La chiave è un oggetto in grado di bloccare o sbloccare la relativa serratura. Esistono diversi tipi di chiavi, quindi di serrature, con differenti livelli di sicurezza a seconda della protezione di cui si necessita.

Storia La nascita delle chiavi, sebbene molto semplici, si può far risalire alla preistoria. I nostri antenati utilizzavano delle primitive porte, costituite da rami, e sbarrate dall'interno. Un rametto di legno veniva inserito in una fessura nei pressi di questa barra, sollevandola. Per avere delle vere serrature bisognerà aspettare fino al tempo degli antichi egizi, i quali, circa 4000 anni fa, costruirono una serratura con un principio di funzionamento molto semplice: una chiave, inserita nella fessura della serratura, sollevava dei pioli di legno, i quali, allineandosi, rendevano possibile lo scorrimento del chiavistello.

Questo principio di funzionamento fu ripreso dagli antichi romani, e successivamente, nell'Ottocento, da Linus Yale Senior. Fu però il figlio, Linus Yale Junior, a perfezionarla e brevettarla nel 1861 e nel 1865. Oggi è conosciuta come serratura a cilindro, o a pistoncini, ed è indubbiamente il tipo di serratura più diffuso al mondo, per la semplicità nella produzione, la varietà dei livelli di sicurezza ottenibili e la comodità della chiave piccola.

Per secoli, infatti, furono usate chiavi di notevole ingombro, anche se di eccellente livello artistico. Questo è un fattore che dall'Ottocento a questa parte, grazie anche alla nascita e sviluppo dell'industria, non viene più considerato nella costruzione di chiavi e serrature, si considerano esclusivamente la praticità e la sicurezza.

Funzionamento

La chiave corretta, durante l'inserimento e/o la rotazione, supera i riscontri (ostacoli) presenti nella serratura, solleva la molla/le molle di bloccaggio del chiavistello e, ruotando, fa presa nelle dentature del chiavistello spostandolo avanti o indietro.

Lo spostamento del chiavistello può avvenire direttamente o indirettamente, ovvero: nelle serrature a cilindro (qualunque sia il tipo di cilindro) non è la chiave a spostarlo, bensì una camma o una leva azionata dalla chiave stessa (vedi immagini). Negli altri tipi di serrature invece, è direttamente la chiave a spostarlo.

Tipologie Chiavi a mappa

Le prime serrature furono quelle egizie, ma l'attenzione verrà ora spostata sulle chiavi dalla forma classica, ovvero quelle risalenti dal Medioevo fino a fine XIX secolo. Le più moderne sono di due tipologie:

A singola mappa (dette anche a lastre o a leve) A doppia mappa

Le chiavi a mappa singola (in lingua inglese Skeleton Key) sono, per forma, dirette discendenti delle antiche chiavi medievali. Sono costituite da tre parti: impugnatura (o testa), gambo (o stelo) e pettine. Il pettine viene comunemente chiamato mappa. Nelle chiavi antiche c'è differenza tra i due termini, in quanto la mappa è il disegno formato dagli intagli sul pettine; in quelle moderne si possono considerare sinonimi.

Il funzionamento è il seguente: la chiave, ruotando, solleva le lastre (nella serratura presente in foto vi è una sola lastra, in quanto progettata per avere una sicurezza minima; la chiave nella foto precedente non apre questa serratura) ad una determinata altezza, grazie alla presenza di intagli ad altezze diverse sul pettine; Sollevandosi, esse si allineano al centro, creando un passaggio nel quale scorre un perno attaccato al chiavistello, detto mentonnet. Il chiavistello viene spinto in avanti o indietro grazie ad un dentino presente al centro del pettine (vedere immagine della chiave).

Le chiavi a doppia mappa derivano dalle chiavi a mappa singola per serrature a leve a doppia mappa. Si basano dunque sullo stesso principio di funzionamento, ma con la differenza di avere due mappe. Questo incrementa la sicurezza della serratura e la numerosità di chiavi diverse che si possono fabbricare. Infatti, e questo vale per tutte le chiavi, le combinazioni possibili non sono infinite, quando vengono esaurite si ricomincia da capo. A seconda del tipo di chiave si possono avere più numerosità, dalle migliaia ai milioni di chiavi diverse.

Le chiavi a doppia mappa hanno sempre un verso di inserimento nella serratura, in quanto le lastre sono cifrate per essere allineate una volta da una mappa della chiave, una volta dall'altra; questo sia che la serratura sia a due mandate che a quattro. (La mezza mandata che viene data per aprire la porta serve solamente a spostare lo scrocco (vedi foto), non il chiavistello, quindi non viene contata come terza o quinta mandata.)

Chiavi per serrature a cilindro

Le chiavi per serratura a cilindro furono inventate da Linus Yale Senior, il quale, riprendendo il principio di funzionamento delle antiche serrature egizie e romane, inventò la serratura a cilindro, molto pratica e di piccole dimensioni. A quel tempo, essendo un'innovazione, era anche molto sicura contro lo scasso. Ai giorni nostri il cilindro classico è vulnerabile a tecniche di apertura tramite grimaldelli, bump keys (chiavi ad urto) e pick gun (pistola grimaldello). Tuttavia è possibile incrementarne notevolmente la sicurezza, inserendo basamenti e/o pistonicini appositamente lavorati. I migliori produttori li utilizzano già per i propri cilindri di sicurezza base.

Tali chiavi sono anche dette “a profilo universale”. Nel caso in cui la lama della chiave sia ricurva, la chiave può essere anche chiamata paracentrica. Questa accortezza rende più difficile la manipolazione del cilindro tramite grimaldelli.

La relativa serratura è detta “serratura a cilindro”, in quanto composta da un piccolo rotore (cilindro interno) collegato al chiavistello, e tenuto bloccato da dei basamenti che si posizionano tra il rotore e lo statore, ovvero la parte fissa. Ogni basamento è spinto verso il basso da una molla, e sotto di esso è presente un pin, o pistoncino (detto anche piolo o spina). L'inserimento della chiave corretta solleva i pin a livello del rotore, quindi contemporaneamente i basamenti sono portati a livello dello statore e il cilindro è libero di ruotare, spostando il chiavistello tramite la leva o la camma a cui è collegato.

I pin sono anche noti come pin attivi (dal momento che la chiave agisce direttamente su di essi), mentre i basamenti come pin passivi. Come già accennato, i cilindri possono avere una camma o una leva (vedere immagini in “principio generale di funzionamento chiave-serratura”). Quelli a camma sono detti cilindri sagomati e sono venduti separatamente dalla serratura; si smontano facilmente in caso di sostituzione tramite una vite. I cilindri a leva, invece, sono montati in fabbrica sulla serratura, ma sono anch'essi intercambiabili, la differenza è che per rimuoverli è necessario smontare la serratura.

Esiste una varietà di cilindri con chiave a profilo universale: sono le cosiddette “serrature a lamelle”, ovvero quelle serrature per cassette della posta, cassettiere ecc., che sono particolarmente piccole e non hanno dunque abbastanza spazio per contenere pin, basamenti e molle come un normale cilindro. Contengono invece delle piccole lamelle metalliche passanti per il cilindro, che si allineano all'interno di esso con l'inserimento della chiave corretta (vedere immagini).

A doppia faccia Le chiavi a doppia faccia sono quelle che presentano incisioni su entrambi i lati della lama (vedere foto). Le serrature che utilizzano questo tipo di chiavi sono cilindri a lamelle, in quanto utilizzare i pin sarebbe più dispendioso in produzione e il cilindro avrebbe un maggior ingombro. Queste serrature trovano applicazione in diversi campi: possono essere utilizzati per delle cassettiere, per cancelli elettrici, per selettori a chiave in generale. Sono inoltre il tipo di serrature che veniva impiegato nella maggior parte delle automobili e moto; ora si utilizzano perlopiù quelle a doppia traccia, che verranno trattate più avanti. Gli scooter per il momento mantengono quelle a doppia faccia.

A punzonate (per cilindri a profilo europeo e svizzero) Le chiavi punzonate furono brevettate nel 1922. Vengono impropriamente dette "a profilo europeo" perché si parla di cilindri a profilo europeo o cilindri a profilo svizzero; questo indica la forma del cilindro. Osservando la foto si individua il cilindro a profilo svizzero in alto, mentre in basso quello europeo.

Se hanno la stessa forma, sono detti europei anche i cilindri con chiave a profilo universale; non è necessario che la chiave sia punzonata. Le differenze tra cilindro europeo e svizzero sono essenzialmente due: il diametro dello statore (17 mm per quello europeo, come anche quello universale, e 22 per lo svizzero) e il profilo della chiave. Per profilo della chiave si intende quella serie di scanalature presenti sulla lama, che fanno da guida per l'inserimento della chiave e da ostacolo per gli attrezzi di scasso; le chiavi punzonate svizzere solitamente non presentano queste scanalature, o al limite ne presentano una per ogni lato della lama, ma non per questo sono meno sicure di quelle per il profilo europeo.

Il principio di funzionamento di un cilindro con chiave punzonata è lo stesso di un cilindro classico avente chiave a profilo universale; presenta tuttavia alcune differenze che ne incrementano notevolmente la sicurezza: la chiave non viene inserita verticalmente, ma orizzontalmente, quindi i pistoncini si appoggiano dentro i fori presenti sulla lama: ci sono tolleranze più strette rispetto al cilindro universale; infatti, lo scasso tramite grimaldelli risulta più complicato. Un'altra differenza sta nel fatto che in un cilindro a profilo europeo (o svizzero) ci possono essere più serie di pin, ovvero: osservando la chiave in alto nell'immagine si vedono due serie di fori sulla parte piatta e una serie sul lato, questo perché nel cilindro ci sono tre serie di pin: è un fattore di sicurezza in più.

Un'altra aggiunta può consistere nel cosiddetto "elemento mobile", ovvero una piccola placchetta metallica, con una certa elasticità meccanica, posta verso la punta della chiave, che agisce su due pin posizionati in fondo al cilindro.

Altre modifiche alla “composizione standard” della chiave europea verranno trattate nel capitolo “Chiavi ibride”, ovvero le chiavi che integrano due differenti tipi di sicurezza.

Curiosità: Nonostante la forma e il funzionamento, la chiave per il cilindro a profilo svizzero viene inserita verticalmente. La chiave punzonata può essere inserita indistintamente nei due versi, così come una chiave a doppia faccia. Questa innovazione fu introdotta per la prima volta nella storia nel 1934 da Fritz Schori, capo della produzione dell'azienda svizzera Bauer, poco dopo rinominata Kaba.

A pompa Le chiavi a pompa sono chiavi per serrature a pompa il cui relativo cilindro possiede i pin sul fondo, spinti in avanti in posizione di blocco tramite delle molle; quindi, la chiave li allinea quando viene spinta all'interno del cilindro. È da notare il fatto che se la chiave viene rilasciata senza ruotarla (o dopo aver dato le mandate), la forza delle molle la spingerà indietro, fuori dal cilindro. È una serratura alquanto difficile da scassinare.

Di tipo "Zeiss" (per serrature di tipo Zeiss) Le chiavi Zeiss (dette anche “cruciformi” o “a spillo”) sono delle chiavi che per forma possono ricordare un cacciavite a croce. Hanno infatti un profilo a “x” e tre lati su quattro presentano scanalature nelle quali si posizioneranno i pin. Il lato piatto serve per capire il verso di inserimento della chiave (solitamente il quarto lato va in basso).

Sono chiavi piuttosto comode, nel senso che sono sicure, grazie alle tre serie di pin poste a 90° l'una dall'altra, ma contemporaneamente la duplicazione non rappresenta un problema, qualsiasi ferramenta ne può realizzare una copia.

A doppia traccia