Κλείδωμα ασφαλείας

Κλείδωμα, μηχανική συσκευή για την ασφάλιση μιας πόρτας ή ενός δοχείου, ώστε να μην μπορεί να ανοίξει παρά μόνο με ένα κλειδί ή από μια σειρά χειρισμών που μπορούν να πραγματοποιηθούν μόνο από ένα άτομο που γνωρίζει το μυστικό ή τον κωδικό.

Πρώιμη ιστορία.

Η κλειδαριά προήλθε από την Εγγύς Ανατολή. το παλαιότερο γνωστό παράδειγμα βρέθηκε στα ερείπια του παλατιού του Khorsabad κοντά στη Nineveh. Ενδεχομένως 4.000 ετών, είναι του τύπου που είναι γνωστό ως πείρος ή, από την ευρεία χρήση του στην Αίγυπτο, μια αιγυπτιακή κλειδαριά. Αποτελείται από ένα μεγάλο ξύλινο μπουλόνι, το οποίο ασφαλίζει την πόρτα, μέσω του οποίου διαπερνιέται μια σχισμή με αρκετές τρύπες στην άνω επιφάνεια του. Ένα συγκρότημα προσαρτημένο στην πόρτα περιέχει αρκετές ξύλινες καρφίτσες τοποθετημένες για να πέσουν σε αυτές τις τρύπες και να πιάσουν το μπουλόνι. Το κλειδί είναι μια μεγάλη ξύλινη ράβδο, σαν σχήμα οδοντόβουρτσας. αντί για τρίχες έχει όρθια μανταλάκια που ταιριάζουν με τις τρύπες και τους πείρους. Εισάγεται στη μεγάλη τρύπα κάτω από τους κατακόρυφους πείρους ανυψώνεται απλά, ανεβάζοντας τους πείρους καθαρούς και επιτρέποντας την ολίσθηση του μπουλονιού, με το κλειδί σε αυτό (Εικόνα 1). Κλειδαριές αυτού του τύπου έχουν βρεθεί στην Ιαπωνία, τη Νορβηγία και τις Νήσους Φερόες και εξακολουθούν να χρησιμοποιούνται στην Αίγυπτο, την Ινδία και τη Ζανζιβάρη. Μια αναφορά της Παλαιάς Διαθήκης, στον Ησαΐα, «Και θα βάλω στον ώμο του το κλειδί του σπιτιού του Δαβίδ», δείχνει πώς μεταφέρθηκαν τα κλειδιά. Η αρχή της πτώσης, ένα βασικό χαρακτηριστικό πολλών κλειδαριών, αναπτύχθηκε πλήρως στο σύγχρονο κλείδωμα Yale (Σχήμα 2).

• 

• 

Σε μια πολύ πιο πρωτόγονη συσκευή που χρησιμοποιούσαν οι Έλληνες, το μπουλόνι μετακινήθηκε από ένα κλειδί σιδήρου σε σχήμα δρεπανιού, συχνά με μια περίτεχνη σκαλιστή ξύλινη λαβή. Το κλειδί πέρασε μέσα από μια τρύπα στην πόρτα και γύρισε, το σημείο του δρεπανιού να εμπλέκει το μπουλόνι και να το τραβάει πίσω. Μια τέτοια συσκευή θα μπορούσε να προσφέρει αλλά λίγη ασφάλεια. Οι Ρωμαίοι εισήγαγαν μέταλλο για κλειδαριές, συνήθως σίδερο για την ίδια την κλειδαριά και συχνά χάλκινο για το κλειδί (με αποτέλεσμα τα κλειδιά να βρίσκονται πιο συχνά σήμερα από τις κλειδαριές). Οι Ρωμαίοι εφευρέθηκαν θαλάμους - δηλαδή προβολές γύρω από την κλειδαρότρυπα, μέσα στην κλειδαριά, οι οποίες εμποδίζουν την περιστροφή του κλειδιού εκτός αν η επίπεδη όψη του κλειδιού (το κομμάτι του) έχει κουλοχέρηδες με τέτοιο τρόπο ώστε οι προβολές να περνούν μέσα από τις υποδοχές. Για αιώνες, οι κλειδαριές εξαρτιόνταν από τη χρήση των θαλάμων για την ασφάλεια, και χρησιμοποιήθηκε τεράστια ευφυΐα στο σχεδιασμό τους και στην κοπή των κλειδιών, έτσι ώστε η κλειδαριά να είναι ασφαλής έναντι οποιουδήποτε εκτός από το δεξί κλειδί (Σχήμα 3). Τέτοιες κλειδωμένες κλειδαριές ήταν πάντοτε συγκριτικά εύκολες, καθώς μπορούν να γίνουν όργανα που να καθαρίζουν τις προβολές, ανεξάρτητα από το πόσο περίπλοκες. Οι Ρωμαίοι ήταν οι πρώτοι που έκαναν μικρά κλειδιά για κλειδαριές - μερικά τόσο μικρά που μπορούσαν να φορεθούν στα δάχτυλα ως δαχτυλίδια. Εφευρέθηκαν επίσης το λουκέτο, το οποίο βρίσκεται σε όλη την Εγγύς και Άπω Ανατολή, όπου πιθανότατα εφευρέθηκε ανεξάρτητα από τους Κινέζους.

Κατά τον Μεσαίωνα, μεγάλη ικανότητα και υψηλός βαθμός κατασκευής χρησιμοποιήθηκαν για την κατασκευή μεταλλικών κλειδαριών, ειδικά από τους Γερμανούς μεταλλουργούς του Nürnberg. Τα κινούμενα μέρη των κλειδαριών ήταν στενά τοποθετημένα και τελειωμένα, και τα εξωτερικά διακοσμημένα με πολυτέλεια. Ακόμα και τα κλειδιά ήταν συχνά εικονικά έργα τέχνης. Η ασφάλεια, ωστόσο, εξαρτιόταν αποκλειστικά από την περίπλοκη προστασία, ενώ ο μηχανισμός της κλειδαριάς δεν αναπτύχθηκε καθόλου. Μια βελτίωση ήταν να κρύψει την κλειδαρότρυπα με μυστικά παραθυρόφυλλα, άλλη ήταν να παρέχει τυφλές κλειδαρότρυπες, οι οποίες ανάγκασαν τον επιλογέα κλειδαριών να σπαταλήσει χρόνο και προσπάθεια. Οι Γάλλοι του 18ου αιώνα διακρίθηκαν για να κάνουν όμορφες και περίπλοκες κλειδαριές.

Ανάπτυξη σύγχρονων τύπων.

Η πρώτη σοβαρή προσπάθεια βελτίωσης της ασφάλειας της κλειδαριάς έγινε το 1778 όταν ο Ρόμπερτ Μπάρον, στην Αγγλία, κατοχύρωσε με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας κλειδαριά διπλής δράσης. Ένας ανατροπέας είναι ένας μοχλός, ή ένα πέλμα, που πέφτει σε μια εγκοπή στο μπουλόνι και το αποτρέπει να μετακινηθεί έως ότου ανυψωθεί από το κλειδί στο ακριβώς σωστό ύψος έξω από την υποδοχή. το κλειδί σύρει στη συνέχεια το μπουλόνι. Η κλειδαριά Barron (βλ. Σχήμα 4) είχε δύο ποτήρια και το κλειδί έπρεπε να σηκώσει κάθε ποτήρι με διαφορετική ποσότητα πριν μπορέσουν να πυροβολήσουν τα μπουλόνια. Αυτή η τεράστια πρόοδος στη σχεδίαση κλειδαριών παραμένει η βασική αρχή όλων των κλειδαριών μοχλού.

Αλλά ακόμη και η κλειδαριά Barron προσέφερε μικρή αντίσταση στον καθορισμένο μηχανισμό κλειδώματος, και το 1818 ο Jerry Chubb του Πόρτσμουθ, Eng., Βελτιώθηκε στην κλειδαριά ανατροπής με την ενσωμάτωση ενός ανιχνευτή, ενός ελατηρίου συγκράτησης που έπιασε και κρατούσε κάθε ποτήρι που, κατά τη διάρκεια μαζεύοντας, είχε αυξηθεί πολύ ψηλά. Αυτό από μόνο του εμπόδισε την απόσυρση του μπουλονιού και έδειξε επίσης ότι η κλειδαριά είχε παραβιαστεί.

Το 1784 (μεταξύ της κλειδαριάς του Barron και των βελτιώσεων του Chubb σε αυτό) μια αξιόλογη κλειδαριά κατοχυρώθηκε με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας στην Αγγλία από τον Joseph Bramah. Δουλεύοντας σε μια εντελώς διαφορετική αρχή, χρησιμοποίησε ένα πολύ μικρό ελαφρύ κλειδί, αλλά έδωσε ένα άνευ προηγουμένου ποσό ασφάλειας. Οι κλειδαριές του Bramah είναι πολύ περίπλοκες (ως εκ τούτου, ακριβές στην κατασκευή τους) και για την κατασκευή τους ο Bramah και ο νεαρός βοηθός του Henry Maudslay (αργότερα για να γίνει διάσημος μηχανικός) κατασκεύασαν μια σειρά μηχανών για την παραγωγή των εξαρτημάτων μηχανικά. Αυτά ήταν μεταξύ των πρώτων εργαλειομηχανών που σχεδιάστηκαν για μαζική παραγωγή. Το κλειδί Bramah είναι ένας μικρός μεταλλικός σωλήνας που έχει στενές διαμήκεις εγκοπές κομμένες στο άκρο του. Όταν το κλειδί πιέζεται στην κλειδαριά, πιέζει μια σειρά διαφανειών, καθεμία στο βάθος που ελέγχεται από τις υποδοχές. Μόνο όταν όλες οι διαφάνειες πιέζονται ακριβώς στη σωστή απόσταση μπορεί να περιστραφεί το κλειδί και να βγει το μπουλόνι (Εικόνα 5). Τόσο σίγουρος ήταν ο Μπράμα για την ασφάλεια της κλειδαριάς του που έδειξε ένα στο μαγαζί του στο Λονδίνο και προσέφερε μια ανταμοιβή 200 £ στο πρώτο άτομο που μπορούσε να το ανοίξει. Για περισσότερα από 50 χρόνια παρέμεινε ανεξέλεγκτη, μέχρι το 1851 όταν ένας εξειδικευμένος Αμερικανός κλειδαράς, AC Hobbs, πέτυχε και διεκδίκησε την ανταμοιβή.

Η βιομηχανία κλειδαριών βρισκόταν στην ακμή της στα μέσα του 19ου αιώνα. Με την ταχέως αναπτυσσόμενη οικονομία που ακολούθησε τη Βιομηχανική Επανάσταση, η ζήτηση για κλειδαριές αυξήθηκε σημαντικά.

Σε αυτήν την περίοδο, τα διπλώματα ευρεσιτεχνίας κλειδώματος έγιναν παχιά και γρήγορα. Όλες ενσωματώθηκαν έξυπνες παραλλαγές στις αρχές του μοχλού ή του Bramah. Το πιο ενδιαφέρον ήταν το κλείδωμα Parautoptic του Robert Newell, που κατασκευάστηκε από την εταιρεία Day και Newell της Νέας Υόρκης. Το ιδιαίτερο χαρακτηριστικό του ήταν ότι όχι μόνο είχε δύο σετ ανατροπέων μοχλών, το πρώτο λειτουργεί στο δεύτερο, αλλά ενσωμάτωσε επίσης μια πλάκα που περιστράφηκε με το κλειδί και εμπόδισε τον έλεγχο του εσωτερικού, ένα σημαντικό βήμα για την αποτροπή της επιλογής κλειδαριών. Είχε επίσης ένα κλειδί με εναλλάξιμα bits έτσι ώστε το κλειδί να μπορεί εύκολα να αλλάξει. Ο Νιούελ παρουσίασε ένα παράδειγμα στο Λονδίνο στη Μεγάλη Έκθεση του 1851. Παρά τις πολλές προσπάθειες, δεν υπάρχει κανένα ρεκόρ που να έχει επιλεγεί ποτέ.

Το 1848, μια ευρεία συνεισφορά έγινε από έναν Αμερικανό, τον Linus Yale, ο οποίος κατοχύρωσε με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας ένα κλείδωμα με πινέλο για την προσαρμογή της αρχαίας αιγυπτιακής αρχής. Στη δεκαετία του 1860, ο γιος του, Linus Yale, Jr., εξελίχθηκε το κλείδωμα του κυλίνδρου Yale, με το μικρό, επίπεδο κλειδί με οδοντωτή άκρη, τώρα πιθανώς το πιο γνωστό κλείδωμα και κλειδί στον κόσμο. Οι ακίδες στον κύλινδρο ανυψώνονται στα σωστά ύψη από τις οδοντώσεις, καθιστώντας δυνατή την περιστροφή του κυλίνδρου. Ο αριθμός των συνδυασμών ύψους των ακίδων (συνήθως πέντε), σε συνδυασμό με το εφέ παραμόρφωσης του στραμμένου κλειδιού και της κλειδαρότρυπας, δίνουν σχεδόν απεριόριστο αριθμό παραλλαγών (βλ. Σχήμα 2). Έχει χρησιμοποιηθεί σχεδόν καθολικά για εξωτερικές πόρτες κτιρίων και πορτών αυτοκινήτου, αν και στη δεκαετία του 1960 υπήρχε μια τάση να το συμπληρώσουμε στις πόρτες του σπιτιού με την ανθεκτική κλειδαριά μοχλού.

Στη δεκαετία του 1870 μια νέα εγκληματική τεχνική σάρωσε τις Ηνωμένες Πολιτείες: οι ληστές κατέλαβαν ταμίες τραπεζών και τους ανάγκασαν να παραδώσουν κλειδιά ή συνδυασμούς σε χρηματοκιβώτια και θησαυροφυλάκια. Για να καταπολεμήσει αυτό το είδος εγκλήματος, ο James Sargent του Ρότσεστερ της Νέας Υόρκης, το 1873 σχεδίασε μια κλειδαριά βασισμένη σε μια αρχή που κατοχυρώθηκε με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας νωρίτερα στη Σκωτία, ενσωματώνοντας ένα ρολόι που επέτρεπε το άνοιγμα του χρηματοκιβωτίου μόνο σε προκαθορισμένο χρόνο.

Η κλειδαριά συνδυασμού χωρίς κλειδί (βλέπε σχήμα 6) προέρχεται από το "letter-lock", που χρησιμοποιείται στην Αγγλία στις αρχές του 17ου αιώνα. Σε αυτό ένας αριθμός δαχτυλιδιών (με γράμματα ή αριθμούς) είναι σπειροειδείς σε έναν άξονα. όταν οι δακτύλιοι περιστρέφονται έτσι ώστε να σχηματίζεται μια συγκεκριμένη λέξη ή αριθμός, ο άξονας μπορεί να τραβηχτεί επειδή οι εγκοπές μέσα στους δακτυλίους πέφτουν όλα στη σειρά. Αρχικά, αυτές οι κλειδαριές γραμμάτων χρησιμοποιήθηκαν μόνο για λουκέτα και κουτιά τρικ. Στο τελευταίο μισό του 19ου αιώνα, όπως αναπτύχθηκε για χρηματοκιβώτια και πόρτες με ισχυρό δωμάτιο, αποδείχθηκε η πιο ασφαλής μορφή κλεισίματος. Ο αριθμός των πιθανών συνδυασμών γραμμάτων ή αριθμών είναι σχεδόν άπειρος και δεν έχουν κλειδαρότρυπες στις οποίες μπορεί να τοποθετηθεί εκρηκτική φόρτιση. Επιπλέον, είναι εύκολο να κατασκευαστούν.

Ένα απλό συνδυασμό κλειδώματος με τέσσερις δακτυλίους (ποτήρια, στις ΗΠΑ) και 100 αριθμούς στο καντράν (δηλαδή, 100 θέσεις για κάθε δακτύλιο) παρουσιάζει 100.000.000 πιθανούς συνδυασμούς. Το Σχήμα 6 δείχνει πώς το μονό κουμπί μπορεί να ρυθμίσει όλους τους τροχούς. Σε αυτήν την περίπτωση η κλειδαριά έχει τρεις δακτυλίους ή τροχούς, δίνοντας 1.000.000 πιθανούς συνδυασμούς. Εάν, για παράδειγμα, ο συνδυασμός είναι 48, 15, 90, το κουμπί περιστρέφεται αριστερόστροφα έως ότου το 48 βρεθεί απέναντι από το βέλος για τέταρτη φορά, μια διαδικασία που διασφαλίζει ότι δεν υπάρχει παιχνίδι μεταξύ των άλλων τροχών. Η εγκοπή στον πρώτο τροχό (στα αριστερά στο διάγραμμα) είναι στη συνέχεια στη σωστή θέση για άνοιγμα και δεν θα κινηθεί σε επόμενες εργασίες. Στη συνέχεια, το κουμπί περιστρέφεται δεξιόστροφα έως ότου το 15 είναι απέναντι από το βέλος για τρίτη φορά. Αυτό ρυθμίζει την εγκοπή του μεσαίου τροχού με τον πρώτο. Τέλος, το κουμπί περιστρέφεται αριστερόστροφα για να φέρει το 90 για δεύτερη φορά στο βέλος. Και οι τρεις σχισμές είναι στη συνέχεια και μια λαβή μπορεί να περιστραφεί για να αποσύρει τα μπουλόνια. Ο συνδυασμός μπορεί εύκολα να αλλάξει, για τις οδοντώσεις που εμφανίζονται σε κάθε τροχό επιτρέπουν στην υποδοχή να ρυθμιστεί σε διαφορετική θέση σε σχέση με το στήριγμα για αυτόν τον τροχό.

Συχνά είναι απαραίτητο, ιδιαίτερα σε ξενοδοχεία και κτίρια γραφείων, για έναν διευθυντή ή επιστάτη να έχει ένα κύριο κλειδί που θα ανοίξει όλες τις κλειδαριές στο κτίριο. Για να σχεδιάσετε ένα σετ μεμονωμένες κλειδαριές, καθεμία από τις οποίες μπορεί να ανοίξει με το δικό της κλειδί, καθώς επίσης και από το κύριο κλειδί, απαιτείται συντονισμένη διάταξη του θαλάμου. Το κύριο κλειδί είναι τόσο διαμορφωμένο ώστε να αποφεύγονται οι θάλαμοι όλων των κλειδαριών. Μια άλλη μέθοδος περιλαμβάνει δύο κλειδαρότρυπες, μία για το κανονικό κλειδί, η άλλη για το κύριο κλειδί, ή δύο σετ ανατροπέων ή μοχλών, ή στην περίπτωση κλειδαριών Yale, δύο ομόκεντρους κυλίνδρους.