uso produciría quizás 600-1000 pulsos por segundo en un sistema digital, un desafío para cualquier sistema electromecánico conectado a través de líneas telefónicas o telegráficas con retorno a tierra. Una tecnología más elegante estaba a la vuelta de la esquina, y a principios de siglo se estaba preparando un golpe analógico.

A finales del siglo XIX, el telautógrafo fue modificado ^{[21] [8]} por Foster Ritchie, un antiguo asistente de Gray. ^[22] La versión de Ritchie del telautógrafo, que se denominó teleescritor, podía utilizarse tanto para copiar como para hablar a través de la misma conexión telefónica. ^{[23] [24] [25]}

Ritchie había vuelto al principio analógico ^[26] y lo hizo funcionar bien. Lo hizo añadiendo una señal de CA cada vez que era necesario bajar el bolígrafo, además de la señal de posición de corriente continua que ya estaba en los cables de línea. El ángulo de las dos barras de manivela del bolígrafo se convirtió en la señal de posición mediante dos reóstatos , que impulsaban grandes movimientos de D'Arsonval en el receptor que movían barras de manivela similares, que a su vez movían el bolígrafo del receptor. La interrupción de la corriente continua hizo avanzar el papel.

La señal de bajada de la pluma de CA era muy importante. Si Ritchie comprendió la importancia de esta técnica, extrañamente no reveló (o protegió) este principio en sus patentes. George S. Tiffany, en nombre de la Gray National Telautograph Company, comprendió bastante bien la importancia de la señal de CA. En la patente que presentó poco después y presumiblemente en respuesta a Ritchie ^[27], explica que el uso de una señal de CA superpuesta a la señal de corriente de la pluma o vibraciones mecánicas intencionales agregadas al receptor puede superar la fricción estática de la pluma y el actuador, y permitir que la pluma siga al transmisor con bastante perfección. Este principio se usa comúnmente hoy en día en forma de oscilación , tal como se aplica a válvulas y reguladores de control neumáticos e hidráulicos proporcionales. Una señal de oscilación puede superar tanto la histéresis magnética como la fricción estática y era preferible a la vibración mecánica, ya que los diseños posteriores de Telautograph ^[28] la usaban exclusivamente.

Al parecer, esta técnica funcionó bien, porque, aunque Tiffany evitó cuidadosamente cada característica constructiva de la patente de Ritchie, utilizó exactamente la misma técnica fundamental, y el principio del telautógrafo analógico continuó utilizándose durante al menos los siguientes 35 años, ^[22] como en los instalados en la Biblioteca de Referencia de Arte Frick alrededor de 1935, ^[29] véase también la vista interior. Las patentes de Tiffany posteriores a 1901 ^{[28] [30]} refinaron el mecanismo, pero no el principio.

Ritchie comercializó su diseño como Telewriter en el Reino Unido. ^{[31] [32] [3]} La afirmación en esta última referencia de que el teléfono y el telautógrafo de Ritchie podrían usarse simultáneamente en la misma línea es dudosa dada la interferencia que se espera entre la señal de control del bolígrafo de CA y una señal de teléfono, y las declaraciones en contrario en las patentes de Ritchie. ^[23] Los relatos contemporáneos ^[24] describen las operaciones por separado y no juntas o incluso describen que el telautógrafo se desconectó cuando el teléfono estaba en uso. ^[25]

Todas las imágenes y descripciones disponibles de telautógrafos comerciales posteriores a 1901 muestran los dispositivos analógicos de bucle abierto que Ritchie fue pionero. Si bien Tiffany finalmente diseñó un telautógrafo controlado por servomecanismo en 1916 ^[33], no está claro si alguna vez se comercializó.

El telautógrafo se hizo muy popular para la transmisión de firmas a distancia y en bancos y grandes hospitales para garantizar que las órdenes de los médicos y la información de los pacientes se transmitieran con rapidez y precisión.

Se instalaron sistemas de teleautógrafo en varias estaciones de ferrocarril importantes para transmitir informes escritos a mano de los movimientos de los trenes desde la torre de enclavamiento a varias partes de la estación. ^{[34] [35]} La red de teleautógrafo en Grand Central Terminal incluyó una pantalla pública en el vestíbulo principal hasta la década de 1960; una instalación similar en la Union Station de Chicago permaneció en funcionamiento hasta la década de 1970. ^{[ cita requerida ]}

En 1911 se utilizó un Telautógrafo para advertir a los trabajadores del décimo piso sobre el incendio que se había producido en la fábrica Triangle Shirtwaist dos pisos más abajo.

Un ejemplo de una máquina Telautograph que escribe texto se puede ver en la película de 1956 La Tierra contra los platillos volantes como dispositivo de salida para el traductor mecánico. La película de 1936 Sinner Take All muestra su uso en una oficina para enviar instrucciones secretas a una secretaria.

Telautograph Corporation cambió su nombre varias veces. En 1971, fue adquirida por Arden/Mayfair. En 1993, Danka Industries compró la empresa y la rebautizó como Danka/Omnifax . En 1999, Xerox Corporation compró la empresa y la denominó división Omnifax , que desde entonces ha sido absorbida por la corporación.

Máquinas como el Telautograph todavía se utilizan hoy en día. El bolígrafo Allpoint se utiliza actualmente y se ha utilizado para registrar a decenas de miles de votantes en los Estados Unidos ^[36] , y el LongPen , un invento concebido por la escritora Margaret Atwood, es utilizado por los autores para firmar sus libros a distancia.

"Telautógrafo". Wiki de Historia de la Ingeniería y la Tecnología .

• Archivo del sitio web de Xerox Omnifax Division, el sucesor de Telautograph Corporation.
• Descripción histórica del telautógrafo
• "Telautógrafo"  . La nueva obra de referencia para estudiantes  . 1914.

Imágenes de patentes en formato TIFF

• Patente estadounidense 0.386.814 Art of Telegraphy , expedida en julio de 1888 (primera patente de telégrafo)
• Patente estadounidense 0.386.815 Telautograph , expedida en julio de 1888
• Patente estadounidense 0.461.470 Telautograph , expedida en octubre de 1891
• Patente estadounidense 0.461.472 Arte y aparato para la comunicación telautográfica , expedida en octubre de 1891 (velocidad y precisión mejoradas)
• Patente estadounidense 0.491.347 Telautograph , expedida en febrero de 1893
• Patente estadounidense 0.494.562 Telautograph , expedida en abril de 1893