สวิตช์Strowgerเป็น ระบบ ชุมสายโทรศัพท์แบบสวิตช์ขั้นบันไดทางกลไฟฟ้า ที่ประสบความสำเร็จในเชิงพาณิชย์เป็นครั้งแรก พัฒนาโดยบริษัท Strowger Automatic Telephone Exchange Companyซึ่งก่อตั้งขึ้นในปี 1891 โดยAlmon Brown Strowgerโดยพิจารณาจากลักษณะทางกลแล้ว สวิตช์ชนิดนี้ยังเป็นที่รู้จักในชื่อสวิตช์แบบขั้นบันได ( SXS ) อีก ด้วย

Strowger ซึ่งเป็นสัปเหร่อได้รับแรงบันดาลใจให้ประดิษฐ์ระบบโทรศัพท์อัตโนมัติหลังจากที่เขาเชื่อมั่นว่า พนักงาน โอเปเรเตอร์โทรศัพท์แบบแมนนวลจงใจแทรกแซงการโทรของเขา ส่งผลให้ธุรกิจของเขาเสียหาย ตามคำกล่าวของ Herman Ritterhoff ผู้จัดการ บริษัท Bell Telephone Company ในท้องถิ่น Strowger สาบานว่าจะ "เอาคืน" กับพนักงานโอเปเรเตอร์โทรศัพท์และ "ทำให้พวกเขาทุกคนตกงาน" Ritterhoff อ้างในปี 1913 ว่าสาเหตุที่แท้จริงของปัญหาของ Strowger คือป้ายโลหะที่แขวนอยู่บนผนังเหนือโทรศัพท์ของเขา ทำให้เกิดไฟฟ้าลัดวงจรเป็นระยะเมื่อถูกลมพัด^{[ 1 ]}

Strowger คิดค้นสิ่งประดิษฐ์ของเขาในปี พ.ศ. 2431 และได้รับสิทธิบัตรสำหรับระบบโทรศัพท์อัตโนมัติในปี พ.ศ. 2434 แบบจำลองเริ่มต้นทำจากกล่องปกกลมและหมุดตรงบางส่วน^{[ 2 ]}

แม้ว่า Almon Strowger จะคิดค้นแนวคิดเริ่มต้น แต่เขาก็ไม่ได้ทำเพียงลำพัง และได้ขอความช่วยเหลือจาก Arnold น้องชายของเขา William หลานชาย และคนอื่นๆ ที่มีความรู้ด้านไฟฟ้าและการเงิน เพื่อทำให้แนวคิดนี้เป็นจริงบริษัท Strowger Automatic Telephone Exchangeก่อตั้งขึ้นในปี 1891 ^{[ 3 ]}ในสิทธิบัตรการออกแบบดั้งเดิม มีการเพิ่มปุ่มสี่ปุ่มไว้ใกล้กับโทรศัพท์ โดยแต่ละปุ่มแทนหลักพัน หลักร้อย หลักสิบ และหลักหน่วย โดยแต่ละปุ่มจะมีสายเชื่อมต่อเพิ่มเติมไปยังชุมสายกลาง ผู้ใช้จะต้องกดปุ่มแต่ละปุ่มตามจำนวนครั้งที่ถูกต้องเพื่อเปลี่ยนสวิตช์และทำการเชื่อมต่อที่ต้องการ ในการเชื่อมต่อกับหมายเลข 1256 ผู้ใช้จะต้องกดปุ่มแรกหนึ่งครั้ง ปุ่มที่สองสองครั้ง ปุ่มที่สามห้าครั้ง และปุ่มสุดท้ายหกครั้ง^{[ 4 ]}

บริษัทได้ติดตั้งและเปิดชุมสายโทรศัพท์เชิงพาณิชย์แห่งแรกในเมืองลาปอร์ต รัฐอินเดียนา ซึ่งเป็นบ้านเกิดของเขาในขณะนั้น เมื่อวันที่ 3 พฤศจิกายน พ.ศ. 2435 ^{[ 5 ] [ 6 ]}ชุมสายโทรศัพท์ดังกล่าวมีผู้ใช้บริการประมาณ 75 ราย การติดตั้งเป็นไปตามการออกแบบที่จดสิทธิบัตรไว้แต่เดิม โดยมีปุ่มสี่ปุ่มและสายโทรศัพท์เพิ่มเติมอีกสี่เส้นเชื่อมต่อกับชุมสายโทรศัพท์ แต่ไม่ได้ใช้ปุ่มทั้งหมด

โฆษณาในช่วงแรกเรียกสิ่งประดิษฐ์ใหม่นี้ว่า "โทรศัพท์ที่ไม่มีผู้หญิง ไม่มีคำหยาบ ไม่มีสายเสีย ไม่ต้องรอ" ^{[ 7 ]}

ในปี พ.ศ. 2439 บริษัทได้จดสิทธิบัตรแป้นหมุนแบบใช้นิ้วเพื่อปรับปรุงการออกแบบแป้นหมุนสี่ปุ่มที่มีอยู่^{[ 8 ]}

บริษัท Strowger Automatic Telephone Exchange Company กลายมาเป็นบริษัท Automatic Electric Companyซึ่ง Strowger มีส่วนร่วมในการก่อตั้ง แม้ว่าตัว Strowger เองดูเหมือนจะไม่ได้มีส่วนร่วมในการพัฒนาเพิ่มเติม สิทธิบัตรของ Strowger ได้รับการอนุญาตให้ใช้แต่เพียงผู้เดียวแก่บริษัท Automatic Electric Company Strowger ขายสิทธิบัตรของเขาในปี 1896 ในราคา 1,800 ดอลลาร์สหรัฐ (เทียบเท่ากับ 58,000 ดอลลาร์สหรัฐในปี 2024) ^{[ 9 ]}และขายหุ้นของเขาใน Automatic Electric ในปี 1898 ในราคา 10,000 ดอลลาร์สหรัฐ (เทียบเท่ากับ 320,000 ดอลลาร์สหรัฐในปี 2024) ^{[ 9 ]}สิทธิบัตรของเขาถูกขายในเวลาต่อมาในราคา 2,500,000 ดอลลาร์สหรัฐ (เทียบเท่ากับ 50,000,000 ดอลลาร์สหรัฐในปี 2024) ^{[ 9 ]}ในปี 1916 วิศวกรของบริษัทได้พัฒนาการออกแบบของ Strowger ต่อไปและยื่นขอสิทธิบัตรหลายฉบับในชื่อของพนักงาน

ระบบสวิตช์แบบ Stowger แพร่หลายตลอดช่วงศตวรรษที่ 20 โดยค่อยๆ ลดบทบาทลงเหลือเพียงการใช้งานในชุมชนขนาดเล็ก และถูกแทนที่ด้วยเทคโนโลยีใหม่ที่มีประสิทธิภาพด้านต้นทุนมากกว่าสำหรับการติดตั้งในเมืองใหญ่ เช่นสวิตช์แบบแผงในสหรัฐอเมริกา และระบบโรตารี่นอกสหรัฐอเมริกา และในช่วงปลายทศวรรษ 1930 ก็ถูกแทนที่ด้วยสวิตช์แบบคานขวางและระบบสวิตช์อิเล็กทรอนิกส์เริ่มตั้งแต่ทศวรรษ 1960 เป็นต้นมา

ตั้งแต่ปี พ.ศ. 2455 สำนักงานไปรษณีย์กลาง ของอังกฤษ ซึ่งดำเนินการระบบโทรศัพท์ของอังกฤษด้วย ได้ติดตั้งชุมสายโทรศัพท์อัตโนมัติจากผู้จำหน่ายหลายรายเพื่อทดลองใช้ที่ดาร์ลิงตันเมื่อวันที่ 10 ตุลาคม พ.ศ. 2457 และดัดลีย์เมื่อวันที่ 9 กันยายน พ.ศ. 2459 ( ระบบโรตารี่ ) ฟลีตวูด (ชุมสายรีเลย์จากสวีเดน) กริมสบี (ซีเมนส์) เฮเรฟอร์ด (ลอริเมอร์) และลีดส์ (สโตรว์เกอร์) ^{[ 10 ]}สำนักงานไปรษณีย์กลางเลือกใช้สวิตช์สโตรว์เกอร์สำหรับเมืองขนาดเล็กและขนาดกลาง การเลือกใช้ระบบสวิตช์สำหรับลอนดอนและเมืองใหญ่อื่นๆ ยังไม่ได้ตัดสินใจจนกระทั่งถึงช่วงทศวรรษ พ.ศ. 2463 เมื่อ มีการนำ ระบบโทรศัพท์ Directorมาใช้ ระบบ Director ใช้สวิตช์ SXS สำหรับการกำหนดเส้นทางปลายทางและสิ่งอำนวยความสะดวกในการแปลงหมายเลขที่คล้ายกับรีจิสเตอร์ที่ใช้ในชุมสายควบคุมร่วม การใช้อุปกรณ์ที่คล้ายกับในส่วนที่เหลือของเครือข่ายถือว่ามีประโยชน์ และอุปกรณ์ดังกล่าวสามารถผลิตได้ในสหราชอาณาจักร

สิทธิบัตรของ Strowger ^{[ 11 ]}ระบุอุปกรณ์โทรออกที่ตำแหน่งของลูกค้าและอุปกรณ์สลับที่สำนักงานกลาง

แป้นโทรเลขหรือแป้นหมุนโทรศัพท์สร้างชุดพัลส์ กระแสไฟฟ้าแบบเปิด-ปิด ที่สอดคล้องกับตัวเลข 1–9 และ 0 (ซึ่งส่งพัลส์ 10 ครั้ง) อุปกรณ์นี้เดิมประกอบด้วยแป้นโทรเลขสองแป้นที่ทำงานโดยสวิตช์แบบใบมีดและได้พัฒนามาเป็นโทรศัพท์ แบบหมุนแป้นใน ที่สุด

อุปกรณ์สวิตช์ของศูนย์กลางมีสวิตช์แบบสองจังหวะ แขนสัมผัสจะเลื่อนขึ้นเพื่อเลือกแถวสัมผัสหนึ่งในสิบแถว จากนั้นหมุนตามเข็มนาฬิกาเพื่อเลือกหน้าสัมผัสหนึ่งในสิบแถวนั้น รวมทั้งหมด 100 ตัวเลือก การเคลื่อนที่แบบขั้นบันไดถูกควบคุมโดยพัลส์กระแสไฟฟ้าที่มาจากแป้นโทรเลขของลูกค้าต้นทาง และต่อมาจากแป้นหมุนควบคุม

สวิตช์ Strowger มีหน้าสัมผัสสามชุด บริเวณปลายด้านบนของแต่ละแกนจะมีกลไกเฟือง สอง ตัว ตัวบนมีร่องสิบร่องและทำหน้าที่ยกแกนขึ้น ส่วนตัวล่างมีฟันแนวตั้งยาว (อยู่ด้านตรงข้าม มองไม่เห็น)

สวิตช์ Strowger รุ่นดั้งเดิมใช้ปุ่มกดแบบโทรเลขสองปุ่มบนเครื่องโทรศัพท์สำหรับหมุนหมายเลข การกดปุ่มจะทำให้สวิตช์เปลี่ยนสถานะเป็นสองขั้นตอน คือ ขั้นตอนแนวตั้ง (V) และขั้นตอนหมุน (R) โดยแต่ละขั้นตอนต้องใช้วงจรไฟฟ้าแยกกันระหว่างชุมสายและเครื่องโทรศัพท์ สัญญาณพัลส์ชุดแรก (V) จะยกแกนของแม่เหล็กไฟฟ้าขึ้นเพื่อเคลื่อนเพลา ซึ่งจะเลือกตำแหน่งหน้าสัมผัสที่ต้องการโดยการเกี่ยวตัวล็อคกับเฟืองวงล้อด้านบน ตัวล็อคอีกตัวที่หมุนได้รอบแกนจะยึดเพลาไว้ที่ความสูงนั้นขณะที่หมุน (R) สัญญาณพัลส์ชุดที่สองจากปุ่มที่สองจะทำงานแม่เหล็กไฟฟ้าอีกตัว ตัวล็อคของมันจะเกี่ยวเข้ากับฟันแนวตั้ง (ที่ซ่อนอยู่) ในเฟืองวงล้อด้านล่างเพื่อหมุนเพลาไปยังตำแหน่งที่ต้องการ มันจะถูกยึดไว้ที่ตำแหน่งนั้นด้วยแรงตึงของสปริงโดยตัวล็อคที่หมุนได้รอบแกน เมื่อสวิตช์กลับสู่ตำแหน่งเริ่มต้น ซึ่งโดยทั่วไปคือเมื่อการโทรเสร็จสิ้น แม่เหล็กปลดล็อคจะปลดตัวล็อคที่ยึดเพลาไว้ในตำแหน่งนั้น ระบบล็อกช่วยให้สปริงบนเพลาหมุนเพลาไปยังตำแหน่งมุมที่เหมาะสมก่อนที่จะตกลงสู่ตำแหน่งเดิมด้วยแรงโน้มถ่วง

ระบบสวิตช์ Strowger เวอร์ชันเชิงพาณิชย์ ซึ่งพัฒนาโดยบริษัท Strowger Automatic Telephone Exchange Company ใช้แป้นหมุนสำหรับส่งสัญญาณไปยังชุมสาย สวิตช์เลือกปลายทาง (ตัวเชื่อมต่อ) ดั้งเดิมที่เชื่อมต่อกับลูกค้า 100 รายนั้น ได้รับการเสริมด้วยขั้นตอนการเลือกกลุ่มก่อนหน้า เนื่องจาก "การเรียงลำดับ" ช่วยให้สามารถเชื่อมต่อกับลูกค้าได้มากขึ้น และเชื่อมต่อกับลูกค้าในชุมสายอื่นๆ ได้อีกด้วย ข้อกำหนดอีกประการหนึ่งสำหรับระบบเชิงพาณิชย์คือวงจรตรวจจับการเชื่อมต่อ (สาย) ที่ไม่ว่าง และส่งสัญญาณไม่ว่าง กลับ ไปยังผู้โทร

แทนที่จะจัดสรรสวิตช์เลือกขั้นแรกที่มีราคาแพงให้กับลูกค้าแต่ละรายเหมือนในระบบชุมสายโทรศัพท์ยุคแรก ลูกค้าจะได้รับสิทธิ์เข้าถึงสวิตช์ขั้นแรกของเครือข่ายโทรศัพท์ โดยมักจะใช้ตัวค้นหาสายที่ค้นหา "ย้อนกลับ" เพื่อหาสายที่โทรเข้ามา ดังนั้นจึงต้องการเพียงรีเลย์ไม่กี่ตัว (ในกรณีส่วนใหญ่สองตัว คือ รีเลย์สาย และรีเลย์ตัดสาย) สำหรับอุปกรณ์ที่จำเป็นสำหรับสายลูกค้าแต่ละราย

ระบบชุมสายโทรศัพท์แบบ Strowger (SXS) รุ่นหลังๆ มักใช้ตัวเลือกสายโทรศัพท์เฉพาะสำหรับแต่ละสาย (subscriber uniselector ) ซึ่งทำหน้าที่ค้นหาตัวเลือกแรก (first selector) ไปข้างหน้า วิธีนี้ประหยัดกว่าสำหรับลูกค้าในครัวเรือนหรือธุรกิจที่มีอัตราค่าโทรสูง และมีข้อดีคือสามารถเพิ่มสวิตช์เพิ่มเติมได้ง่ายหากปริมาณการใช้งานเพิ่มขึ้น (จำนวนตัวค้นหาสาย (linefinder) ที่ให้บริการกลุ่มหนึ่งๆ นั้นจำกัดโดยจำนวนสายที่ติดตั้งไว้) ดังนั้น ชุมสายโทรศัพท์ที่มีตัวเลือกสายโทรศัพท์เฉพาะสำหรับสมาชิกจึงมักใช้ในชุมสายโทรศัพท์ของอังกฤษที่มีสัดส่วนลูกค้าธุรกิจสูง เช่น ชุมสายโทรศัพท์ ของผู้บริหารหรือในนิวซีแลนด์ที่การให้บริการโทรฟรีในพื้นที่หมายความว่าลูกค้าในครัวเรือนมีอัตราค่าโทรค่อนข้างสูง

ความสามารถในการปรับเปลี่ยนโครงสร้างพื้นฐานของระบบ ผนวกกับกระบวนการเลือกแบบทีละขั้นตอน (จึงเป็นที่มาของชื่อเรียกอีกชื่อหนึ่ง) และศักยภาพในการขยายตัวที่แทบจะไร้ขีดจำกัด ทำให้ระบบ Strowger มีข้อได้เปรียบทางเทคนิค ระบบก่อนหน้านี้ทั้งหมดได้รับการออกแบบมาสำหรับจำนวนผู้สมัครใช้บริการที่คงที่ โดยเชื่อมต่อโดยตรงระหว่างกันในรูปแบบโครงข่าย ซึ่งจะซับซ้อนขึ้นเป็นกำลังสองเมื่อมีการเพิ่มลูกค้าใหม่แต่ละราย เนื่องจากลูกค้าใหม่แต่ละรายจำเป็นต้องมีสวิตช์เพื่อเชื่อมต่อกับลูกค้ารายอื่น ๆ ทุกราย ในศัพท์สมัยใหม่ ระบบก่อนหน้านี้ไม่สามารถปรับขนาดได้

วิกิมีเดียคอมมอนส์มีสื่อที่เกี่ยวข้องกับสวิตช์ Strowger

Miller, Kempster Blanchard (1905). American Telephone Practice . McGraw. หน้า 692 เป็นต้นไป

• เอกสารเก่าของ AT&T: วิดีโอฝึกอบรมปี 1951 เกี่ยวกับการใช้งานสวิตช์แบบทีละขั้นตอน
• ระบบสวิตช์โทรศัพท์ศาสตราจารย์ มาร์ค ซีเซล, วิทยาลัยไนแอการา, ออนแทรีโอ
• หลักสูตรฝึกอบรมระบบโทรศัพท์: อุปกรณ์สำนักงานกลางปี 1954 โรงงานเวสเทิร์นอิเล็กทริก ฮอว์ธอร์น