قفل

الأقفال هي أقفال محمولة مزودة بحلقة يمكن تمريرها عبر فتحة (مثل حلقة سلسلة أو مشبك) لمنع الاستخدام أو السرقة أو التخريب أو الضرر .

مصطلح "القفل" يعود إلى أواخر القرن الخامس عشر. يُعتقد أن البادئة "pad-" مرتبطة بالكلمة اللاتينية " ped" التي قد تشير إلى سهولة حمل القفل؛ وهي مُدمجة مع الاسم " lock " من الإنجليزية القديمة " loc" ، المرتبطة بالكلمة الألمانية " loch " التي تعني "حفرة". ^{[ 1 ] [ 2 ]}

توجد أقفال يعود تاريخها إلى العصر الروماني، 500 قبل الميلاد - 300 ميلادي . ^{[ 3 ]} وقد عرفها التجار في العصور القديمة الذين كانوا يسافرون على طرق التجارة القديمة إلى آسيا، بما في ذلك الصين. ^{[ 4 ]}

استُخدمت الأقفال في أوروبا منذ منتصف فترة لا تين ، ثم انتشرت لاحقًا إلى العالم الروماني وحضارتي برزيفورسك وتشيرنياخوف . [ 5 ^{] كانت الأقفال} الرومانية تتكون من قضيب طويل منحني مُثبّت على الغلاف، بالإضافة إلى قطعة أقصر يُمكن إدخالها داخل الغلاف. أما أقفال برزيفورسك وتشيرنياخوف فكانت تتكون من غلاف مُثبّت على الغلاف، وقضيب طويل منحني يُمكن إدخاله داخل الغلاف والغلاف معًا. ^{[ 5 ]}

استُخدمت الأقفال في الصين منذ أواخر عهد أسرة هان الشرقية (25-220 ميلادي). ووفقًا لهونغ سين يان، مدير المتحف الوطني للعلوم والتكنولوجيا ، كانت الأقفال الصينية القديمة في الغالب " أقفالًا تعمل بالمفتاح مع نوابض قابلة للفصل، وأقفالًا مركبة جزئيًا بدون مفتاح ". ^{[ 6 ]} صُنعت الأقفال من البرونز والنحاس والفضة ومواد أخرى، وكان استخدام البرونز أكثر شيوعًا في الأقفال الصينية القديمة. ^{[ 6 ]}

تم العثور على أقفال مزودة بآليات زنبركية في يورك، إنجلترا، في مستوطنة جورفيك الفايكنجية، التي يعود تاريخها إلى عام 850 ميلادي. ^{[ 7 ]}

صُممت أقفال غرف التدخين في إنجلترا ، وكانت تُصنع من صفائح الحديد المطاوع ، وتستخدم آليات بسيطة تعتمد على الرافعة والقفل. لم توفر هذه الأقفال حماية تُذكر ضد الدخول القسري أو الخفي. في نفس الفترة تقريبًا، ظهرت أقفال "المفتاح اللولبي" في المناطق السلافية من أوروبا، وكانت تُفتح بمفتاح لولبي يُدخل في ثقب المفتاح . يسحب المفتاح مزلاج القفل بقوة نابض قوي. أدت الأقفال التي توفر خيارات أكثر تنوعًا في المفاتيح إلى زوال أقفال المفتاح اللولبي. سمحت أساليب التصنيع المُحسّنة بإنتاج أقفال أفضل، مما قضى على غرف التدخين حوالي عام ١٩١٠.

في منتصف القرن التاسع عشر تقريبًا، أصبحت الأقفال ذات الطراز "الاسكندنافي"، أو "أقفال بوليم"، التي اخترعها المخترع السويدي كريستوفر بوليم ، بديلاً أكثر أمانًا للأقفال الشائعة في غرف التدخين والأقفال اللولبية. كانت هذه الأقفال تتكون من جسم من الحديد الزهر مُحمّل بمجموعة من الأقراص الدوارة. يحتوي كل قرص على فتحة مركزية تسمح بمرور المفتاح، بالإضافة إلى شقين على حافته. عند قفلها، تمر الأقراص عبر فتحات في حلقة القفل. يدور المفتاح كل قرص حتى تتطابق الشقوق، الموجودة على طول حافة كل قرص في أماكن مختلفة، مع حلقة القفل، مما يسمح لها بالانزلاق خارج جسم القفل. حصلت شركة ماكويليامز على براءة اختراع لهذه الأقفال عام ١٨٧١. كان تصميم "الاسكندنافي" ناجحًا للغاية لدرجة أن شركة جيه إتش دبليو كليماكس وشركاه في نيوارك، نيو جيرسي، استمرت في تصنيع هذه الأقفال حتى خمسينيات القرن العشرين. لا تزال دول أخرى تصنع هذا النوع من الأقفال حتى اليوم.

ظهرت أقفال "القلب المصبوب" بالتزامن مع الأقفال الاسكندنافية، وسُميت بهذا الاسم نسبةً إلى شكلها. كانت هذه الأقفال أقوى بكثير من أقفال "الدخان" وأكثر مقاومة للتآكل من الأقفال الاسكندنافية، حيث صُنع جسمها من النحاس الأصفر أو البرونز بتقنية الصب الرملي، كما تميزت بآلية رافعة أكثر أمانًا. تميزت أقفال القلب بسمتين بارزتين: الأولى غطاء زنبركي يدور فوق ثقب المفتاح لمنع دخول الأوساخ والحشرات، ويُعرف باسم "غطاء السقوط". أما الثانية فهي نتوء في أسفل القفل يسمح بربط سلسلة بجسم القفل لمنع فقدانه أو سرقته. حظيت أقفال القلب المصبوب بشعبية واسعة في خطوط السكك الحديدية لتأمين المحولات والعربات نظرًا لتكلفتها الاقتصادية وقدرتها الممتازة على الفتح بثبات في البيئات المتسخة والرطبة والمتجمدة.

في سبعينيات القرن التاسع عشر تقريبًا، أدرك صانعو الأقفال إمكانية دمج آلية القفل نفسها الموجودة في أقفال القلب المصبوبة في غلاف فولاذي أو نحاسي أكثر اقتصادية، بدلًا من صب جسم معدني سميك. صُنعت أغلفة هذه الأقفال من صفائح معدنية مسطحة، ثم مُلئت بأجزاء رافعة، وثُبّتت معًا بالمسامير. ورغم أنها كانت أكثر هشاشة من أقفال القلب المصبوبة، إلا أن هذه الأقفال كانت جذابة لانخفاض تكلفتها. في عام ١٩٠٨، حصلت شركة آدامز آند ويستليك على براءة اختراع لقفل مفتاح مُختوم ومُثبّت بالمسامير، وكان اقتصاديًا للغاية لدرجة أن العديد من خطوط السكك الحديدية توقفت عن استخدام أقفال القلب المصبوبة الشائعة، واعتمدت تصميم غلاف القفل الجديد هذا. وقد أنتج العديد من مصنعي الأقفال هذا النوع من الأقفال الذي لاقى رواجًا كبيرًا.

في عام ١٨٧٧، حصلت شركة ييل آند تاون على براءة اختراع لقفل ذي مجموعة من الروافع وقفل ينزلق للخارج عند فتحه. تميز هذا التصميم بكون الروافع مُجمّعة في "خرطوشة" تُدخل في هيكل من النحاس المصبوب. ويبقى هذا التجميع متماسكًا بواسطة مسمارين مخروطيين يمران عبر الهيكل والخرطوشة. وقد وفر هذا التصميم لسوق الأقفال التجارية قفلًا عمليًا قابلًا لإعادة الضبط. بعد حوالي عشرين عامًا، صنعت ييل قفلًا آخر من نوع "الخرطوشة" يستخدم آلية الدبابيس الدوارة الشهيرة وقفلًا ينزلق للخارج بدلًا من الانزلاق.

على الرغم من أن تشكيل المعادن كان أسلوبًا متاحًا لصانعي الأقفال منذ أوائل القرن التاسع عشر، إلا أنه لم يكن مجديًا اقتصاديًا إلا في أوائل القرن العشرين عندما انتشر توليد وتوزيع الكهرباء على نطاق واسع. تشبه بعض أقدم الأقفال (حوالي عام ١٩٠٥) المصنوعة من كتلة معدنية مصبوبة أو مبثوقة، الأقفال الحديثة اليوم. كانت شركة كوربين وإيجل من أوائل صانعي الأقفال الذين قاموا بتشكيل كتلة معدنية صلبة، وأدخلوا آلية أسطوانية جديدة نسبيًا وقفلًا منزلقًا في الثقوب المشكلة في جسم القفل. تميز هذا النوع من الأقفال بالقوة وسهولة التصنيع. صُممت العديد من الأقفال ذات الجسم المشكل بحيث يمكن تفكيكها ليسهل على صانعي الأقفال تركيبها على مفتاح معين. ولا تزال هذه الأقفال شائعة جدًا حتى اليوم. تسمح عملية التشكيل للعديد من الأقفال الحديثة بوجود غطاء يغطي القفل، وهو امتداد لجسم القفل حوله لحمايته من القص أو القطع.

في أوائل عشرينيات القرن العشرين، أسس هاري سوريف شركة ماستر لوك بأول قفل مُصفّح . كانت تُكدّس وتُجمّع صفائح معدنية مُثقّبة، وتُحدث ثقوب في منتصفها لتوفير مساحة لآلية القفل. ثم تُثبّت الصفائح المُكدّسة، المُحمّلة بأجزاء القفل، معًا بالمسامير. اشتهر هذا القفل بانخفاض تكلفته ومقاومته للصدمات بفضل تصميمه المُصفّح. واليوم، يُقلّد العديد من صانعي الأقفال هذا التصميم الناجح. ^{[ 8 ]}

• 
  قفل نحاسي لعربة شحن تابعة لشركة سكك حديد المحيط الهادئ المركزية في كاليفورنيا، 1884
• 
  قفل قديم في كاتماندو
• 
  تم العثور على قفل من العصر الفايكنجي في بيركا .
• 
  نمط القفل القديم، على البوابات الأمامية لكاتدرائية القديس بطرس
• 
  أقفال يدوية الصنع على الطراز العثماني في تركيا
• 
  قفل روماني قديم، بومبي، المتحف الأثري الوطني، نابولي

يتكون القفل من جسم، وحلق ، ^{وآلية قفل. الحلقة النموذجية عبارة عن حلقة معدنية على شكل حرف U (دائرية أو مربعة المقطع العرضي) تُحيط بما يُؤمَّن بالقفل (مثل سلسلة أو مزلاج). عمومًا ،} تتأرجح معظم حلقات الأقفال بعيدًا (كما هو الحال في الأقفال القديمة) أو تنزلق خارج جسم القفل عند فتحه. تشمل التصاميم الأقل شيوعًا حلقات مستقيمة أو دائرية أو مرنة (كابل). بعض الحلقات تنقسم وتتصل معًا للقفل والفتح.

يوجد نوعان أساسيان من آليات قفل الأقفال: المتكاملة والوحداتية. في آليات القفل المتكاملة، يتم تعشيق حلقة القفل مباشرةً مع أسطوانات القفل. ومن أمثلة هذه الآليات الأقراص الدوارة (الموجودة في الأقفال ذات الطراز الاسكندنافي، حيث يدور قرص بواسطة المفتاح ويدخل في تجويف محفور في حلقة القفل لمنعها من الحركة)، أو أسطوانات القفل ذات الرافعة (حيث يدخل جزء من المزلاج الذي يثبت حلقة القفل في أسطوانات القفل عند تدوير المفتاح الصحيح). تتميز الأقفال ذات آليات القفل المتكاملة بتصميم لا يسمح بتفكيكها، وهي عادةً أقدم من الأقفال ذات الآليات الوحداتية، وغالبًا ما تتطلب استخدام مفتاح للقفل.

أما آليات القفل المعيارية الحديثة، فلا تستخدم أسطوانات القفل مباشرةً لقفل القيد. بدلاً من ذلك، تحتوي على قابس داخل "الأسطوانة" يدور، باستخدام المفتاح المناسب، مما يسمح لآلية تُسمى "كلب القفل" (مثل محامل الكرات الموجودة في أقفال شركة American Lock Company) بالانزلاق من شقوق محفورة في القيد. غالبًا ما يمكن تفكيك الأقفال ذات آليات القفل المعيارية لتغيير أسطوانات القفل أو لصيانة القفل. تستخدم أسطوانات آليات القفل المعيارية عادةً أسطوانات من نوع الدبوس ، والرقاقة ، والقرص . عادةً ما تكون الأقفال ذات الآليات المعيارية أوتوماتيكية، أو ذاتية القفل (أي لا يتطلب قفلها استخدام المفتاح).

يمكن تحديد مقياس كمي لقوة شد القفل ومقاومته للدخول القسري والخفي من خلال الاختبارات التي طورتها منظمات مثل ASTM و Sold Secure (المملكة المتحدة) و CEN (أوروبا) و TNO (هولندا).

تُستخدم صور الأقفال المغلقة (وأحيانًا الأقفال المادية) أحيانًا للإشارة إلى أن شيئًا ما آمن أو لا يمكن الوصول إليه.

ومن الأمثلة المعروفة على نطاق واسع ما يحدث على الإنترنت ، حيث يتم تشفير البيانات في المعاملات الآمنة باستخدام التشفير بالمفتاح العام ؛ وتعرض بعض متصفحات الويب رمز قفل مغلق أثناء استخدام بروتوكول HTTPS .

أقفال الحب هي أقفال مادية يعلقها الأحبة على معالم مثل الجسور والبوابات والآثار، معلنين بذلك حبهم الأبدي لبعضهم البعض. يُعتقد أن هذه العادة نشأت في صربيا . وفي بعض المواقع السياحية الشهيرة، تعتبر السلطات المحلية الأعداد الكبيرة من هذه الأقفال مصدر إزعاج. ^{[ 10 ]}

• 
  رمز القفل
• 
  أقفال الحب ليلاً على جسر الجزارين في ليوبليانا، سلوفينيا.
• 
  يواجه شاب صعوبة في العثور على المفتاح المناسب لقفل حزام العفة الخاص بالمرأة

• صدر السيد
• قفل أسطواني ذو دبوس

• موقع المخترعين حول تاريخ الأقفال