مفتاح سداسي

مفتاح سداسي (يُعرف أيضًا باسم مفتاح ألين أو مفتاح ألين ) هو أداة بسيطة لفك وربط البراغي أو المسامير التي لها رؤوس ذات تجاويف سداسية داخلية ( مآخذ ).

تُصنع مفاتيح الربط السداسية عادةً من قضيب واحد من الفولاذ السداسي الصلب، ذي نهايات غير حادة تتلاءم بإحكام مع تجاويف البراغي ذات الشكل المماثل. يُثنى القضيب بزاوية 90 درجة، مُشكلاً ذراعين غير متساويين في الطول يُشبهان حرف "L". عادةً ما تُمسك الأداة وتُدار من ذراعها الطويل، مما يُولد عزم دوران كبير نسبيًا عند طرف الذراع القصير؛ كما يُمكن إمساكها من ذراعها القصير للوصول إلى البراغي في الأماكن التي يصعب الوصول إليها ولتدوير البراغي بسرعة أكبر على حساب عزم الدوران. ^{[ 1 ]}

تُصنّف مفاتيح الربط السداسية حسب حجم المقبس، وتُصنع بدقة متناهية. لذا، تُباع عادةً في مجموعات تتضمن أحجامًا متنوعة. يزداد طول المفتاح عادةً مع ازدياد حجمه، ولكن ليس بالضرورة بشكل متناسب. في بعض التصاميم، يُدخل الطرف القصير في مقبض عرضي، يمكن أن يحتوي على عدة مفاتيح بأحجام مختلفة، قابلة للطي داخل المقبض عند عدم الاستخدام.

على الرغم من أن اسم " Allen " يستخدم بشكل عام في كثير من الأحيان، إلا أنه علامة تجارية مسجلة (حوالي عام 1910) لشركة Allen Manufacturing Company (التي أصبحت الآن Apex Tool Group ) في هارتفورد، كونيتيكت .

ربما تم تصور فكرة محرك البرغي ذي المقبس السداسي في وقت مبكر من ستينيات القرن التاسع عشر إلى تسعينياته، ولكن من المحتمل أن هذه البراغي لم تُصنع حتى حوالي عام 1910. يصف ريبكزينسكي (2000) موجة من براءات الاختراع لأنواع محركات بديلة في ستينيات القرن التاسع عشر إلى تسعينياته في الولايات المتحدة، ^{[ 2 ]} والتي تم تأكيد أنها تشمل أنواعًا مربعة ومثلثة ذات مفتاح داخلي (أي مقابس مربعة ومثلثة)، ^{[ 3 ]} ولكنه يوضح أن هذه الأنواع تم تسجيل براءات اختراع لها ولكن لم يتم تصنيعها بسبب الصعوبات والتكلفة التي كانت تترتب على ذلك في ذلك الوقت.

قام بي. إل. روبرتسون من ميلتون، أونتاريو ، بتسويق المقبس المربع لأول مرة عام 1908، بعد أن أتقن وحصل على براءة اختراع لطريقة التشكيل على البارد المناسبة، باستخدام المادة المناسبة وتصميم القالب المناسب . وفي الفترة ما بين 1909 و1910، حصل ويليام جي. ألين أيضًا على براءة اختراع لطريقة تشكيل رؤوس البراغي على البارد حول قالب سداسي . ^{[ 4 ]} وتوجد إعلانات منشورة لـ " برغي ألين الآمن " من شركة ألين للتصنيع في هارتفورد، كونيتيكت، منذ عام 1910. ^{[ 5 ]} وهذا هو السبب في أن الكثيرين يشيرون إلى المفتاح السداسي باسم مفتاح ألين.

في سيرته الذاتية، يقدم هوارد تي. هالويل الأب، مؤسس شركة ستاندرد بريسد ستيل (SPS؛ التي تُعرف الآن باسم SPS Technologies, Inc.)، رواية للأحداث ^{[ 6 ]} مفادها أن شركة SPS طورت محركًا سداسيًا داخليًا، بشكل مستقل عن شركة ألين، حوالي عام 1911. ومن هذا نشأ...خط منتجات Unbrako . لا يذكر هذا التقرير من هالوويل براءة اختراع ألين لعام 1910 ولا خط إنتاج براغي التثبيت الآمنة من ألين. مع ذلك، يصف هالوويل نفس الدافع الذي ذُكر سابقًا فيما يتعلق بألين وراء موجة اعتماد رأس المقبس السداسي، بدءًا ببراغي التثبيت ثم براغي الغطاء. كانت هذه حملة سلامة صناعية، جزءًا من الحركة التقدمية الأوسع ، لتطبيق براغي تثبيت بدون رأس على البكرات وأعمدة نقل الحركة المنتشرة في مصانع ذلك الوقت. من شأن براغي التثبيت بدون رأس أن تقلل من احتمالية تشابكها بملابس العمال وسحبهم إلى منطقة تلامس خطيرة مع عمود الدوران.

كانت شركة SPS آنذاك شركة رائدة في تصنيع حوامل وأطواق الأعمدة ، والتي كانت تُثبّت باستخدام براغي التثبيت. وفي سعيها للحصول على براغي تثبيت بدون رأس ذات قوة دفع أفضل من البراغي ذات الفتحة المستقيمة، ذكر هالوويل أن شركة SPS استوردت براغي تثبيت ذات تجويف مربع من بريطانيا، لكنها كانت باهظة الثمن. ^{[ 7 ]} (كان ذلك بعد عامين فقط من حصول روبرتسون على براءة اختراع كندية). دفعت هذه المشكلة المتعلقة بالتكلفة شركة SPS إلى شراء أول آلة براغي وتصنيع براغيها داخليًا، مما أدى إلى دخولها مجال بيع أدوات التثبيت (والذي اشتهرت به لاحقًا في صناعات تشغيل المعادن). قال هالوويل: "لفترة من الوقت، جربنا برغيًا يحتوي على فتحة مربعة مثل البرغي البريطاني، لكننا سرعان ما وجدنا أن هذه البراغي غير مقبولة في هذا البلد [الولايات المتحدة]. عندها قررنا دمج تجويف سداسي في البرغي [...]". ^{[ ٨ ]} لم يُفصّل هالوويل سبب رفض شركة SPS للثقب المربع، لكن من المرجح أن ذلك كان سيتطلب ترخيص براءة اختراع روبرتسون، الأمر الذي كان سيُفشل هدف SPS المتمثل في خفض تكلفة براغي الربط الداخلي (وربما كان هذا الخيار غير متاح بأي ثمن، كما هو موضح في " قائمة رؤوس البراغي > روبرتسون "). ولم يتطرق هالوويل في مذكراته إلى مسألة ما إذا كانت أساليب SPS تتطلب ترخيص براءة اختراع ألين لعام ١٩١٠. كما لم يذكر الكتاب الطريقة التي استخدمتها SPS في تلك السنوات الأولى، سواءً التشكيل على البارد أو التخريش الخطي. وإذا كانت الطريقة الأخيرة هي المستخدمة، فلن تكون براءة اختراع ألين ذات صلة.

ذكر هالوويل أن قبول محرك الربط السداسي الداخلي كان بطيئًا في البداية، لكنه انتشر بقوة في النهاية. ^{[ 9 ]} بدأ هذا التبني في صناعة الأدوات والقوالب ، ثم امتد لاحقًا إلى مجالات تصنيعية أخرى كالصناعات الدفاعية (الطائرات والدبابات والغواصات)، والطائرات المدنية، والسيارات، والدراجات، والأثاث، وغيرها. وفيما يتعلق بانتشار البراغي والمفاتيح، قال هالوويل: "كان الانتقال من برغي التثبيت ذي الرأس المربع [يشير هالوويل هنا إلى محرك الربط الخارجي المربع المنتشر آنذاك] إلى برغي التثبيت ذي الرأس السداسي المجوف، والذي استلزم تطوير مفاتيح خاصة لربطه أو فكه، سببًا في استياء الميكانيكيين ومصنعي الآلات أكثر من أي حدث آخر. [...] أنا متأكد من أن القدامى الذين سيقرؤون هذا الكتاب سيتذكرون هذه الفترة بوضوح." ^{[ 10 ]} (وقد تكررت هذه الصعوبات الانتقالية بعد عقود مع اعتماد محرك توركس ).

ربما كانت الحرب العالمية الثانية، بما شهدته من دافع غير مسبوق للإنتاج الصناعي بشتى أنواعه، هي الحدث الذي عرّف معظم عامة الناس على آلية الربط الداخلية السداسية. ( وقد أشارت مجلة العلوم الشعبية في عام 1946 إلى أن "مسامير الرأس والبراغي ذات الرؤوس الغائرة التي تستوعب مفاتيح الربط السداسية أصبحت شائعة الاستخدام بشكل متزايد"). ^{[ 11 ]}

من خصائص مفاتيح السداسي ما يلي:

• الأداة بسيطة وصغيرة وخفيفة.
• تتم حماية أسطح التلامس للبرغي أو المسمار من التلف الخارجي.
• توجد ستة أسطح تلامس بين البرغي والمفك.
• يمكن استيعاب رؤوس البراغي الصغيرة جدًا.
• تتيح هذه الأداة استخدام البراغي عديمة الرأس والبراغي ذات الرأس الغائر.
• يمكن تثبيت المسمار بالمفتاح أثناء إدخاله في فتحته.
• يتم تحديد عزم الدوران المطبق على البرغي بواسطة طول وسمك المفتاح.
• إن تصنيع هذه الأداة رخيص، لذا يمكن تضمينها مع المنتجات التي تتطلب تجميعًا من قبل المستخدم النهائي.
• يمكن استخدام أي من طرفي الأداة للاستفادة من مدى الوصول أو عزم الدوران.
• يمكن إعادة تأهيل الأداة عن طريق طحن الطرف البالي.

تُعرف مفاتيح ألين السداسية باسم " مفاتيح ألين " أو "مفاتيح ألين" في الدول الناطقة بالإنجليزية مثل المملكة المتحدة وأستراليا وكندا والولايات المتحدة، وفي الدول الناطقة بالإسبانية مثل إسبانيا والمكسيك. (اسم "ألين" علامة تجارية مسجلة، ابتكرتها شركة ألين للتصنيع في هارتفورد، كونيتيكت، حوالي عام 1910. ^{[ 1 ]} وتملك العلامة التجارية حاليًا شركة Apex Tool Group, LLC، التي استحوذت عليها شركة Bain Capital في عام 2014).

في ألمانيا، يُعدّ مصطلح "INBUS" علامة تجارية مسجلة، وهو في الأصل اختصار لعبارة " Innensechskantschraube Bauer und Schaurte " ، وقد طرحته شركة Bauer & Schaurte الألمانية عام 1934، واستحوذت عليه شركة INBUS IP GmbH ( بريكرفيلد ، ألمانيا) عام 2015. وقد سُجّلت شركة INBUS IP GmbH لغرض مُعلن هو حيازة العلامة التجارية INBUS وترخيصها. وفي أواخر عام 2015 وبداية عام 2016، أرسلت الشركة أوامرَ بالتوقف عن استخدام اسم "Inbus" للمفاتيح السداسية العشرية. ^{[ 12 ] [ 13 ] [ 14 ]} تُصنّع مفاتيح الربط السداسية من علامة INBUS التجارية حاليًا في شركة HaFu Werkzeugfabrik HJ Fuhrmann GmbH، بريكرفيلد، شمال الراين وستفاليا، حيث مثّلت، اعتبارًا من عام 2017، 7% من إجمالي مبيعات الشركة البالغة 8 ملايين يورو ^{[ 15 ].} وتُعرف أيضًا باسم مفتاح أو مفتاح ربط "Unbrako" في الدول الاسكندنافية (كانت في الأصل شركة في بنسلفانيا تأسست عام 1911، واستحوذت عليها شركة Deepak Fasteners Limited عام 2008). ^{[ 16 ]} في إيطاليا، تُعرف باسم brugola ، نسبةً إلى شركة Officine Egidio Brugola (التي تأسست عام 1926). في عام 1946، حصل إيجيديو بروجولا على براءة اختراع لنوع مهم منها ذي ساق حلزونية.

يُستخدم مصطلح "الرأس السداسي" أحيانًا للإشارة إلى هذا النوع من المحركات، لكن هذا الاستخدام لا يتوافق مع استخدامه الأكثر شيوعًا الذي يشير إلى السداسيات الخارجية.

تُقاس مفاتيح السداسي عبر الأسطح المستوية (AF)، وهي المسافة بين ضلعين متقابلين (متوازيين) من السداسي. ^{[ 17 ]}

متري

تم تحديد الأحجام المترية القياسية في ISO 2936:2014 "أدوات التجميع للبراغي والصواميل - مفاتيح براغي ذات مقبس سداسي"، ^{[ 18 ]} والمعروف أيضًا باسم DIN 911. ^{[ 19 ]}

أحجام مفاتيح السداسي المترية الشائعة ^{[ 20 ]}

النظام المتري (مم)	العرف الأمريكي
	التحويل (بالبوصة)	الاستبدال (في)
0.7	0.028
0.9	0.035
1.3	0.051
1.5	0.059
2	0.079	5/64​​
2.5	0.098
3	0.118
4	0.157	5/32​​
5	0.197
6	0.236
8	0.315	5/16​​
10	0.394
12	0.472
14	0.551
17	0.669
19	0.748	3/4​​

مجموعة الأحجام المحددة بالكامل هي: ^{[ 18 ]}

• 0.7 مم، 0.9 مم، 1.3 مم
• من 1.5 إلى 5 مم بزيادات قدرها 0.5 مم
• 5 مم 19 مم بزيادات قدرها 1 مم
• 21 مم، 22 مم، 23 مم، 24 مم، 27 مم، 29 مم، 30 مم، 32 مم، و 36  مم.

العرف الأمريكي

يتم تحديد أحجام مفاتيح الربط السداسية في الولايات المتحدة في معيار ANSI / ASME B18.3-1998 "مسامير رأس المقبس، والكتف، والتثبيت (سلسلة البوصة)" ^{[ 21 ]}

أحجام مفاتيح سداسية شائعة الاستخدام في الولايات المتحدة

القياس الأمريكي (بالبوصة)	متري
	التحويل (مم)	الاستبدال (مم)
0.028	0.711	0.7
0.035	0.889	0.9
0.050	1.270	1.3
١/١٦​​	1.588
5/64​​	1.984	2
3/32​​	2.381
7 ⁄ 64	2.778
1/8​​	3.175
9 ⁄ 64	3.572
5/32​​	3.969	4
3/16​​	4.763
7 ⁄ 32	5.556
ربع​​	6.350
5/16​​	7.938	8
3/8​​	9.525

المتغيرات

تتميز البراغي السداسية المقاومة للعبث بوجود دبوس بارز في مركز التجويف السداسي يمنع إدخال مفاتيح الربط السداسية العادية؛ وبالتالي، لا يمكن ربطها أو إزالتها إلا بمفتاح خاص مزود بتجويف للدبوس. وتُستخدم ميزة أمان مماثلة، وهي "رفض الدبوس المركزي"، في براغي توركس أيضًا .

تتميز بعض مفاتيح الربط السداسية بنهاية مستديرة، مما يسمح باستخدامها بزاوية خارج محور البرغي. وقد اخترع هذا النوع من مفاتيح الربط السداسية عام ١٩٦٤ من قبل شركة بوندوس ^{[ ٢٢ ]} ، ويتم تصنيعه من قبل عدة شركات. ورغم أنها تتيح الوصول إلى البراغي التي يصعب الوصول إليها، إلا أن ترقيق ساق الأداة لتشكيلها بشكل مستدير يجعلها أضعف من نظيرتها ذات الساق المستقيمة، مما يحد من عزم الدوران الذي يمكن تطبيقه؛ إضافةً إلى ذلك، فإن النهاية المستديرة لا تلامس البرغي إلا عند نقطة واحدة، على عكس التلامس الخطي الذي توفره مفاتيح الربط ذات الساق المستقيمة.

تُصنع رؤوس البراغي السداسية عادةً عن طريق ختم الرأس بقالب ، مما يؤدي إلى تشكيل المعدن باللدونة. تشمل الطرق الأخرى لتشكيل التجويف السداسي التخريش الخطي والتخريش الدوراني . يُعد تخريش الرؤوس بالتخريش الخطي بمثابة عملية تشكيل المعادن المشابهة لحفر نقر في الخشب باستخدام آلة نقر ؛ حيث يتم حفر ثقب ثم تُخرَش الزوايا. غالبًا ما تترك هذه العملية رقائق صغيرة ملتفة عالقة في أسفل التجويف، وهي ضئيلة في معظم التطبيقات.

يتم صنع المفاتيح السداسية عن طريق إعطاء المقطع العرضي السداسي لسلك فولاذي (على سبيل المثال، باستخدام قالب سحب )، ثم ثنيه وقصه.

• قائمة مفكات البراغي
• وجع

• بورتون، والتر إي. (فبراير 1946)، "أمسك بكل شيء" ، العلوم الشعبية ، المجلد  148، العدد  2، نيويورك، نيويورك، الولايات المتحدة الأمريكية.
• هالويل، هوارد توماس الأب (1951)، كيف بنى فتى المزرعة شركة ناجحة: سيرة ذاتية ، جينكينتاون، بنسلفانيا، الولايات المتحدة الأمريكية: شركة ستاندرد بريسد ستيل، LCCN 52001275 ، OCLC 521866 .  
• ريبتشينسكي، ويتولد (2000). فعل الخير: تاريخ طبيعي للمفك والبرغي . سكريبنر. ISBN 978-0-684-86729-8. إل سي سي إن 00036988 . 

• أبعاد مفاتيح ألين السداسية (مفاتيح ألين) ومآخذ رؤوس المفكات