متى تم اختراع روابط الكابلات؟

كل ورشة عمل في العالم لديها بعض منها. إنها تساعد في ربط حزم الأسلاك في الطائرات والمصانع وخزائن الخوادم؛ وتغلق أكياس الخبز وتضع علامات على المنتجات؛ وتستخدم في بناء أنظمة دعم الحدائق وإصلاح الدراجات. ولكن إذا سألت معظم الناس متى تم اختراع روابط الكابلات، فمن المؤكد أنهم سيبدون في حيرة. في الواقع، هناك قصة مثيرة وموثقة وراء هذا الاختراع، مبتكرها هو ماوروس سي. لوغان، مهندس في شركة توماس وبيتي. كان يشاهد كيف كان العمال يربطون الأسلاك معًا باستخدام خيوط الشمع، واعتقد أنه كان هناك حاجة إلى حل أفضل. ونتيجة لذلك، اخترع Ty-Rap®، الذي لا يزال يعتبر واحدًا من أشهر أجهزة التثبيت على الإطلاق ويستخدم في تصنيع حوالي 100 مليار منتج كل عام.

تكشف المقالة عن جميع حدود هذه القصة: ما الذي استخدمه الناس قبل روابط الكابلات، كيف حدث اختراع لوغان، تاريخ براءة الاختراع وتصنيع Ty-Rap، التحسينات في التصميم والمواد، وروابط الكابلات في الوقت الحاضر.

إجابة سريعة: تم اختراع روابط الكابلات في عام 1958 بواسطة ماوروس سي. لوغان، مهندس في شركة توماس وبيتي الأمريكية لمكونات الكهرباء، وتم بيعها تحت اسم العلامة التجارية Ty-Rap®. حصل لوغان على الفكرة في عام 1956 أثناء جولة في مصنع طائرات بوينغ، حيث كان العمال يربطون حزم الأسلاك يدويًا باستخدام حبل نايلون مضفر مغطى بالشمع - وهي عملية بطيئة ومؤلمة تركت أيديهم مقطوعة ومتصلبة (معروفة في التجارة باسم “أيدي البرغر”). قدم براءة الاختراع في 24 يونيو 1958. كانت أول روابط Ty-Rap تجمع بين حزام بلاستيكي مسنن مع شظية قفل معدنية صغيرة داخل الرأس؛ الروابط الحديثة مصبوبة في قطعة واحدة من النايلون (عادةً نايلون 6.6) مع فك رافعة مدمج. تأسست شركة توماس وبيتي في عام 1898، وهي الآن جزء من ABB، وتنتج روابط الكابلات اليوم أكثر من 45 مصنعًا حول العالم بمعدل تقديري يبلغ 100 مليار وحدة سنويًا. يأتي مصطلح “رابط سحاب” - الاسم العامي الأمريكي - من الصوت الذي يصدره الرابط عند شده بإحكام.

قبل رابط السحاب: ما الذي استخدمه الناس لتجميع الكابلات

قبل عام 1958، كانت عملية الأسلاك الكهربائية يدوية بالكامل. كانت الكابلات التي تُشحن في مصانع الطائرات، ومصانع المركبات، ومحطات الاتصالات تُربط بخيوط نايلون مضفر مغطاة بالشمع أو خيوط الكتان من خلال الطريقة المعروفة باسم ربط الكابلات. كان العامل يضع حول السلك بلف الحبل على الأسلاك ويقوم بربط عدد من العقد: عقدة القرنفل، وعقدة الجري، وربط خاص معروف اليوم من الكتيبات العسكرية. يمكن أن تُصنع آلاف العقد في حزمة سلك واحدة للطائرات.

لم تحقق البدائل الأخرى نتائج أفضل. كانت المشابك المعدنية ولقطات الأنابيب تعمل، لكنها كانت ثقيلة بعض الشيء، ومكلفة، وطويلة في التركيب. كان الشريط اللاصق (الذي يعد سلف شريط القناة) ملتصقًا ولكنه اختفى بسرعة كما وصل. استخدمت بعض المنشآت أيضًا خيوط عادية أو خيوط بدون أي طلاء، والتي كانت تتفكك. كانت جميع الطرق تعاني من نفس العيوب: كانت بطيئة، وتسبب ضررًا للعزل البلاستيكي مع مرور الوقت، وكان يجب إزالتها بالكامل لإجراء التعديلات.

المخترع: ماوروس سي. لوغان وتوماس وبيتس

الشخص المسؤول عن إحداث هذا التغيير كان ماوروس سي. لوغان، الذي وُلِد في 6 يوليو 1921 في دالموير، اسكتلندا. بحلول عام 1956 كان مقيمًا في إليزابيث، نيو جيرسي — حيث عاش لمدة 60 عامًا — وكان يعمل كمهندس في توماس وبيتس، وهي شركة مكونات كهربائية. تأسست الشركة على يد روبرت م. توماس وهوبارت د. بيتس في عام 1898 في مدينة نيويورك بعد أن بدأوا في بيع الأنابيب لتجار الجملة الكهربائيين عندما دخلت الأضواء الكهربائية المدينة لأول مرة. انتقلت الشركة إلى إليزابيث في عام 1917 وأقامت سمعة جيدة في إنتاج الموصلات والتجهيزات الكهربائية — النوع من المنتجات التي جعلت اكتشافات لوغان اللاحقة تحظى بقبول تجاري بعد فترة قصيرة.

كونه مهندسًا عمليًا للغاية، استخدم لوغان نهجًا عمليًا في عمله. بكلمات قليلة، وصفه ابنه روبرت كما يلي: “لم يكن والدي متعلمًا بشكل عالٍ لكنه كان أذكى شخص عرفته على الإطلاق. لم يعتقد أن القيام بالأشياء بالطريقة التقليدية كان جيدًا بما فيه الكفاية.”

لحظة الأصل: مصنع بوينغ في عام 1956

في عام 1956، بينما كانت الحرب الباردة وسباق الفضاء في ذروتهما، تم استدعاء لوغان إلى مصنع بوينغ. في ذلك الوقت، كانت المصانع الأمريكية تنتج القاذفات والصواريخ والأقمار الصناعية بكميات غير مسبوقة، مما يتطلب كميات هائلة من الأسلاك. رأى لوغان أن شركة الطائرات كانت تستخدم ألواحًا ضخمة من الخشب الرقائقي لأسلاكها الكهربائية، وكانت جميع الأسلاك المتصلة مؤمنة بخيوط مضفرة مشدودة ومربوطة يدويًا. تسبب هذا العمل في ضرر كبير ليد العمال، حيث كانت راحة أيديهم تتأذى من الربط والسحب المستمر، وأصبحت مغطاة بجلد سميك وجروح، وهو ما أطلق عليه الصناعة ’أيدي البرغر“. كان للخيط المشمع عيب أيضًا، حيث كان عرضة لتطوير الفطريات، مما تسبب في المزيد من الخطوات في عملية العمل معه وزيادة خطر فشل المنتج النهائي.

مقتنعًا بأنه يمكنه اختراع بديل أفضل، كرس لوغان العامين التاليين لتطوير اختراعاته بينما كان لا يزال يقوم بعمله العادي في توماس وبيتس. لم يكن يعمل بمفرده في هذا، لأنه كان واضحًا أن الحاجة لمثل هذه الأسلاك موجودة في السوق، وكانت مرافق توماس وبيتس مثالية لتحويل هذه الفكرة إلى منتج.

براءة الاختراع لعام 1958 وإطلاق Ty-Rap

في 24 يونيو 1958، قدم لوغان إلى مكتب براءات الاختراع اختراعه لـ “رابطة كابل Tie-Rap سهلة الاستخدام وطويلة الأمد”. وصفت البراءة حزامًا ذاتي القفل يتكون من شريط مرن مع سلسلة من الأسنان المتشابكة، ورأس يتضمن آلية قفل، وذيل للسحب عبر الرأس. تُظهر براءة التصميم من عام 1958 شيئًا يمكن التعرف عليه بشكل كبير كنسخة مشابهة جدًا من رابطة كابل Tie-Rap طويلة الأمد.

لم تكن رابطة Tie-Rap المبكرة مصنوعة بالكامل من البلاستيك مثل الروابط الجديدة. في البداية، تم دمج الشريط البلاستيكي المصبوب مع الشوكة الصغيرة المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ في رأس الرباط، والتي كانت تقفل في الشريط لمنع الانزلاق بشكل آمن. حتى لو قدم التصميم المكون من جزئين الحل لمشكلة الانزلاق تحت الاهتزاز المستمر، إلا أنه كان مكلفًا نسبيًا من حيث التصنيع. بعد بضع سنوات، مع تحسين عمليات تشكيل الحقن من قطعة واحدة، تم إخراج الشوكة الفولاذية من الإنتاج، مما أدى إلى تحديث رابطة Tie-Rap بشكل كبير. تم إطلاق رابطة Tie-Rap تجاريًا في عام 1958 وأظهرت أول شهر من المبيعات نتائج ضعيفة جدًا - $350، والتي تبدو قليلة جدًا مقارنة بالملايين التي ستنتجها الشركة لاحقًا. ظل لوغان يعمل في شركة توماس وبيتس حتى تقاعده.

التطور: من الشوكة المعدنية إلى النايلون الحديث

تعكس زيادة استخدام روابط الكابلات تاريخ تصنيع البلاستيك:

• خمسينيات وستينيات القرن الماضي: كانت تتكون من شريط بلاستيكي وقفل معدني، تستهدف صناعات الفضاء والدفاع.
• ستينيات وسبعينيات القرن الماضي: بدأت تأخذ شكلها باستخدام قطعة كاملة من النايلون 6.6 من خلال تقنية تشكيل الحقن، مما أزال المكون المعدني وبالتالي زاد من القوة وخفض التكاليف.
• سبعينيات وثمانينيات القرن الماضي: بدأت تظهر أنواع مختلفة بما في ذلك النايلون المثبت بالأشعة فوق البنفسجية للاستخدام الخارجي، المثبت بالحرارة لفتحات المحركات، وتركيبات درجات الحرارة المنخفضة للمناطق ذات درجات الحرارة المنخفضة للغاية.
• ثمانينيات وتسعينيات القرن الماضي: جلبت هذه الحقبة روابط قابلة للإفراج تتميز بزر إفراج يوفر إمكانية رفع القفل، بالإضافة إلى ما يسمى بروابط التعريف باستخدام علامات لكتابة المعلومات، وروابط تثبيت الدفع للسيارات، وروابط الكشف عن المعادن المستخدمة أيضًا في صناعات المواد الغذائية.
• العقد 2000 وما بعده: كانت التغييرات الأكثر إثارة في هذا النوع من المنتجات هي إدخال روابط الفولاذ المقاوم للصدأ للظروف المنخفضة للغاية، ودرجات خالية من الهالوجين ومقاومة للحريق، وإصدارات قابلة للتحلل وإعادة التدوير، وتحسينات في علم ergonomics بما في ذلك انخفاض ارتفاع الروابط وزوايا أكثر انسيابية.

نفس الآلية - شريط نتوء وراتشيت - ظلت سليمة على مدى السبعين عامًا الماضية وهذه الحقيقة هي أفضل دليل على ملكية تصميم لوغان.

لماذا “رابطة Zip”؟ قصة التسمية

Ty-Rap هو الاسم المعطى للمنتج الذي تبيعه شركة توماس وبيتي، على الرغم من أن المحترفين يطلقون عليهم اسم روابط الكابلات أو روابط الربط في مستندات المواصفات الخاصة بهم. ومع ذلك، فإن المصطلح الذي أصبح مشهورًا بين الناس هو “رابط سحاب” الذي تم صياغته نتيجة للصوت الغريب المعروف باسم سحاب الذي ينتجه الحزام أثناء سحبه عبر رأس الحزام وتثبيته. في المملكة المتحدة والعديد من البلدان الأخرى، بما في ذلك دول الكومنولث، فإن مصطلح روابط الكابلات أو روابط الربط شائع. فضل الأستراليون مصطلح روابط الكابلات بينما استخدم موظفو الاتصالات روابط الربط. لقد أصبح مصطلح Ty-Rap شائعًا في هذه الأسواق وتوقف عن كونه علامة تجارية للاختراع.

روابط الكابلات اليوم: المواد، الأنواع، والابتكارات

تمتد روابط الكابلات الحديثة عبر مجموعة هائلة من المواد والتكوينات، واختيار من بينها هو مهارة بحد ذاته - دليلنا إلى مما تصنع روابط السحاب يتعمق في علم المواد، و دليل اختيار روابط الكابلات يغطي مطابقة الرابط مع الوظيفة:

بالنسبة لمعظم الوظائف، لا يزال الاختيار يعتمد على الأساسيات: قوة الشد، الطول، درجة المادة، والتقييم البيئي - مواضيع مرجع أحجام رباط الكابل لدينا مرجع أحجام رباط الكابل القياسية و مقارنة الفولاذ المقاوم للصدأ مع النايلون. الفروق في الجودة بين الشركات المصنعة حقيقية ومرئية - دليل جودة رباط الكابل النايلون يوضح ما يجب فحصه على الرباط قبل الوثوق به مع حزمة الأسلاك.

حقائق وأرقام عن رباط الكابل

• تاريخ الاختراع: 1958 (تم تقديم براءة الاختراع في 24 يونيو 1958)
• المخترع: ماوروس سي. لوغان، مهندس من توماس وبيتي
• أول علامة تجارية: تاي-راب® (توماس وبيتي، جزء من ABB اليوم)
• مبيعات الشهر الأول: حوالي $350
• الإنتاج العالمي الحالي: 100 مليار وحدة كل عام ويتم إنتاجها بواسطة أكثر من 45 شركة مصنعة
• سنة تأسيس توماس وبيتي: 1898، نيويورك؛ حالياً جزء من ABB.

الأسئلة المتكررة

ماذا كان يستخدم الناس قبل رباط الكابل؟

قبل استخدام رباط الكابل، كانت الأسلاك تُجمع باستخدام خيوط نايلون مضغوطة بالشمع أو خيوط الكتان، والتي كانت تُستخدم عن طريق الربط اليدوي، بالإضافة إلى المشابك المعدنية والأشرطة اللاصقة. في مصانع تصنيع الطائرات، كانت العملية اليدوية المتضمنة في الربط تسبب إصابات ليد العمال لدرجة أنه تم صياغة مصطلح ’أيدي البرغر“ للإشارة إلى الإصابات التي تعرض لها العمال.

ماذا يسمي البريطانيون رباط الكابل؟

في المملكة المتحدة ومنطقة الكومنولث، يُستخدم مصطلح رباط الكابل، وهو المصطلح الفني والاسم المستخدم في المواصفات الهندسية أو الأشرطة المربوطة. أصل مصطلح “رباط الكابل” يعود إلى استخدامه في أمريكا الشمالية، حيث الاسم مشتق من الصوت المرتبط بشد رباط الكابل.

متى تم استخدام رباط الكابل لأول مرة؟

تم تقديم رباط الكابل تاي-راب لأول مرة في السوق التجارية في عام 1958 بواسطة توماس وبيتي، بعد أن لاحظ ماوروس سي. لوغان المنتج في منشأة تصنيع بوينغ. كان الاستخدام الأول لرباط الكابل تاي-راب في تجميع الأسلاك لتصنيع حزم الأسلاك للطائرات. ثم تم استخدام المنتج في الصناعة، والتعبئة، وصناعة الكهرباء والإلكترونيات والعديد من المجالات الأخرى.

لماذا يقطع الناس رباط الكابل بزاوية؟

قطع زاوية ذيل رباط الكابل له ميزتان. الأولى هي أنه يخلق نقطة حادة تمنع التشابك. الثانية، يجعل قطع زاوية ذيل رباط الكابل من السهل إعادة إدخال الذيل في الرأس. تم اعتماد قطع الزاوية من العمل الكهربائي حيث كانت الذيل المدببة تعتبر خطرة.

المراجع

• BBP Mag - من اخترع رباط الكابل؟ تاريخ الربط العبقري
• رباط الكابل المملكة المتحدة - من اخترع رباط الكابل؟ حياة ماوروس سي. لوغان
• Hackaday - عذرًا، رباطك غير مشدود: تاريخ رباط الكابل
• Wandu Cable Ties - متى تم اختراع رباط الكابل؟ الأصول والتطور
• Wandu Cable Ties - من اخترع رباط الكابل؟ القصة الكاملة

الخاتمة

تعتبر رباطات الكابلات مثالاً على اختراع تم بسبب الحاجة إليه. زار مهندس من اسكتلندا مصنع بوينغ في عام 1956 ورأى العمال يصابون أثناء محاولتهم ربط عقد من الحبال، ثم قضى عامين في صنع منتج أفضل. تم إصدار براءة اختراع رباط الكابلات في 24 يونيو 1958. كان عبارة عن حزام بأسنان، وقفل، ونظام تروس. نجت رباط الكابلات من المهندس الذي اخترعها، والشركة التي أنتجتها، والطائرات التي استخدمت من أجلها. بعد سبعين عامًا، لم يتغير التصميم، لكن المواد قد اختلفت كثيرًا. اليوم يمكن أن تصنع رباطات الكابلات من النايلون، والفولاذ المقاوم للصدأ، والمواد المستقرة للأشعة فوق البنفسجية، إلخ. يتم إنتاج المنتج بمعدل يعادل 100 مليار وحدة سنويًا.