Gleiskette

Eine Gleiskette ist ein endloses Band aus gelenkig verbundenen Platten, das um die Räder eines Fahrzeugs läuft: Das Fahrzeug legt vorn seinen eigenen Fahrweg aus und nimmt ihn hinten wieder auf. Weil sie das Gewicht auf einen langen Bodenstreifen verteilt, sinken schwere Maschinen nicht in Schlamm, Torf oder Schnee ein. Richard Lovell Edgeworth ließ sich 1770 einen Wagen patentieren, der seinen eigenen Weg aus Holzbohlen auslegte, und John Barry 1821 sowie George Cayley 1825 ließen sich endlose Eisenbahnen patentieren. Dampf-Holzschlepper in Maine brachten sie Anfang der 1900er-Jahre zum Einsatz, und seither nutzen sie Traktoren, Planierraupen und Erdbaumaschinen.

Was es ist

Eine Gleiskette, auch Raupenkette genannt, ist eine geschlossene Schleife aus gelenkig verbundenen Platten, die auf jeder Seite eines Fahrzeugs um einen Satz Räder liegt. Die Räder berühren nie den Boden. Sie rollen auf dem unteren Teil der Schleife, der flach unter ihnen liegt wie ein kurzes Stück Gleis, während das Fahrzeug vorwärts fährt. Vorn legt die Schleife eine neue Platte auf den Boden, hinten hebt sie die letzte ab und trägt sie oben herum wieder nach vorn.

Ketten werden dort eingesetzt, wo Räder einsinken oder durchdrehen würden: auf weichen Feldern, Schnee, Schlamm und Baustellen. Kettentraktoren, Planierraupen, Erdbaumaschinen und Schneefahrzeuge fahren auf ihnen, und ebenso die ersten Panzer.

Wie es funktioniert

Unter derselben Last sinkt ein Rad ein, wo eine Kette das Gewicht verteilt.

Ein Rad trägt seine ganze Last auf einer kleinen Bodenfläche. Auf weichem Boden gibt diese Fläche nach, das Rad gräbt eine Spur und dreht dann durch, ohne voranzukommen. Eine Kette trägt dieselbe Last auf einem Streifen, der so lang ist wie der Abstand zwischen ihren äußeren Rädern, sodass jede Stelle des Bodens viel weniger Gewicht trägt. Benjamin Holt entwarf seine Kette, nachdem er festgestellt hatte, dass Räder auf den weichen Böden der kalifornischen Farmen nichts taugten. Das Gewicht der Maschine hält die Kettenplatten zudem fest am Boden, sodass die Räder stets auf einem festen Weg rollen.

Bei einer modernen Raupe läuft jede Kette um einen Rahmen, der an einem Ende ein gezahntes Antriebsrad, den Turas, trägt, am anderen ein glattes Leitrad und darunter eine Reihe von Laufrollen. Der Turas ist ein Zahnrad, dessen Zähne zwischen die Gelenke der Platten greifen und die Kette herumziehen. Die Laufrollen leiten das Gewicht der Maschine auf das untere Kettentrum. Das Leitrad am anderen Ende lenkt die Kette um.

Ein Kettenfahrzeug hat keine Vorderräder, die man einschlagen könnte. Es ändert die Richtung, indem eine Kette langsamer läuft als die andere. Bei älteren Kettentraktoren zieht der Fahrer einen Hebel, der die Kupplung einer Kette löst; diese wird langsamer oder bleibt stehen und kann zusätzlich gebremst werden, während die andere weiter antreibt. Das Fahrzeug dreht sich zur langsamen Seite. Diese Lenkung durch Schleifen ist einfach, aber die Ketten schürfen beim Drehen über den Boden und verschleißen dabei Ketten, Antriebsräder und Boden.

So geht’s

Ein Pappmodell zeigt, wie eine Kette vorn ihren eigenen Weg auslegt und ihn hinten wieder aufnimmt. Man braucht eine kleine Pappschachtel, zwei Papprollen so breit wie die Schachtel, zwei Holzstäbe, die länger sind als die Schachtel breit, feste Pappe, Kleber, ein langes, breites Gummiband, ein gefaltetes Handtuch, einen Bleistift und ein Cuttermesser.

Ein Gummiband um zwei Rollen wird zur Kette, die sich selbst auf das Handtuch legt.

Schneiden Sie zwei Streifen fester Pappe so lang wie die Schachtel zu und kleben Sie je einen an jede Seite, sodass sie etwas mehr als eine Rollenbreite unter den Boden hinabreichen. Stechen Sie nahe jedem Ende der Streifen, unterhalb der Schachtel, mit dem Bleistift gegenüberliegende Löcher und weiten Sie sie, bis sich die Stäbe frei drehen. Schieben Sie jeden Stab durch einen Streifen, durch eine Rolle und durch den anderen Streifen, sodass die beiden Rollen unter der Schachtel liegen, eine an jedem Ende. Spannen Sie das Gummiband um beide Rollen. Stellen Sie das Modell auf das gefaltete Handtuch und schieben Sie es sanft an. Das Band legt sich vorn von selbst auf das Handtuch, die Rollen laufen darauf, und hinter der Schachtel hebt sich das Band vom Handtuch ab und läuft oben wieder nach vorn.

Geschichte und Entwicklung

Die Idee von Fahrzeugen, die ihren eigenen Weg mitführen, reicht ins 18. Jahrhundert zurück. 1770 ließ sich Richard Lovell Edgeworth eine „endlose Eisenbahn“ patentieren. Der Ingenieur John Fowler, der 1856 die alten Patente durchging, beschreibt sie als Holzbohlen rings um die Felgen von Wagenrädern, sodass jedes Rad vorn eine Bohle ablegte und hinten eine andere anhob, und die Encyclopaedia Britannica von 1922 sah darin das Prinzip aller späteren Kettenfahrzeuge. In seinen Erinnerungen, die Grace’s Guide zitiert, berichtet Edgeworth, die Idee sei aus einer Maschine mit acht Beinen entstanden, die abwechselnd auf dem Boden standen, und er habe in vierzig Jahren mehr als hundert Modelle gebaut, ohne das gewünschte Ergebnis zu erreichen. 1821 ließ sich John Richard Barry „endlose Eisenbahnen“ patentieren: Ein schwerer Wagen rollte auf Rädern und Achsen, die in zwei endlosen Ketten saßen, eine auf jeder Seite; die Ketten führten die Räder über Rollen herum, setzten sie vorn ab und nahmen sie hinten wieder auf. 1825 ließ sich der englische Ingenieur George Cayley eine „Universaleisenbahn“ patentieren, die er auch „umlaufende Eisenbahn“ nannte und die ein Fahrzeug über schlechte Wege, Löcher und Gräben tragen sollte. Fowler hielt sie im Prinzip für nahezu gleich wie die von Barry. Cayley veröffentlichte 1826 eine Beschreibung im Mechanics’ Magazine. 1859 ließ sich Warren P. Miller aus Kalifornien eine endlose Kette über Antriebsrädern patentieren, zum Pflügen weicher und sandiger Böden.

Lombards Holzschlepper zogen ganze Schlittenzüge über die gefrorenen Holzabfuhrwege von Maine.

Die ersten Ketten im Arbeitsalltag beförderten Holz. In Maine mussten die Stämme über Schneewege aus den Wäldern kommen, auf denen Räder durchdrehten. Alvin Lombard reichte sein Patent für eine Holzrückemaschine im November 1900 ein; es wurde am 21. Mai 1901 erteilt. Seine Maschine war eine Dampfmaschine auf zwei Ketten aus beweglich verbundenen Platten, die mit ihren Rädern verzahnt waren, und vorn trug ein gelenkter Schlitten. Die ersten Platten waren aus Gusseisen und brachen auf gefrorenem Boden, sodass Lombard zu hartem Stahl überging. Ein Holzunternehmen aus Maine kaufte 1903 den ersten Schlepper, und bald arbeiteten weitere in ganz Maine und New Hampshire.

In Kalifornien führte Benjamin Holt 1904 auf einem Torffeld auf Roberts Island seinen ersten brauchbaren Kettentraktor vor. Seine Kettentraktoren mit Benzinmotor waren im Dezember 1907 patentiert und in Produktion und wurden später unter dem Namen Caterpillar verkauft. Im Ersten Weltkrieg zogen Holt-Traktoren Mannschaften und Nachschub für die amerikanische, französische und britische Armee, und die Kette gab den ersten Panzern ihre Geländegängigkeit. Dasselbe Prinzip trug später Planierraupen, Erdbaumaschinen und die vielen Kettenmaschinen auf Höfen und Baustellen.