Verrouillage
Contexte
Les serrures ont été utilisées pour fermer les portes contre les voleurs depuis les temps les plus reculés. L'Ancien Testament contient plusieurs références aux écluses, et les premières preuves archéologiques d'écluses datent d'environ 4 000 ans. Ce sont des serrures égyptiennes représentées dans les pyramides. Ces premières serrures étaient d'un type connu sous le nom de goupille, et elles ne sont en fait pas très différentes des serrures de porte courantes utilisées aujourd'hui. La serrure égyptienne consistait en un lourd boîtier en bois monté sur la porte. Un verrou en bois traversait la serrure et était maintenu en place par des goupilles de fer qui tombaient dans des fentes et la maintenaient fermement. La clé était un morceau de bois droit avec des chevilles dépassant de son extrémité. Lorsque la clé a été insérée et poussée vers le haut, les chevilles de la clé ont soulevé les broches de la serrure et le verrou a été libéré.
Les Grecs ont développé une serrure de porte simple vers 700
Les Romains ont adopté le système de verrouillage grec, mais ont résolu le problème de la lourde clé en l'enchaînant à un esclave, puis en enchaînant l'esclave au montant de la porte. Finalement, les Romains ont développé un nouveau type de serrure, appelée serrure protégée. Dans la serrure protégée, des encoches et des rainures appelées salles ont été découpées dans le trou de la serrure, et la clé a été taillée avec les encoches et les rainures correspondantes. Seule la clé appropriée pouvait s'insérer dans le trou de la serrure, puis sa pointe a engagé le boulon et l'a retiré. La serrure protégée était beaucoup plus petite que son prédécesseur, et les clés étaient suffisamment petites pour qu'aucun esclave ne soit nécessaire pour s'en occuper. Mais parce que la toge romaine classique n'avait pas de poches, la clé n'était toujours pas facile à transporter et elle était donc généralement attachée à une bague. Les écluses à gardien étaient répandues en Europe au XIIIe siècle et sont restées en usage jusqu'au XVIIIe siècle. Ils ont persisté malgré le fait qu'ils étaient faciles à cueillir et n'étaient guère un obstacle pour les voleurs déterminés.
Les Romains utilisaient également des cadenas, dans lesquels une clé tournait un verrou libérant un ressort sur une manille. Ceux-ci étaient utilisés pour verrouiller les coffres. Des serrures similaires ont été inventées en Chine, en Inde et en Russie à la même époque. Les Chinois ont également inventé la serrure à combinaison. Il avait des anneaux mobiles sur lesquels étaient inscrits des chiffres ou des lettres, et son moraillon n'était libéré que lorsque les anneaux étaient alignés dans la bonne séquence de symboles. Les serrures à combinaison ont trouvé leur chemin vers l'Europe et ont été utilisées au Moyen Âge, en particulier sur les boîtes d'expédition des courriers.
Les serruriers européens du Moyen Âge fabriquaient de belles serrures complexes qui prenaient des heures de travail épouvantables à construire et offraient peu de sécurité réelle. Serruriers apprentis pendant 10 ans pour atteindre le niveau compagnon. Pour atteindre le rang de maître, le serrurier devait réaliser une serrure chef-d'œuvre pour approbation par sa guilde. Ces chefs-d'œuvre ont pris des milliers d'heures à compléter, et les résultats étaient généralement beaucoup plus décoratifs que fonctionnels. Les serrures offrant une meilleure protection contre le vol n'ont été développées qu'à la fin du XVIIIe siècle, lorsqu'un serrurier anglais, Robert Barron, a breveté ce qui était connu sous le nom de serrure à levier à double action en 1788. La serrure de Barron avait deux leviers intérieurs maintenus par un ressort. . Ces leviers, ou gobelets, avaient des encoches qui s'accrochaient au boulon et le maintenaient fermé. La clé comportait également des encoches correspondant aux encoches des leviers. Lorsque la bonne clé était insérée, elle soulevait les deux gobelets et le verrou pouvait être tiré. D'autres inventeurs ont ajouté beaucoup plus de gobelets à cette conception, et il s'est avéré beaucoup plus difficile à crocheter que les serrures protégées antérieures.
Linus Yale Jr., un serrurier américain né en 1821, a considérablement amélioré la conception des serrures en 1861 avec son invention de la serrure à goupille moderne. Le principe de conception était similaire à la serrure égyptienne. Cette serrure a un cylindre rotatif qui est maintenu fermement dans le pêne par une série de cinq goupilles à ressort de différentes hauteurs. La clé a cinq encoches qui correspondent aux hauteurs des cinq broches. Lorsque la bonne clé est insérée, les goupilles s'alignent au niveau et le cylindre peut être tourné pour désengager le boulon. Si la mauvaise clé est insérée, les broches s'accrochent. Le crochetage d'une serrure Yale s'est avéré extrêmement difficile et les pièces de la serrure pouvaient être produites en série à moindre coût par machine. Quelques années après son invention, la serrure Yale est devenue la norme, remplaçant pratiquement toutes les technologies de serrure antérieures.
Des serrures encore plus sophistiquées ont été développées au XXe siècle, notamment des serrures à minuterie utilisées dans les coffres-forts bancaires, des serrures à bouton-poussoir et des serrures électroniques qui fonctionnent avec une carte de crédit comme une clé. Le processus de fabrication qui suit concerne une serrure à goupille standard. C'est le genre de serrure que l'on peut trouver sur n'importe quelle porte d'entrée ou tiroir d'un classeur.
Matières premières
Les serrures à clé standard à cinq gobelets sont fabriquées à partir de divers métaux solides. Les mécanismes internes des serrures sont généralement en laiton ou en zinc moulé sous pression. La came, qui est la languette qui dépasse de la serrure pour la fixer, est généralement en acier ou en acier inoxydable. Le boîtier extérieur d'une serrure peut être en laiton, chrome, acier, nickel ou tout autre métal ou alliage durable.
Le processus de fabrication
Conception
- 1 Les serrures sont disponibles en plusieurs niveaux, de faible sécurité à haute sécurité. Une serrure à faible sécurité est généralement fabriquée à partir de matériaux moins chers et ses pièces peuvent être produites en série. Une entreprise qui fabrique des serrures à faible sécurité peut avoir deux ou trois modèles disponibles et garder en stock les pièces nécessaires pour les personnaliser. Au-delà de la basse sécurité, le fabricant de serrures est généralement ce qu'on appelle un équipementier d'origine, c'est-à-dire qu'il fabrique les pièces de ses serrures ainsi que les produits finis. Ce type de fabricant peut ne garder en stock que les pièces les plus élémentaires et les plus courantes, et la plupart de ses commandes nécessitent une conception personnalisée.
Le processus commence par l'évaluation par le fabricant des spécifications du client. Le client commande une serrure pour s'adapter à une certaine taille de porte par exemple, et demande que les serrures puissent être ouvertes avec un passe-partout. Le fabricant de serrures propose alors la meilleure conception pour les besoins de ce client. Dans certains cas, un client peut avoir acheté des serrures dans le passé auprès d'une entreprise et souhaite maintenant davantage de serrures identiques auprès d'un autre fabricant, qui promet de les fabriquer plus économiquement. Ensuite, le fabricant de serrures examine les serrures d'origine du client et passe par ce qu'on appelle un processus d'ingénierie inverse. L'équipe de conception du fabricant détermine à partir de la serrure existante comment adapter son produit à celle-ci. Dans de nombreux cas, la première entreprise de serrures du client a breveté des aspects de sa construction de serrures. Le deuxième fabricant ne peut pas le dupliquer sans enfreindre les brevets de l'autre société. Ainsi, les concepteurs « conçoivent autour » du produit de la première entreprise, produisant une serrure qui correspondra aux originaux du client et servira le même objectif, mais en utilisant des mécanismes différents. Les serrures de moyenne et haute sécurité passent dans la plupart des cas par cette étape de conception, ce qui rend la production de serrures un processus fastidieux. Un fabricant réputé fabriquant autre chose que des serrures à faible sécurité peut prendre de huit à 12 semaines pour produire des serrures pour une commande, à partir du moment où les spécifications sont données au moment où les serrures sont emballées et expédiées.
Vue en coupe d'un verrou Yale standard. Cette serrure a un cylindre rotatif qui est maintenu fermement dans le pêne par une série de cinq goupilles à ressort de différentes hauteurs. La clé a cinq encoches qui correspondent aux hauteurs des cinq broches. Lorsque la bonne clé est insérée, les goupilles s'alignent au niveau et le cylindre peut être tourné pour désengager le boulon. Si la mauvaise clé est insérée, les broches s'accrochent.
La clé
- 2 Pour la serrure à clé standard à cinq gobelets, la clé est fabriquée en premier. Le fabricant de serrures achète des ébauches de clés et coupe les arêtes, ou combinaisons, dans chaque clé. Chaque touche a cinq bosses qui sont coupées à différents niveaux. Ces niveaux sont désignés par des nombres. Un coupe-bas est un, le suivant est deux, puis trois. Dans de nombreux cas, il n'y a que quatre niveaux, bien que certains fabricants puissent en utiliser jusqu'à sept. Une serrure à clé à cinq gobelets avec quatre niveaux dans la clé donne quatre à la cinquième puissance, ou 1024, différentes combinaisons possibles de crêtes dans la clé. Les cinq arêtes sont répertoriées par la hauteur de chaque niveau, donnant ce qu'on appelle la combinaison pour la clé. Une clé avec la combinaison 12341 est coupée avec la première arête au niveau un, la seconde à deux, la suivante à trois, et ainsi de suite. Le fabricant de serrures choisit les combinaisons dans une liste aléatoire et coupe chaque clé différemment.
Mécanismes internes
- 3 Les mécanismes internes sont faits ensuite. Ceux-ci ont été conçus pour s'adapter à cet ordre de verrouillage particulier, et les machines qui les fabriquent peuvent devoir être rééquipées ou réinitialisées. Étant donné que les minuscules pièces intérieures, en particulier les goupilles, doivent être fabriquées avec des tolérances extrêmement fines, les machinistes peuvent faire un essai avant de commencer un gros travail. Ensuite, les machines peuvent être réinitialisées si nécessaire. L'usinage de petites pièces en laiton nécessite de nombreuses étapes. Ils peuvent être coulés, puis rainurés, striés, sertis de pierres précieuses et polis. Les outils de précision gèrent ces travaux, coupant le métal dans des tolérances de plus ou moins 0,001 pouce.
Autres pièces
- 4 Le fabricant fabrique également les autres pièces de la serrure. Le cylindre ou le bouchon dans lequel la clé s'insère, les plaques de protection, les rondelles, le boulon ou la came et le boîtier sont tous fabriqués selon les spécifications de conception, par moulage sous pression puis usinage supplémentaire. Le nombre de pièces varie selon la conception de la serrure, mais même une serrure petite et relativement simple peut comporter trente pièces distinctes, et certaines de ces pièces nécessitent plusieurs outillages. Le processus de fabrication des composants de la serrure peut prendre plusieurs semaines.
Assemblage
- 5 Lorsque toutes les pièces sont prêtes, les serrures sont assemblées à la main. Les éclusiers sont assis à des tables bien éclairées avec un kit de pièces de serrure dans une poubelle et la clé sur un support devant eux. Un travailleur expérimenté peut dire la combinaison de la clé simplement en la regardant. L'ouvrier remplit d'abord le bouchon, ou cylindre, de la serrure avec les goupilles qui correspondent à la combinaison de la clé. Le travailleur insère un petit ressort, puis la goupille de verrouillage, à l'aide d'un petit outil appelé pic d'assemblage pour maintenir les petites pièces. Le pic d'assemblage a un petit tournevis à une extrémité et une pointe à l'autre, et le travailleur l'utilise pour pousser les pièces délicates à leur place. Une fois la
Coupe transversale d'une serrure typique. bouchon est rempli selon la combinaison de touches, le travailleur enclenche ou visse les autres pièces autour de la serrure. Bien qu'il s'agisse d'un travail qualifié, il ne nécessite aucune formation spéciale et ces travailleurs ne sont pas des serruriers.
Dernières étapes
- 6 Une fois qu'une serrure est entièrement assemblée, le travailleur la vérifie avec la clé pour s'assurer qu'elle fonctionne. Il peut passer à un poste de contrôle qualité à ce stade, puis être dépoussiéré ou poli. Les travailleurs emballent les serrures terminées et les emballent pour l'expédition.
Contrôle qualité
L'aspect le plus important du contrôle qualité dans la fabrication de serrures est de s'assurer que les minuscules pièces usinées sont aux dimensions exactes spécifiées. Pour une nouvelle commande personnalisée, les machinistes produisent généralement des échantillons d'essai des pièces, et chacune d'entre elles peut être inspectée et mesurée manuellement, à l'aide de jauges précises. Si tout semble bien se passer, les machinistes exécuteront le reste de la commande, puis peut-être qu'une pièce sur 500 ou 1 000 sera vérifiée. Une fois que le travailleur a assemblé la serrure, il la teste avec la clé pour s'assurer qu'elle fonctionne correctement. Un spécialiste du contrôle de la qualité peut également effectuer une vérification ponctuelle des serrures à ce stade.
Le futur
De nombreuses entités telles que les universités et les sièges sociaux de grandes entreprises qui utilisent un grand nombre de serrures se convertissent à des systèmes de clé électronique. Ceux-ci utilisent une carte magnétique pour ouvrir une porte. Les cartes peuvent comporter un code-barres et les ordinateurs peuvent être utilisés pour stocker des informations sur les personnes qui franchissent chaque porte, ce qui soulève des problèmes de confidentialité pour certaines personnes concernées. D'autres serrures high-tech s'ouvrent avec activation vocale ou reconnaissance de la paume ou des empreintes digitales. De telles serrures offrent une sécurité relativement élevée, mais sont généralement trop chères et élaborées pour le domicile du citoyen ordinaire. Cependant, la tendance vers ces types de serrures électroniques et contrôlées par ordinateur s'intensifie à la fin des années 90 et elles seront sans aucun doute plus répandues à l'avenir.
Processus de fabrication