Stacheldraht | Mefics

Hintergrund

Stacheldraht ist ein Zaunmaterial, das aus einem Metallkabel mit regelmäßig angeordneten scharfen Vorsprüngen besteht. Das Kabel besteht in der Regel aus zwei Drähten, die miteinander verdrillt sind, um die Festigkeit zu erhöhen und es dem Kabel zu ermöglichen, sich bei Temperaturänderungen auszudehnen und zusammenzuziehen, ohne zu brechen. Die scharfen Spitzen, Widerhaken genannt, bestehen in der Regel aus kurzen Drahtstücken, die um einen oder beide Drähte des Kabels gedreht sind.

Zäune verschiedener Art werden seit den frühesten Tagen der Landwirtschaft vor 10.000 Jahren verwendet. Zäune wurden aus Holz, Erde, Stein und lebenden Pflanzen (Hecken in Europa und Kakteen in Lateinamerika) gebaut. Metall wurde nicht für Zäune verwendet, bis Stahldraht im 19. Jahrhundert verfügbar wurde.

Kurze Drahtstücke wurden erstmals vor mindestens 5.000 Jahren durch Hämmern von biegsamen Metallen wie Gold hergestellt. Um das Jahr 1000 wurden längere Drähte hergestellt, indem man Stäbe aus weichem Metall, wie Legierungen aus Blei und Zinn, durch einen Stempel aus härterem Metall, wie Eisen, zog. In der Neuzeit, bis Mitte des 19. Jahrhunderts, wurde der meiste Draht aus Schmiedeeisen hergestellt. Jahrhunderts wurde der meiste Draht aus Schmiedeeisen hergestellt. 1870 ermöglichten Verbesserungen in der Stahlherstellung erstmals die Produktion großer Mengen von Stahldraht.

Stahldraht wurde erstmals während der Besiedlung des amerikanischen Westens für Zäune in Gebieten verwendet, in denen Holz knapp war. Frühe Drahtzäune bestanden aus einzelnen Litzen, die bei kaltem Wetter oder durch umherstreifendes Vieh leicht gebrochen werden konnten. Im Jahr 1860 patentierte der Franzose Leonce Eugene Grassin-Baledans die Verwendung von verdrillten Blechlitzen mit vorstehenden Spitzen als „Zaunschutz“. Eine ähnliche Methode wurde 1867 in den Vereinigten Staaten von Alphonso Dabb patentiert. Im selben Jahr erhielten Lucien Smith und William Hunt Patente für eindrähtigen Draht mit Widerhaken. 1868 erfand Michael Kelly den ersten doppellitzigen Stacheldraht, aber der erste kommerziell erfolgreiche Stacheldraht wurde von Joseph Farwell Glidden aus DeKalb, Illinois, 1874 patentiert. Ähnliche Patente wurden im selben Jahr von Jacob Haish und Leonard Ellwood, beide ebenfalls aus DeKalb, angemeldet. Nach zwanzigjährigen Rechtsstreitigkeiten entschied der Oberste Gerichtshof der Vereinigten Staaten zu Gliddens Gunsten, und er wird oft als „Erfinder“ des Stacheldrahts angesehen.

Der Einsatz von Stacheldraht nahm in den 1870er und 1880er Jahren enorm zu, mit einigen unglücklichen Nebenwirkungen. In den strengen Wintern 1885-1886 und 1886-1887 erfroren Tausende von Rindern, wenn sie nicht in der Lage waren, die Stacheldrahtzäune zu durchbrechen, die sie davon abhalten sollten, zu weit nach Süden zu streunen. Konflikte zwischen Ranchern, die nicht eingezäunte Weiden wollten, und Farmern, die eingezäuntes Ackerland wollten, eskalierten in Zaunschneidereien, Landgrabbing und gewalttätigen Weidenkriegen. Schließlich legte sich der Konflikt, als klar wurde, dass Stacheldraht notwendig wurde, da die Zahl der Menschen und des Viehs zunahm.

Stacheldraht wurde während des Burenkrieges für militärische Zwecke angepasst und im Ersten Weltkrieg in enormen Mengen eingesetzt. Obwohl Stacheldraht oft für die Sicherheit verwendet wird, macht die Landwirtschaft immer noch 90 % seiner Verwendung aus. Viele Menschen sammeln antiken Stacheldraht, wobei einige seltene Exemplare für Hunderte von Dollar verkauft werden. Hunderte von Sammlern besuchen das jährliche Stacheldrahtfestival in La Crosse, Kansas, der Heimat des Stacheldrahtmuseums.

Rohstoffe

Stacheldraht wird normalerweise aus Stahl hergestellt, einer Legierung aus Eisen und einer kleinen Menge Kohlenstoff. Die Rohstoffe, die zur Herstellung von Stahl benötigt werden, sind Eisenerz, Koks (eine kohlenstoffreiche Substanz, die durch das Erhitzen von Kohle auf eine hohe Temperatur unter Ausschluss von Luft entsteht) und Kalkstein. Um das Rosten zu verhindern, wird der Stahldraht normalerweise mit Zink beschichtet. Manchmal ist der Stahl mit Aluminium beschichtet, und gelegentlich besteht der Stacheldraht selbst aus Aluminium.

Der Herstellungsprozess

Herstellung von Stahlblöcken

1 Eisenerz, Koks und Kalkstein werden in einem Hochofen durch heiße Druckluft erhitzt. Der Koks erzeugt Wärme (zum Schmelzen des Eisenerzes) und Kohlenmonoxid (das mit den Eisenoxiden im Erz reagiert und Eisen freisetzt). Der Kalkstein reagiert mit Verunreinigungen im Eisenerz, wie z. B. Schwefel, und bildet Schlacke, die entfernt wird. Das Endprodukt des Hochofens ist Roheisen, das mindestens 90 % Eisen, 3-5 % Kohlenstoff und verschiedene Verunreinigungen enthält.
2 Um Roheisen in Stahl umzuwandeln, müssen die Verunreinigungen und der größte Teil des Kohlenstoffs entfernt werden. (Eisen ohne Kohlenstoff ist viel schwächer als Stahl, aber Eisen mit zu viel Kohlenstoff ist spröde.) Es gibt verschiedene Methoden zur Reinigung von Roheisen, die gängigste davon ist das BOS-Verfahren (Basic Oxygen Steel). Bei diesem Verfahren wird Sauerstoff unter hohem Druck in geschmolzenes Roheisen gestrahlt. Der Kohlenstoff wird als Kohlenmonoxid freigesetzt, und die Verunreinigungen werden als Schlacke freigesetzt. Der verbleibende geschmolzene Stahl wird in Formen gegossen und kühlt zu Barren ab, die jeweils Tausende von Pfund wiegen.

Die scheinbar einfache Erfindung des Stacheldrahts hat eine interessante Geschichte. Vor seiner Einführung verließen sich die frühen amerikanischen Farmer auf europäische Traditionen, um eine adäquate Einfriedung für verschiedene Arten der Landwirtschaft zu schaffen. Sie hatten es mit gemeinsamen Feldern ohne Einfriedung, d&ad“ Zäunen aus Stein oder Holz, „lebenden“ Zäunen aus Heckenpflanzen oder einfachen Drahtzäunen versucht. Schließlich wurden sie durch Stacheldraht ersetzt, der erschwinglich, relativ einfach zu installieren und zu warten war, keine knappen lokalen Ressourcen wie Holz monopolisierte und sich als äußerst effektiv bei der Kontrolle des Viehs erwies.

Stacheldraht war eine unmittelbare Ursache und zentrale Waffe in den berüchtigten „Rouge-Kriegen“ zwischen Viehzüchtern und Bauern. Stacheldraht war auch das Zentrum von Kontroversen, als verschiedene Erfinder und Hersteller um Patentrechte und Lizenzen kämpften und schließlich die Barbed Wire Manufacturers Union gründeten, um Preise festzulegen. Die Farmer warfen den Herstellern Preisabsprachen und monopolistische Praktiken vor und schlossen sich gegen die Hersteller zusammen.

Stacheldrahtfabriken brachten auch Industrie ins ländliche Amerika. DeKalb, Illinois, war ein verschlafenes Bauerndorf sechzig Meilen westlich von Chicago, bis örtliche Erfinder-Unternehmer wie Joseph Glidden und Jacob Haish sich in den 1870er Jahren stark in der Stacheldrahtproduktion engagierten.

Fabriken mit neuartigen Industriearbeitsplätzen veränderten die wirtschaftliche Basis und die Demografie der Stadt, die durch den Ausbau der Eisenbahn näher an Chicago herankam. Das Hinzufügen einer normalen Schule und eines Lehrerseminars in den 1890er Jahren bestätigte den Wandel und DeKalb, auch bekannt als „Barb City“, begann das 20. Jahrhundert als virtueller Außenposten der großen Metropole.

William S. Pretzer

Herstellung von Knüppeln

3 Ein Knüppel ist ein Stahlstab mit quadratischem Querschnitt, dessen Abmessungen normalerweise weniger als 15 cm x 15 cm betragen. (Wenn die Abmessungen größer sind, wird der Stab als Vorblock bezeichnet; wenn der Querschnitt eher rechteckig als quadratisch ist, wird der Stab als Bramme bezeichnet.) Ein Stahlblock wird erhitzt, bis er eine Temperatur von ca. 1200°C (2192°F) erreicht hat, und dann zwischen gerillten Walzen hin und her gerollt, bis er die richtige Größe erreicht hat. Eine riesige Schere schneidet den Knüppel auf die gewünschte Länge; dann lässt man ihn abkühlen. Es ist auch möglich, Knüppel direkt aus geschmolzenem Stahl zu formen, indem man ihn durch eine wassergekühlte Kupferform gießt, um ihn zu formen, und ihn dann mit Wasser besprüht, um ihn zu verfestigen.

Drahtherstellung

4 Der Stahlknüppel wird erneut erhitzt und gewalzt, bis er zu einem Rundstab mit einem Durchmesser von 5,6 mm (0,2 Zoll) geformt ist, der als Walzdraht bezeichnet wird. Der Walzdraht wird zu einer Spule mit einem Gewicht von bis zu 1.800 kg (3.969 Pfund) gewalzt, die an den Drahthersteller geliefert wird.
5 Zunder, eine Oberflächenbeschichtung aus Eisenoxid, die sich auf Stahl bildet, wenn er erhitzt wird, muss vom Walzdraht entfernt werden. Dies kann durch Eintauchen in heiße, verdünnte Säure (Schwefelsäure bei 180°F oder Salzsäure bei 140°F ) und Abspülen mit Wasser geschehen, ein Vorgang, der als Beizen bekannt ist. Der Zunder kann auch entfernt werden, indem der Walzdraht zwischen einer Reihe von Rädern hin und her gebogen wird, um ihn abzubrechen, oder indem er mit schnell bewegten Partikeln aus Sand, Aluminiumoxid oder Gusseisenschrot abgestrahlt wird.
6 Der saubere Walzdraht wird mit Kalk, Borax oder Phosphat beschichtet. Diese Beschichtung verhindert das Rosten, neutralisiert verbleibende Säurespuren und unterstützt die Haftung von Schmiermitteln auf dem Walzdraht, wenn dieser zu Draht verarbeitet wird.
7 Ein Ende des beschichteten Walzdrahtes wird zu einer Spitze geformt. Dieses Ende wird wie ein Faden durch ein Nadelöhr in eine Matrize eingeführt, die aus einer sehr harten zentralen Feder aus Wolframkarbid besteht, die von einem Stahlhalter umgeben ist. Der Walzdraht wird mit Öl oder Seife geschmiert und durch die Matrize gezogen, um seinen Durchmesser zu verringern. Dieser Vorgang wird als Ziehen bezeichnet. Eine Reihe von Ziehsteinen wird verwendet, um den Walzdraht von seiner ursprünglichen Größe auf die gewünschte Größe des Drahtes zu reduzieren. Bei Stacheldraht beträgt der Durchmesser typischerweise 0,097 Zoll (2,5 mm). Normalerweise werden etwa sechs oder sieben Ziehsteine benötigt, um diese Größe zu erreichen.
8 Durch das Ziehen des Drahtes wird er hart und steif. Um ihn biegsam zu machen, wird er erhitzt, ein Prozess, der als Glühen bekannt ist. Draht kann durch Erhitzen in einem Bad aus geschmolzenem Salz, einem Bad aus geschmolzenem Blei oder in einem Ofen mit Stickstoff geglüht werden. Alle diese Methoden verhindern die Bildung von Zunder, indem sie den Stahl vor Sauerstoff schützen.

Herstellung von Stacheldraht

9 Draht, der zu Stacheldraht verarbeitet werden soll, wird normalerweise galvanisiert (mit Zink beschichtet), um ihn vor Korrosion zu schützen. Der Draht muss perfekt sauber und trocken sein, um richtig verzinkt zu werden. Zuerst wird er in einem Bad mit heißer, verdünnter Salzsäure gereinigt und dann mit heißem Wasser abgespült. Anschließend durchläuft er eine Lösung aus heißem Zinkchlorid oder Ammoniumchlorid, um beim Trocknen die Bildung von Rost zu verhindern. Nach dem Trocknen durchläuft der Draht ein Bad aus geschmolzenem Zink. Überschüssiges Zink wird abgewischt und der beschichtete Draht darf abkühlen. (Manchmal wird der Draht stattdessen auf ähnliche Weise mit Aluminium beschichtet.) Draht kann auch durch ein Verfahren mit Zink beschichtet werden, das als galvanische Verzinkung bekannt ist. Der Draht wird mit einer negativen elektrischen Ladung versehen und durch eine Lösung von Zinksulfat oder einem anderen Zinksalz geführt. Die positiven Zinkionen werden vom negativen Draht angezogen und bilden eine Beschichtung.
10 Eine einzige automatische Maschine führt alle Schritte aus, die nötig sind, um verzinkten Draht in Stacheldraht zu verwandeln. Zwei Drähte werden in die Maschine eingespeist und miteinander verdrillt, um das Kabel zu bilden. Ein weiterer Draht wird von der Seite in die Maschine geführt und um einen oder beide Drähte des Kabels verdrillt. Dieser Draht wird auf beiden Seiten schräg abgeschnitten, um eine Zweipunktbarbe zu bilden. Wenn vierfache Widerhaken benötigt werden, werden zwei Drähte verdrillt und zusammengeschnitten. Der Stacheldraht wird über eine bestimmte Strecke gezogen (normalerweise 4 oder 5 Zoll), und der Vorgang wird wiederholt, um die Widerhaken gleichmäßig zu verteilen. Der Stacheldraht wird auf Spulen gewickelt und in 402 m (1.319 Fuß) Länge geschnitten. Diese Spulen werden dann auf Lastwagen verladen und zum Kunden versandt.

Qualitätskontrolle

Standards für Stacheldraht wurden von der American Society for Testing and Materials festgelegt. Die Hersteller von Stacheldraht verwenden die in diesen Normen beschriebenen Tests, um ihren Kunden zu versichern, dass sie ein Qualitätsprodukt kaufen.

Eine von 50 Spulen Stacheldraht wird für Tests und Inspektionen ausgewählt. Zunächst werden die Abmessungen auf Genauigkeit gemessen. Der Durchmesser der Kabeldrähte und der Widerhaken darf nicht mehr als 0,5 Zoll (0,13 mm) abweichen. Die Widerhaken müssen mindestens 9,5 mm (0,37 Zoll) aus der Mitte des Kabels herausragen. Mindestens 93,5 % der Abstände zwischen den Widerhaken müssen innerhalb von 19 mm (0,74 Zoll) der gewünschten Länge liegen. (Eine 100-prozentige Genauigkeit der Widerhakenabstände ist aufgrund der kleinen Bewegungen der Widerhaken während der Handhabung nicht möglich). Eine 7,6 m lange Probe des Stacheldrahts muss mindestens 69 Widerhaken enthalten, wenn sie in einem Abstand von 10 cm (4 Zoll) angeordnet sind, und mindestens 55 Widerhaken, wenn sie in einem Abstand von 13 cm (5 Zoll) angeordnet sind. Der Draht auf der Spule muss mindestens 402 m lang sein.

Ein Festigkeitstest wird an einer 1,2 m langen Probe des Stacheldrahtes durchgeführt. Die Probe wird mit einer gemessenen Kraft gezogen, bis sie bricht. Sie muss einer Kraft von mindestens 4.230 Newton standhalten.

Bei verzinktem Stacheldraht wird eine weitere 1,2 m lange Probe auf ihre Zinkschicht geprüft. Die Probe wird gewogen, dann wird das Zink mit Salzsäure entfernt. Durch erneutes Wiegen der Probe und Notieren der Differenz zwischen den beiden Gewichten kann die Menge der Zinkbeschichtung bestimmt werden. Ein ähnliches Verfahren wird verwendet, um die Zinkbeschichtung auf den Widerhaken zu messen. Das erforderliche Mindestgewicht variiert mit dem Durchmesser der Kabeldrähte. Für den gebräuchlichsten Durchmesser (0,097 Zoll oder 2,5 mm) muss jeder Leitungsdraht und jeder Widerhaken mit mindestens 3,2 Unzen (90 g) Zink pro Quadratmeter für eine Beschichtung der Klasse 1 oder mindestens 8,6 Unzen (245 g) pro Quadratmeter für eine Beschichtung der Klasse 3 beschichtet sein. Stacheldraht der Standardqualität hat eine Beschichtung der Klasse 1 oder der Klasse 3 auf den Drähten und eine Beschichtung der Klasse 1 auf den Widerhaken. Chain Link Fence Grade Stacheldraht muss eine Klasse 3-Beschichtung auf den Liniendrähten und den Widerhaken haben.

Die Zukunft

Obwohl der klassische Stacheldrahtzaun immer noch häufig auf Bauernhöfen verwendet wird, wird er langsam durch fortschrittlichere Produkte wie gewebte Drahtzäune (ähnlich wie Hühnerdraht, mit sich kreuzenden horizontalen und vertikalen Drähten) und Elektrozäune ersetzt. Für militärische und sicherheitstechnische Zwecke könnte Stacheldraht mit der jüngsten Entwicklung von Stachelband, einem flachen, dünnen Metallstreifen, der so geschnitten wurde, dass er eine Ansammlung von scharfen Spitzen bildet, obsolet werden. Vielleicht wird es Stacheldraht eines Tages nur noch in Museen und privaten Sammlungen geben.

Wo man mehr erfahren kann

Bücher

Hooper, Meredith. Everyday Inventions. Taplinger, 1976.

McGannon, Harold, ed. The Making, Shaping, and Treating of Steel. Herbick and Held, 1971.

Zeitschrift

Evans, Charlotte. „Es war die Zeit, als der Wilde Westen zum ‚Teufelsseil‘ tanzte.“ Smithsonian, Juli 1991, S. 72-83.

Rose Secrest