قفل الأمان

قفل ، جهاز ميكانيكي لتأمين باب أو وعاء بحيث لا يمكن فتحه إلا بمفتاح أو بسلسلة من التلاعبات التي لا يمكن إجراؤها إلا من قبل شخص يعرف السر أو الرمز.

التاريخ المبكر.

القفل الذي نشأ في الشرق الأدنى ؛ تم العثور على أقدم مثال معروف في أنقاض قصر خورس آباد بالقرب من نينوى. من المحتمل أن يكون عمره 4000 عام ، وهو من النوع المعروف باسم بهلوان أو من استخدامه على نطاق واسع في مصر ، قفل مصري. يتكون من برغي خشبي كبير ، يؤمن الباب ، يتم من خلاله ثقب فتحة مع عدة ثقوب في سطحه العلوي. تحتوي مجموعة ملحقة بالباب على عدة دبابيس خشبية موضوعة لتسقط في هذه الثقوب وقبض المزلاج. المفتاح هو شريط خشبي كبير ، يشبه شكل فرشاة أسنان ؛ بدلاً من الشعيرات ، يوجد بها أوتاد مستقيمة تتناسب مع الثقوب والدبابيس. يتم إدخاله في ثقب المفتاح الكبير أسفل المسامير الرأسية ، ويتم رفعه ببساطة ، مما يؤدي إلى رفع المسامير بشكل واضح والسماح للمزلاج ، الذي يوجد به المفتاح ، بالانزلاق إلى الخلف (الشكل 1). تم العثور على أقفال من هذا النوع في اليابان والنرويج وجزر فارو ولا تزال مستخدمة في مصر والهند وزنجبار. يشير مرجع العهد القديم ، في إشعياء ، "وسأضع على كتفه مفتاح بيت داود" ، يبين كيف كانت المفاتيح تحمل. تم تطوير مبدأ دبوس السقوط ، وهو سمة أساسية للعديد من الأقفال ، بالكامل في قفل Yale الحديث (الشكل 2).

• 

• 

في جهاز أكثر بدائية بكثير يستخدمه الإغريق ، تم تحريك المزلاج بواسطة مفتاح من الحديد على شكل منجل ، غالبًا بمقبض خشبي منحوت بشكل متقن. تم تمرير المفتاح من خلال ثقب في الباب واستدار ، نقطة المنجل تشغل المزلاج وتسحبه مرة أخرى. يمكن لمثل هذا الجهاز أن يعطي القليل من الأمان. قدم الرومان معدنًا للأقفال ، وعادة ما يكون الحديد للقفل نفسه وغالبًا برونزي للمفتاح (ونتيجة لذلك يتم العثور على المفاتيح في كثير من الأحيان اليوم أكثر من الأقفال). اخترع الرومان العنابر - أي الإسقاطات حول فتحة المفتاح ، داخل القفل ، والتي تمنع دوران المفتاح إلا إذا كان الوجه المسطح للمفتاح (بته) يحتوي على فتحات مقطوعة بطريقة تجعل الإسقاطات تمر عبر الفتحات. لقرون من الزمن ، كانت الأقفال تعتمد على استخدام العنابر للأمن ، وقد تم استخدام براعة هائلة في تصميمها وفي قطع المفاتيح لجعل القفل آمنًا ضد أي مفتاح باستثناء المفتاح الصحيح (الشكل 3). لطالما كان اختيار هذه الأقفال المجنحة سهلًا نسبيًا ، حيث يمكن صنع أدوات توضح التوقعات ، بغض النظر عن مدى تعقيدها. كان الرومان أول من صنع مفاتيح صغيرة للأقفال - بعضها صغير جدًا بحيث يمكن ارتداؤه على الأصابع كخواتم. كما اخترعوا القفل ، الذي يوجد في جميع أنحاء الشرق الأدنى والأقصى ، حيث ربما اخترعه الصينيون بشكل مستقل.

في العصور الوسطى ، تم استخدام مهارة كبيرة ودرجة عالية من الصنعة في صناعة أقفال معدنية ، خاصة من قبل عمال المعادن الألمان في نورنبيرغ. تم تجهيز الأجزاء المتحركة من الأقفال وتجهيزها بشكل وثيق ، وتم تزيين الأجزاء الخارجية بسخاء. حتى المفاتيح غالبًا ما كانت أعمالًا فنية افتراضية. ومع ذلك ، كان الأمان يعتمد فقط على التفصيل المتقن ، حيث لم يتم تطوير آلية القفل على الإطلاق. كان أحد التحسينات هو إخفاء ثقب المفتاح بواسطة مصاريع سرية ، وكان آخر هو توفير ثقوب مفاتيح عمياء ، مما أجبر منتقي القفل على إضاعة الوقت والجهد. برع الفرنسيون في القرن الثامن عشر في صنع أقفال جميلة ومعقدة.

تطوير الأنواع الحديثة.

تم إجراء أول محاولة جادة لتحسين أمان القفل في عام 1778 عندما حصل روبرت بارون ، في إنجلترا ، على براءة اختراع لقفل بهلوان مزدوج التمثيل. البهلوان هو ذراع ، أو دق ، يسقط في فتحة في المزلاج ويمنع تحريكه حتى يتم رفعه بواسطة المفتاح إلى الارتفاع الصحيح للفتحة ؛ المفتاح ثم حرك المزلاج. كان لقفل بارون (انظر الشكل 4) اثنين من البهلوانات وكان على المفتاح رفع كل بهلوان بمقدار مختلف قبل أن يمكن إطلاق البراغي. يظل هذا التقدم الهائل في تصميم القفل هو المبدأ الأساسي لجميع أقفال الرافعة.

ولكن حتى قفل Barron لم يقدم مقاومة كبيرة لمنتقي القفل المحدد ، وفي عام 1818 ، تحسن Jeremiah Chubb من Portsmouth ، Eng. ، على قفل بهلوان من خلال تضمين كاشف ، وهو نابض احتفاظ يمسك ويحمل أي بهلوان والذي ، في سياق قطف ، تم رفع عالية جدا. هذا وحده منع سحب البرغي وأظهر أيضًا أنه تم العبث بالقفل.

في عام 1784 (بين قفل بارون وتحسينات تشاب عليه) حصل جوزيف براما على براءة اختراع قفل رائع في إنجلترا. من خلال العمل على مبدأ مختلف تمامًا ، استخدم مفتاح ضوء صغيرًا جدًا ، ولكنه أعطى قدرًا غير مسبوق من الأمان. أقفال Bramah معقدة للغاية (ومن ثم ، مكلفة في صنعها) ، وصنعت Bramah ومساعده الشاب Henry Maudslay (الذي أصبح لاحقًا مهندسًا مشهورًا) سلسلة من الآلات لإنتاج الأجزاء ميكانيكيًا. كانت هذه من بين الأدوات الآلية الأولى المصممة للإنتاج الضخم. مفتاح Bramah هو أنبوب معدني صغير له فتحات طولية ضيقة مقطوعة في نهايته. عندما يتم دفع المفتاح إلى القفل ، فإنه يضغط على عدد من الشرائح ، كل إلى العمق الذي تتحكم فيه الفتحات. فقط عندما تكون جميع الشرائح مضغوطة إلى المسافة الصحيحة تمامًا ، يمكن تشغيل المفتاح وإلقاء الترباس (الشكل 5). كان براما واثقًا جدًا من أمان قفله لدرجة أنه عرض واحدًا في متجره في لندن وعرض مكافأة 200 جنيهًا إسترلينيًا لأول شخص يمكنه فتحه. لأكثر من 50 عامًا ، ظلت غير منتقاة ، حتى عام 1851 عندما نجح قفال أمريكي ماهر ، AC Hobbs ، وحصل على المكافأة.

كانت صناعة القفل في أوجها في منتصف القرن التاسع عشر. مع النمو الاقتصادي السريع الذي أعقب الثورة الصناعية ، نما الطلب على الأقفال بشكل كبير.

في هذه الفترة جاءت براءات الاختراع قفل سميكة وسريعة. أدرجت جميع الاختلافات العبقرية على مبادئ الرافعة أو براما. كان الأكثر إثارة للاهتمام هو قفل Parautoptic من روبرت نيويل ، الذي صنعته شركة Day و Newell في مدينة نيويورك. كانت ميزتها الخاصة هي أنه لم يكن لديها فقط مجموعتين من بهلوان الرافعة ، تعمل الأولى على الثانية ، ولكنها أيضًا تضمنت لوحة تدور مع المفتاح وتمنع التفتيش الداخلي ، وهي خطوة مهمة في إحباط منتقي القفل. كما أن لديها مفتاحًا مع وحدات بت قابلة للتبديل بحيث يمكن تغيير المفتاح بسهولة. عرض نيويل مثالاً في لندن في المعرض الكبير لعام 1851. على الرغم من المحاولات العديدة ، لا يوجد سجل بأنه تم انتقاؤه على الإطلاق.

في عام 1848 تم تقديم مساهمة بعيدة المدى من قبل أمريكي ، لينوس ييل ، الذي حصل على براءة اختراع بقفل بهلوان يعمل على تكييف المبدأ المصري القديم. في ستينيات القرن التاسع عشر ، طور ابنه لينوس ييل ، الابن ، قفل أسطوانة ييل ، بمفتاحه المسطح الصغير ذو الحواف المسننة ، وهو الآن على الأرجح القفل والمفتاح الأكثر شيوعًا في العالم. يتم رفع الدبابيس في الأسطوانة إلى الارتفاعات المناسبة بواسطة المسننات ، مما يجعل من الممكن قلب الأسطوانة. عدد مجموعات ارتفاعات الدبابيس (عادة خمسة) ، إلى جانب التأثير الحاد للمفتاح الملتوي وثقب المفتاح ، يعطي عددًا غير محدود تقريبًا من الاختلافات (انظر الشكل 2). لقد أصبح يُستخدم عالميًا تقريبًا للأبواب الخارجية للمباني وأبواب السيارات ، على الرغم من وجود اتجاه في الستينيات نحو استكماله على أبواب المنزل بقفل رافعة قوي.

في سبعينيات القرن التاسع عشر اكتسحت تقنية إجرامية جديدة الولايات المتحدة: استولى اللصوص على أمناء البنوك وأجبروهم على تسليم مفاتيح أو مجموعات إلى خزائن وخزائن. لمكافحة هذا النوع من الجرائم ، ابتكر جيمس سارجنت من روتشستر ، نيويورك ، في عام 1873 قفلًا يستند إلى مبدأ حاصل على براءة اختراع في وقت سابق في اسكتلندا ، يتضمن ساعة تسمح بفتح الخزانة في وقت محدد مسبقًا فقط.

يُستمد القفل بدون مفتاح (انظر الشكل 6) من "قفل الحروف" المستخدم في إنجلترا في بداية القرن السابع عشر. فيه عدد من الحلقات (المنقوشة بأحرف أو أرقام) مترابطة على المغزل ؛ عندما يتم تدوير الحلقات بحيث يتم تشكيل كلمة أو رقم معين ، يمكن سحب المغزل لأن الفتحات الموجودة داخل الحلقات تسقط في الخط. في الأصل ، تم استخدام أقفال الأحرف هذه فقط للأقفال وصناديق الخدع. في النصف الأخير من القرن التاسع عشر ، حيث تم تطويرها للخزائن وأبواب الغرف القوية ، أثبتت أنها أكثر أشكال الإغلاق أمانًا. إن عدد التوليفات المحتملة من الأحرف أو الأرقام يكاد يكون بلا حدود ولا تحتوي على ثقوب مفاتيح يمكن وضع شحنة متفجرة فيها. علاوة على ذلك ، فهي سهلة التصنيع.

قفل مركب بسيط بأربع حلقات (بهلوان ، في الولايات المتحدة) و 100 رقم على القرص (أي 100 موضع لكل حلقة) يقدم 100000000 مجموعة ممكنة. يوضح الشكل 6 كيف يمكن للمقبض المفرد ضبط جميع العجلات ؛ في هذه الحالة ، يحتوي القفل على ثلاث حلقات ، أو عجلات ، مما يتيح 1،000،000 مجموعة ممكنة. إذا كانت المجموعة ، على سبيل المثال ، 48 ، 15 ، 90 ، يتم تشغيل المفتاح بعكس اتجاه عقارب الساعة حتى يأتي 48 مقابل السهم للمرة الرابعة ، وهي عملية تضمن عدم وجود لعب بين العجلات الأخرى. ثم تكون الفتحة الموجودة على العجلة الأولى (على اليسار في الرسم التخطيطي) في الموضع الصحيح لفتحها ولن تتحرك في العمليات اللاحقة. يتم بعد ذلك تدوير المقبض في اتجاه عقارب الساعة حتى 15 مقابل السهم للمرة الثالثة ؛ هذا يجعل فتحة العجلة الوسطى تتماشى مع الأولى. وأخيرًا ، يتم تدوير المفتاح بعكس اتجاه عقارب الساعة لجلب 90 للمرة الثانية إلى السهم. ثم تكون جميع الفتحات الثلاثة في خط ويمكن تدوير المقبض لسحب البراغي. يمكن تغيير التركيبة بسهولة ، لأن المسننات الموضحة على كل عجلة تتيح ضبط الفتحة على موضع مختلف بالنسبة للمربط للعجلة.

غالبًا ما يكون من الضروري ، خاصة في الفنادق ومباني المكاتب ، أن يكون لدى المدير أو القائم بالرعاية مفتاح رئيسي يفتح جميع الأقفال في المبنى. لتصميم مجموعة من الأقفال الفردية يمكن فتح كل منها بمفتاحها الخاص ، وأيضًا بالمفتاح الرئيسي ، يتطلب ترتيبًا منسقًا للعنصر. تم تشكيل المفتاح الرئيسي بحيث يتجنب أجنحة جميع الأقفال. تتضمن طريقة أخرى فتحتين للمفتاح ، واحدة للمفتاح العادي ، والأخرى للمفتاح الرئيسي ، أو مجموعتين من البهلوانات أو الأذرع ، أو في حالة أقفال Yale ، واثنين من الأسطوانات متحدة المركز.