Serratura e chiave

Una serratura trattiene un chiavistello finché una chiave della forma giusta non lo libera. Le serrature di legno a perni erano già in uso nel Vicino Oriente antico, e lo stesso principio, perfezionato nell'Ottocento, funziona oggi nella maggior parte dei cilindri delle porte.

Che cos’è

Una serratura tiene chiusi una porta, un coperchio o una catena, e una serratura a chiave è pensata per aprirsi solo con la chiave corrispondente. Ogni serratura a chiave ha un chiavistello che chiude, un ostacolo che lo blocca e una chiave la cui forma rimuove l’ostacolo.

La tavola mostra la serratura di legno a perni, spesso chiamata serratura egizia. Non richiede metallo né molle, eppure funziona già come un moderno cilindro a perni.

Come funziona

La cassa è un blocco di legno fissato all’interno della porta. Un chiavistello quadrato scorre in un tunnel nella sua parte bassa, e la sua estremità entra in un incavo dello stipite. Il chiavistello è cavo, e la sua parete superiore ha una fila di fori. Sopra di essi, perni di legno liberi pendono in fori verticali della cassa. Quando si spinge il chiavistello in posizione, i perni cadono per il loro peso nei fori e lo bloccano.

La chiave è una lunga barra piatta con denti disposti come i fori. La si infila nella cavità del chiavistello e la si solleva. I denti spingono in alto i perni finché la loro estremità inferiore è a filo con la parte superiore del chiavistello, che allora si può tirare indietro con la chiave ancora dentro. Se un dente è fuori posto, almeno un perno resta nel suo foro.

In una serratura a guardie, gli intagli dell’ingegno permettono alla chiave di girare oltre le guardie fisse e di spingere il chiavistello.

Le serrature successive bloccarono il chiavistello con altri organi. Una serratura a guardie ha ostacoli fissi, le guardie, sul percorso della chiave che gira, e solo una chiave intagliata nei punti giusti ruota abbastanza da spingere il chiavistello. Una serratura a leve ha una pila di leve girevoli che vanno sollevate ciascuna all’altezza esatta prima che il chiavistello possa passare.

Il moderno cilindro a perni mantiene l’idea di perni che la chiave deve sollevare a un’altezza precisa. Un rotore di ottone gira dentro un corpo fisso. Cinque o sei coppie di perni, spinte verso il basso da piccole molle, attraversano il confine fra le due parti e impediscono al rotore di girare. Le tacche della chiave sollevano ogni coppia in modo che la giunzione fra perno inferiore e perno superiore cada esattamente su quel confine, la linea di taglio, e il rotore gira.

Come costruirla

Una serratura di legno a perni è un buon progetto da fine settimana per una cassetta o un mobile. Con un po’ di pazienza la si apre anche senza chiave: è un pezzo dimostrativo.

Fare il chiavistello. Prendete un listello di legno duro largo 40 mm, alto 45 mm e lungo 40 cm. Scavate sul lato inferiore una scanalatura larga 20 mm e profonda 30 mm, dall’estremità interna fino oltre la metà, poi incollatevi sotto un listello sottile per chiuderla a tunnel. I 15 mm di legno che restano sopra la scanalatura sono la parete superiore. Foratela con tre o quattro fori da 10 mm a intervalli irregolari.

Fare la cassa. Realizzate un blocco con un tunnel quadrato in cui il chiavistello possa scorrere, forandolo e squadrandolo con lo scalpello oppure incollando quattro assi attorno al chiavistello. Con il chiavistello in posizione di chiusura, forate il blocco in verticale fino ai fori del chiavistello, così che tutto sia allineato. Tagliate un perno da 10 mm per ogni foro e incollate vicino alla sua sommità un breve collare di tondino più grosso, in modo che attraversi la parete superiore del chiavistello e non scenda oltre: la sua estremità deve fermarsi a filo con il soffitto della scanalatura, altrimenti la chiave non entra. Allargate la parte alta di ogni foro della cassa per accogliere il collare, poi incollate un coperchio sul blocco perché i perni restino dentro.

Fare la chiave. Piallate una barra piatta spessa circa 10 mm che scorra liberamente nella scanalatura. Incollatevi denti di tondino alla stessa distanza dei fori, alti 15 mm ciascuno, cioè esattamente lo spessore della parete superiore; barra e denti lasciano così 5 mm di gioco sotto il soffitto mentre la chiave entra. Quando si solleva la barra della chiave contro il soffitto, i denti riempiono i fori e sollevano i perni appena sopra il chiavistello. Lasciate abbastanza spazio sopra i collari perché i perni possano salire di tanto.

Montare e provare. I perni cadono per gravità: la cassa va quindi fissata su una superficie verticale, per esempio l’interno dell’anta di un armadio, con i perni che pendono dritti, e l’incavo del chiavistello si ricava nel telaio. Manovrate la serratura dall’interno oppure ritagliate accanto un’apertura per la mano. Carteggiate i perni finché cadono liberamente e passate della cera sul chiavistello.

Sicurezza. Bloccate il pezzo con un morsetto prima di segare o forare, tenete entrambe le mani dietro il filo degli scalpelli e indossate occhiali protettivi con trapano o fresatrice. Non montate mai una serratura fatta in casa su una porta che va aperta in fretta in caso di emergenza, come un’uscita di sicurezza o un bagno.

Storia ed evoluzione

Le serrature sono difficili da datare, perché il legno si conserva di rado. Lo scavatore francese Paul-Émile Botta trovò a Khorsabad, nel palazzo del re assiro Sargon II, una porta chiusa da una grande serratura di legno a perni, e Austen Henry Layard recuperò a Ninive una chiave di bronzo della stessa forma. Si legge spesso che la serratura di Khorsabad avrebbe 4000 anni, ma il palazzo risale all’VIII secolo a.C., e l’archeologo D. T. Potts ha mostrato che quella cifra deriva da un catalogo letto male. Sostiene inoltre che testi mesopotamici di presagi più antichi nominano già il chiavistello, i perni e la serratura, il che renderebbe il dispositivo più antico di qualunque esemplare conservato. Il nome di «serratura egizia» deriva dal suo lungo uso in Egitto, dove nell’Ottocento era ancora comune.

Gli anelli-chiave romani aprivano piccoli scrigni; le fessure dell’ingegno gli permettevano di superare le guardie della serratura.

Gli autori greci conoscevano chiavi a più denti, e i fabbri romani fecero la serratura di ferro e la chiave di bronzo, aggiunsero le guardie e costruirono lucchetti. Le piccole chiavi romane avevano spesso la forma di anelli, probabilmente per aprire scrigni e portagioie più che porte; gli abiti romani non avevano tasche, e una chiave portata al dito era sicura e sempre a portata di mano. A Colchester una cassetta di legno fu sepolta in una tomba con l’anello-chiave ancora infilato nella serratura. Le serrature medievali erano per lo più a guardie, spesso molto decorate, e bastava un attrezzo sottile per superarle.

In un cilindro a perni la chiave porta ogni giunzione fra i perni sulla linea di taglio.

In Inghilterra Robert Barron brevettò nel 1778 la serratura a leve a doppio effetto. Joseph Bramah brevettò nel 1784 una serratura cilindrica a lamelle scorrevoli e in seguito promise un premio a chi fosse riuscito ad aprire quella esposta nella vetrina del suo negozio londinese; la sfida è di solito datata al 1790, ma il cartello conservato allo Science Museum porta la data del 1801. Il fabbro americano Alfred Hobbs ci riuscì durante la Grande Esposizione di Londra del 1851, dopo circa 51 ore di lavoro distribuite su 16 giorni. Nel 1818 Jeremiah Chubb aggiunse alla serratura a leve un rivelatore: una leva sollevata troppo bloccava il meccanismo e segnalava il tentativo di scasso. Abraham Stansbury ottenne in Inghilterra un brevetto per una serratura a perni nel 1805, e Linus Yale sr. brevettò i propri modelli negli Stati Uniti negli anni Quaranta dell’Ottocento. Suo figlio, Linus Yale jr., brevettò nel 1861 una serratura a perni con chiave rotonda e nel 1865 una serratura che si apre con una chiave d’acciaio piatta e sottile, intagliata sul bordo. Gran parte dei cilindri delle porte di oggi discende da quel modello.