Serratura a combinazione

Una serratura a combinazione si apre senza chiave: dischi, anelli o ruote, ciascuno con una tacca, devono essere tutti girati nella posizione giusta prima che il catenaccio possa muoversi. L’esempio più antico noto è una piccola serratura di bronzo di una cassettina sepolta in una tomba femminile di età imperiale romana ad Atene; il più antico datato si trova su un cofanetto d’ottone fatto in Iran nel 1197.

Che cos’è

Un lucchetto ad anelli: l’asta esce solo quando ogni anello è girato al suo posto.

Una serratura a combinazione tiene chiuso un catenaccio finché chi la usa non ha portato una serie di pezzi nella posizione giusta. Non c’è una chiave da perdere o da copiare: il segreto è una sequenza di lettere o numeri da tenere a mente. Cambiare la sequenza equivale a cambiare serratura.

L’idea assume varie forme. I lucchetti ad anelli hanno una fila di anelli intorno a un corpo cavo e un’asta o un archetto che si libera quando ogni anello mostra la sua lettera. Alcuni cofanetti medievali dell’Iran portavano sul coperchio una fila di piccoli dischi. Casseforti e camere blindate usano un’unica manopola graduata sulla porta, che regola una pila di ruote nascosta in una scatola della serratura retrostante.

Come funziona

Tutte le versioni si basano su tacche che devono allinearsi. In un lucchetto ad anelli ogni anello ha una fessura ricavata all’interno, e l’asta porta un dente sotto ogni anello. Finché una fessura è orientata male, il suo dente urta l’anello e l’asta resta dentro. Quando le fessure formano un canale diritto, i denti vi scorrono e l’asta esce.

Una ruota con la sua tacca e il suo nasello, e la camma di trascinamento con il perno che avvia la catena.

Una serratura da cassaforte ha una ruota per ogni numero. Le ruote girano libere su un perno fisso dentro la scatola, e ognuna ha una tacca sul bordo. La manopola fa girare un alberino che attraversa il perno e si avvita nella camma di trascinamento, così la camma si muove sempre con la manopola. Un perno della camma aggancia un piccolo nasello della ruota più vicina. Quella ruota porta a sua volta un perno che trascina la ruota successiva, e così via fino in fondo al pacco.

Per aprire una serratura a tre ruote si gira la manopola in un senso finché il primo numero non è passato quattro volte davanti al riferimento. Le tre ruote girano allora insieme, e quella più lontana dalla camma si ferma con la tacca dove cadrà la barretta. Girando in senso opposto fino al terzo passaggio del secondo numero si regola la ruota centrale senza spostare la prima. Tornando indietro fino al secondo passaggio del terzo numero si regola la ruota accanto alla camma. Rondelle tra le ruote impediscono che una trascini l’altra per attrito.

La leva poggia sopra il pacco: una corta sbarra, la barretta, si appoggia sul bordo delle tre ruote, e un becco tocca il bordo della camma. L’ultimo giro porta la tacca della camma sotto il becco. Se le tre tacche delle ruote sono allineate sotto la barretta, questa vi cade, il becco entra nella tacca della camma e la camma tira leva e catenaccio dentro la scatola. Se anche una sola ruota è spostata, la barretta resta sul suo bordo e il catenaccio rimane fuori. Dopo un errore si ricomincia l’intera sequenza.

Come si fa

Nel modello di cartone il listello cade solo quando le tre tacche si allineano sotto di esso.

Un modello di cartone mostra il pacco di ruote e la barretta. Ritagliate da un cartone rigido tre dischi di circa 8 cm di diametro e intagliate sul bordo di ciascuno una tacca quadrata di 1 cm di lato. Forate ogni disco al centro, in modo che giri libero su un tondino di legno. Incollate al tondino un quarto disco, che fa da camma, e infilate il tondino in due montanti di legno in cui possa girare. Mettete una rondella di cartone tra ogni coppia di dischi.

Incollate un corto piolo, un pezzo di fiammifero, su una faccia di ogni disco vicino al bordo, e un secondo sull’altra faccia dei due dischi centrali, tutti alla stessa distanza dal centro e ciascuno un po’ più lungo di metà dello spazio tra i dischi. I pioli di dischi vicini si agganciano così fra loro, e girando il tondino si trascinano i dischi uno dopo l’altro, come fanno perni e naselli in una serratura vera. Incernierate un listello di legno su un blocchetto dietro i dischi, in modo che appoggi col suo peso sui tre bordi. Incollate all’estremità del tondino, fuori da un montante, un quadrante di cartone graduato, e tracciate un riferimento sul montante.

Girate il tondino più volte in un senso, poi meno nell’altro, come descritto sopra, e osservate i dischi fermarsi uno alla volta. Quando le tre tacche sono in linea, il listello vi cade dentro. I tagli si fanno con un taglierino: tagliate su una tavoletta, lontano dalla mano che tiene il cartone, e ritirate la lama quando non la usate.

Storia ed evoluzione

La più antica serratura a combinazione conosciuta viene dalla necropoli del Ceramico, ad Atene. Nel 1964, scavando davanti alla porta del Dipylon una tomba femminile di età imperiale romana, gli archeologi trovarono un meccanismo di bronzo insieme ad anelli, gemme incise e altri oggetti preziosi della defunta. Un restauratore vi riconobbe la serratura di una cassettina. Wolfram Hoepfner, che la pubblicò nel 1970, descrive una sottile piastra di bronzo di circa 6,6 per 7,0 cm con tre pomelli ribattuti. Non c’era il buco della chiave. Il pomello centrale muoveva il catenaccio, che poteva arretrare solo dopo che ciascuno dei due dischi era stato girato finché un braccio del catenaccio cadeva nella sua tacca.

L’esempio datato più antico è un cofanetto d’ottone del Museum of Fine Arts di Boston, firmato dal costruttore di astrolabi Muhammad ibn Hamid al-Asturlabi al-Isfahani e datato all’anno 593 dell’egira, cioè il 1197. Il coperchio porta quattro dischi in fila, regolati in tutto su otto lettere. Un altro cofanetto dello stesso artefice, datato 1200, è nella David Collection di Copenaghen. Intorno al 1206 l’ingegnere al-Jazari descrisse un forziere chiuso da quattro serrature a combinazione, una per ogni angolo del coperchio, ciascuna con tre dischi, così che per aprirlo servivano dodici lettere. Non si attribuì l’idea. Intorno al 1420–1430 l’ingegnere veneziano Giovanni Fontana disegnò serrature a combinazione tra le macchine del suo libro di congegni.

In Europa, lo Science Museum di Londra conserva una serratura a combinazione d’ottone del Settecento e un lucchetto a lettere dell’Ottocento. Negli Stati Uniti Linus Yale junior presentò intorno al 1862 la serratura bancaria Monitor, una delle prime serrature da banca azionate da una manopola invece che da una chiave. Nel 1911 l’Encyclopaedia Britannica descriveva le serrature a manopola con ruote sovrapposte, il cui quadrante era di solito diviso in 100, come d’uso quasi universale sulle casseforti americane. La stessa manopola, lo stesso pacco di ruote e la stessa barretta si trovano ancora nelle casseforti e in molti lucchetti.