נעילת אבטחה

מנעול, מכשיר מכני לאבטחת דלת או כלי קיבול כך שלא ניתן יהיה לפתוח אותו אלא באמצעות מפתח או על ידי סדרה של מניפולציות שיכולות להתבצע רק על ידי אדם שיודע את הסוד או הקוד.

היסטוריה מוקדמת.

מקורו של המנעול במזרח הקרוב; הדוגמה הוותיקה ביותר הידועה נמצאה בחורבות ארמון חורסאבאד שליד נינווה. ככל הנראה בן 4,000 שנה, הוא מהסוג המכונה מכבשן סיכות או, משימוש נרחב במצרים, מנעול מצרי. זה מורכב מבורג עץ גדול, המאבטח את הדלת, דרכה נקב חריץ עם כמה חורים במשטח העליון. מכלול המחובר לדלת מכיל כמה סיכות עץ המוצבות לצניחה לתוך חורים אלה ולתפוס את הבריח. המפתח הוא מוט עץ גדול, דומה למברשת שיניים בכושר; במקום זיפים יש לו יתדות זקופות התואמות את החורים והסיכות. הוא מוכנס לתוך חור המנעול הגדול מתחת לפינים האנכיים והוא מורם בפשטות, מרים את הסיכות ברורה ומאפשר להחליק את הבורג, עם המפתח בתוכו, לאחור (איור 1). מנעולים מסוג זה נמצאו ביפן, נורווגיה ואיי פארו והם עדיין בשימוש במצרים, הודו וזנזיבר. אזכור של הברית הישנה, ​​בישעיהו, "ואניח על כתפו את מפתח בית דוד", מראה כיצד נשאו המפתחות. עקרון הנפילה, תכונה בסיסית של מנעולים רבים, פותח עד תום במנעול ייל המודרני (איור 2).

• 

• 

במכשיר פרימיטיבי הרבה יותר ששימש את היוונים, הועבר הבריח על ידי מפתח ברזל בצורת מגל, לעתים קרובות עם ידית עץ מגולפת בצורה מפוארת. המפתח עבר דרך חור בדלת והסתובב, נקודת המגל תפסה את הבריח ומשכה אותו לאחור. מכשיר כזה יכול לספק מעט ביטחון. הרומאים הציגו מתכת למנעולים, בדרך כלל ברזל למנעול עצמו ולעתים קרובות ברונזה למפתח (כתוצאה מכך המפתחות נמצאים לעתים קרובות יותר כיום מאשר מנעולים). הרומאים המציאו מחלקות - כלומר, תחזיות סביב חור המפתח, בתוך המנעול, המונעות את סיבוב המפתח אלא אם כן בחלק הקדמי השטוח של המפתח (החלק שלו) יש חריצים חתוכים בו בצורה כזו שהקרנות עוברות דרך החריצים.. במשך מאות שנים מנעולים היו תלויים בשימוש במחלקות לביטחון, וכושר ההמצאה העצום נעשה בעיצובם ובגזירת המפתחות כדי להבטיח את המנעול מפני כל המפתח הנכון (איור 3). מנעולים מחוברים כאלה תמיד היו קלים יחסית לבחירה, מכיוון שניתן לבצע מכשירים המבהירים את התחזיות, לא משנה כמה מורכבים. הרומאים היו הראשונים שהכינו מפתחות קטנים למנעולים - חלקם קטנים כל כך שניתן היה ללבוש אותם על האצבעות כטבעות. הם המציאו גם את המנעול שנמצא בכל רחבי המזרח הקרוב והרחוק, שם הוא הומצא ככל הנראה על ידי הסינים באופן עצמאי.

בימי הביניים הועלה מיומנות רבה ורמת עשייה גבוהה בייצור מנעולי מתכת, במיוחד על ידי עובדי המתכת הגרמנים מנירנברג. החלקים הנעים של המנעולים היו צמודים וגמורים, והחלקים החיצוניים היו מעוטרים בפאר. אפילו המפתחות היו לרוב יצירות אמנות וירטואליות. עם זאת, הביטחון היה תלוי אך ורק בהקמה מורחבת, ומנגנון המנעול התפתח כמעט ולא. עידון אחד היה להסתיר את חור המנעול על ידי תריסים חשאיים, אחרת הייתה לספק חורי מפתח עיוורים, מה שאילץ את בוחר המנעול לבזבז זמן ומאמץ. הצרפתים של המאה ה -18 הצטיינו ביצירת מנעולים יפים ומורכבים.

פיתוח סוגים מודרניים.

הניסיון הרציני הראשון לשפר את אבטחת המנעול נעשה בשנת 1778 כאשר רוברט בארון, באנגליה, רשם פטנט על מנעול כוס כפול. מכוסה הוא מנוף, או סד, שנופל לחריץ בבורג ומונע את תזוזתו עד שהוא מורם על ידי המפתח לגובה המתאים בדיוק מהחריץ; ואז המפתח מחליק את הבריח. במנעול הברון (ראה איור 4) היו שני מכופפים והמפתח היה צריך להעלות כל כוס בכמות שונה לפני שניתן היה לירות בברגים. התקדמות עצומה זו בעיצוב המנעולים נותרה העיקרון הבסיסי של כל מנעולי המנוף.

אבל אפילו מנעול הברון לא הציג מעט התנגדות לבורר המנעול הנחוש, ובשנת 1818 השתפר ג'רמיהו צ'אב מפורטסמות ', אנגליה, על מנעול הכביסה על ידי שילוב גלאי, קפיץ תומך שתפס והחזיק כל מכוסה, שבמהלך קטיף, הועלה גבוה מדי. זה לבדו מנע את הנסיגה של הבריח והראה גם כי הנעץ את המנעול.

בשנת 1784 (בין מנעולו של בארון ושיפוריו של צ'אבב) נעצר באנגליה פטנט יוצא דופן על ידי ג'וזף ברמה. בעבודה על עיקרון אחר לגמרי, הוא השתמש במפתח אור קטן מאוד, ובכל זאת נתן מידה חסרת תקדים של אבטחה. המנעולים של ברמה מורכבים מאוד (מכאן, יקרים לייצור), ולייצורם בנה ברמה ועוזרו הצעיר הנרי מודלי (לימים מהנדס מפורסם) סדרת מכונות לייצור החלקים באופן מכני. אלה היו בין כלי המכונה הראשונים המיועדים לייצור המוני. מפתח הברמה הוא צינור מתכת קטן בעל חריצים אורכיים צרים חתוכים בקצהו. כאשר המפתח נדחף למנעול הוא מדכא מספר שקופיות, כל אחת לעומק הנשלט על ידי החריצים. רק כאשר כל השקופיות מדוכאות למרחק הנכון בדיוק ניתן לסובב את המפתח ולזרוק את הבריח (איור 5). ברמה היה כה בטוח בעצמו בביטחון מנעולו, עד שהציג אחד בחנותו בלונדון והציע תגמול של 200 ליש"ט לאדם הראשון שיכול היה לפתוח אותו. במשך יותר מחמישים שנה זה נותר לא נבחר, עד 1851 כשמנעולן אמריקאי מיומן, AC Hobbs, הצליח וטען את התגמול.

ענף המנעולים היה בשיאו באמצע המאה ה -19. עם הכלכלה המתרחבת במהירות בעקבות המהפכה התעשייתית, הביקוש למנעולים צמח בצורה אדירה.

בתקופה זו פטנטים על נעילות הגיעו עבים ומהירים. כולם שילבו וריאציות גאוניות על המנוף או על עקרונות ברמה. המעניין ביותר היה המנעול הפאראופטטי של רוברט ניואל, שנעשה על ידי משרד דיי וניו של ניו יורק. התכונה המיוחדת שלו הייתה שלא רק שהיו לה שני סטים של מכבשי מנוף, הראשון עובד על השני, אלא גם שילבה פלטה שסובבה עם המפתח ומנעה את בדיקת הפנים, צעד חשוב בסיכול בורר המנעול. היה לו גם מפתח עם סיביות להחלפה כך שניתן היה לשנות את המפתח בקלות. ניואל הציג דוגמה בלונדון בתערוכה הגדולה בשנת 1851. למרות ניסיונות רבים, אין שום תיעוד שהוא נבחר מעולם.

בשנת 1848 תרמה תרומה מרחיקת לכת על ידי אמריקני, לינוס ייל, אשר רשם פטנט על מנעול סיכות שעבד על התאמת העיקרון המצרי העתיק. בשנות השישים של המאה ה -19 בנו בנו לינוס ייל, ג'וניור, פיתח את מנעול הצילינדר של ייל, עם המפתח הקטן והשטוח שלו עם קצה משונן, כיום כנראה המנעול והמפתח המוכר ביותר בעולם. סיכות בצילינדר מורמות לגבהים המתאימים על ידי הנגרמות, ומאפשרות להפוך את הגליל. מספר שילובי הגבהים של הסיכות (בדרך כלל חמישה), יחד עם אפקט הריכוז של המפתח העקום וחור המפתחות, נותנים מספר כמעט בלתי מוגבל של וריאציות (ראה איור 2). זה נעשה שימוש כמעט אוניברסלי לדלתות חיצוניות של בניינים ודלתות רכב, אם כי בשנות השישים הייתה מגמה להשלים אותו על דלתות הבית עם מנעול המנוף החזק.

בשנות ה -70 של המאה ה -20 סחף טכניקה פלילית חדשה את ארצות הברית: שודדים תפסו קופאיות בנקים ואילצו אותם למסור מפתחות או שילובים לכספות וכספות. כדי להילחם בפשע מסוג זה, ג'יימס סרגנט מרוצ'סטר, ניו יורק, בשנת 1873 תכנן מנעול המבוסס על עיקרון שהוגש עליו פטנט קודם לכן בסקוטלנד, ושילב שעון שאיפשר לפתוח את הכספת רק בזמן מוגדר מראש.

שילוב המפתח ללא מפתח (ראה איור 6) נובע מ"מנעול המכתבים ", שהיה בשימוש באנגליה בראשית המאה ה -17. בתוכה מספר טבעות (חתומות באותיות או במספרים) מושחלות על ציר; כאשר הטבעות מופנות כך שנוצרת מילה או מספר מסוים, ניתן לשלוף את הציר מכיוון שחריצים בתוך הטבעות כולם נופלים בתור. במקור, מנעולי המכתבים הללו שימשו רק למנעולים ותיבות טריק. במחצית האחרונה של המאה ה -19, כפי שפותחה לכספות ודלתות בחדר חזק, הם הוכיחו את עצמם כצורת הסגר הבטוחה ביותר. מספר השילובים האפשריים של אותיות או מספרים הוא כמעט אינסופי ואין להם חורי מפתח לתוכם ניתן להציב מטען חבלה. יתר על כן, הם קלים לייצור.

מנעול קומבינציה פשוט עם ארבע טבעות (כוסות, בארה"ב) ו -100 מספרים בחוגה (כלומר, 100 עמדות לכל טבעת) מציג 100,000,000 שילובים אפשריים. איור 6 מראה כיצד הידית היחידה יכולה לכוון את כל הגלגלים; במקרה זה למנעול שלוש טבעות, או גלגלים, שנותנים 1,000,000 שילובים אפשריים. אם למשל השילוב הוא 48, 15, 90, הכפתור מופנה נגד כיוון השעון עד שה- 48 ניצב מול החץ בפעם הרביעית, תהליך שמבטיח שלא יהיה משחק בין הגלגלים האחרים. החריץ בגלגל הראשון (משמאל בתרשים) נמצא במצב הנכון לפתיחה והוא לא יזוז בפעולות שלאחר מכן. לאחר מכן מופנה הידית עם כיוון השעון עד שה 15 נמצא מול החץ בפעם השלישית; זה קובע את חריץ הגלגל האמצעי בקנה אחד עם הראשון. לבסוף, הידית מופנית נגד כיוון השעון כדי להביא את ה 90 בפעם השנייה אל החץ. כל שלושת החריצים נמצאים אז בתור וניתן לסובב את הידית כדי למשוך את הברגים. ניתן לשנות בקלות את השילוב, מכיוון שהשחורות המוצגות על כל גלגל מאפשרות להגדיר את החריץ למצב שונה ביחס לסטוד לאותו גלגל.

לעיתים קרובות יש צורך, במיוחד בבתי מלון ובבנייני משרדים, כי למנהל או למטפל יהיה מפתח מאסטר שיפתח את כל המנעולים בבניין. כדי לתכנן מערכת מנעולים בודדים שכל אחד מהם יכול להיפתח באמצעות מפתח משלו, וגם על ידי מפתח המאסטר, נדרש סידור מתואם של האגף. מפתח הראשי מעוצב כך שיימנע מהמחלקות של כל המנעולים. שיטה אחרת כוללת שני חורי מפתח, האחד למפתח הרגיל, השנייה למפתח הראשי, או שתי סטים של מכסלים או מנופים, או במקרה של מנעולי ייל, שני צילינדרים קונצנטריים.