Nos topamos con ellas todos los días y pocas veces nos preguntamos por su funcionamiento. Las cerraduras tienen un funcionamiento simple pero bastante ingenioso al cual está dedicada esta entrada.

Para ilustrar su funcionamiento utilizaremos un modelo en 3D del conocido modelo de cerradura “TESO”. Este modelo de cerradura se conoce con el nombre de cilindro de pistones y su comportamiento es aplicable a otros tipos de cerraduras como los cilindros de seguridad o las cerraduras tubulares que veremos más adelante.

 

Lo primero que tenemos que hacer para entender cómo funciona una cerradura es conocer sus partes. Para ello vemos en la imagen de la derecha una sección de nuestra cerradura TESO e identificamos tres partes: el hull, el plug y la shear line. Dentro del hull podemos ver una serie de muelles que sostienen los pistones superiores, todos del mismo tamaño. Dentro del plug podemos encontrar, a continuación de los pistontes superiores, los pistones inferiores, de tamaño variable.

Como se puede observar la parte movil de la cerradura es el plug, dentro del cual insertaremos la llave. Si observamos con más detalle la imagen anterior vemos que, sin estar la llave insertada,  los pistontes superiores se interponen entre el plug y el hull en lo que llamamos la shear line. Este bloqueo impide al plug girar y por tanto mantiene la cerradura cerrada. ¿Qué ocurre entonces cuando insertamos la llave? Observemos la siguiente imagen:

Como vemos en la imagen de la izquierda las muescas de la llave coinciden con las distintas alturas de los pistones inferiores alineandolos con la shear line y quedando esta desbloqueada. En este punto, dado que no existe ningún obstáculo en la shear line el plug puede girar libremente y nuestra cerradura estará abierta.

Al extraer la llave sencillamente los muelles volverán a empujar los pistones superiores que, a su vez, empujarán a los pistoner inferiores hasta su límite y la shear line volverá a quedar obstaculizada por los pistones superiores bloqueando asi la cerradura.

 

Como dijimos anteriormente el funcionamiento de los cilindros de pistones es aplicable a otros tipos de cerraduras aparentemente distinas. Es el caso de las cerraduras tubulares que se muestran en la imagen de la izquierda.

Podemos ver el interior de una de estas cerraduras en el margen izquierdo de la imagen y distinguimos una parte familiar: los pistones superior e inferiores y los muelles.

Vemos que, como en el caso anterior, los pistones superiores (Los inmediatos a los muelles) impiden que la parte superior de la cerradura gire sobre su propio eje dado que se interponen en la shear line, ahora definida por el plano que separa ambas partes de la cerradura tubular.Del mismo modo que en el caso anterior al introducir una llave en la cerradura esta empujaría los pistones inferiores que, a su vez, empujarían a los superiores y ambos se alinearían con la shear line desbloqueando la cerradura.

 

Hemos visto por tanto que el funcionamiento de una cerradura es bastante sencillo pero a la vez muy ingenioso.  La primera patente de un cilindro de pistones proviene de mediados del siglo XIX y pese a pequeñas modificaciones en la morfología de los pistones o la orientación del keyway mantiene su principio de funcionamiento intacto hasta la fecha. Pese a que los modelos más sencillos pueden ser facilmente violados, los cilindros de pistones continuan en la actualidad siendo el principal medio protección en nuestras viviendas, buzones, vehículos, etc.