Kontinuierliche Spur

Kettenlaufwerke sind ein Antriebssystem für Kettenfahrzeuge , das auf einem durchgehenden Kettenband oder Kettenplatten läuft , die von zwei oder mehr Rädern angetrieben werden. Die große Auflagefläche der Ketten verteilt das Fahrzeuggewicht besser als Stahl- oder Gummireifen bei einem vergleichbaren Fahrzeug. Dadurch können Kettenfahrzeuge auch auf weichem Untergrund fahren und bleiben seltener im Untergrund stecken.

Moderne Kettenlaufwerke können bei leichteren Landmaschinen aus weichen, mit Stahldrähten verstärkten Bändern aus synthetischem Gummi gefertigt sein . Der gebräuchlichere klassische Typ ist das Vollkettenlaufwerk aus Stahlplatten (mit oder ohne Gummiauflagen), auch Raupenlaufwerk oder Panzerlaufwerk genannt ^{[ 1 ]} , das bevorzugt für robuste und schwere Baumaschinen und Militärfahrzeuge eingesetzt wird .

Die markanten Laufflächen der Metallplatten sind sowohl verschleißfest als auch widerstandsfähig gegen Beschädigungen, insbesondere im Vergleich zu Gummireifen. Die aggressiven Laufflächenprofile bieten gute Traktion auf weichem Untergrund, können jedoch befestigte Oberflächen beschädigen. Daher werden einige Metallketten mit Gummiauflagen für den Einsatz auf befestigten Flächen ausgestattet. Neben weichen Gummibändern verwenden die meisten Kettenlaufwerke einen steifen Mechanismus, der die Last gleichmäßig über den gesamten Raum zwischen den Rädern verteilt und so Verformungen minimiert. Dadurch können sich selbst schwerste Fahrzeuge problemlos fortbewegen, ähnlich wie ein Zug auf geraden Gleisen.

Der starre Mechanismus wurde 1904 von Hornsby & Sons erstmals konkretisiert und später von der Caterpillar Tractor Company populär gemacht , insbesondere durch den Einsatz in Panzern während des Ersten Weltkriegs . Heute werden Kettenlaufwerke häufig bei einer Vielzahl von Fahrzeugen verwendet, darunter Schneemobile , Traktoren , Bulldozer , Bagger und Panzer . Die Idee von Kettenlaufwerken lässt sich bis in die 1830er-Jahre zurückverfolgen.

Der britische Universalgelehrte Sir George Cayley patentierte 1825 eine durchgehende Schiene, die er als „Universalbahn“ bezeichnete. ^{[ 2 ]} Der polnische Mathematiker und Erfinder Józef Maria Hoene-Wroński entwarf in den 1830er Jahren Kettenfahrzeuge, um mit den Eisenbahnen zu konkurrieren. ^{[ 3 ]} 1837 entwarf der russische Armeehauptmann Dmitri Andrejewitsch Sagrjaschski (1807 – nach 1860) einen „Wagen mit beweglichen Ketten“ , den er im selben Jahr patentieren ließ. Aufgrund fehlender Mittel und mangelnden Interesses der Hersteller konnte er jedoch keinen funktionsfähigen Prototyp bauen, und sein Patent wurde 1839 für ungültig erklärt.

Der 1832 von John Heathcoat (auch Heathcote), Parlamentsabgeordneter für Tiverton , patentierte Heathcote-Dampfpflug wurde 1837 vorgeführt, und glücklicherweise enthielt die Presseberichterstattung einen Holzschnitt des ungewöhnlichen Kettenfahrzeugs. ^{[ 4 ]} Die durchgehenden Ketten bestanden aus 215 cm langen Holzsegmenten, die mit durchgehenden Eisenbändern verschraubt waren. Diese wurden von Trommeln an beiden Enden angetrieben. Ein stabiles Fahrgestell diente als Lager für die Trommeln und trug die Dampfmaschine, den Brennstoff und die Winde. Das Fahrgestell wurde von zahlreichen kleinen Rädern oder Rollen getragen, die auf den unteren Eisenbändern liefen und so eine perfekt transportable und ebene Fahrbahn für die Plattform bildeten.

Die Trommeln hatten einen Durchmesser von 275 oder 305 cm und waren 790 cm voneinander entfernt. Die Ketten waren jeweils 215 cm breit, mit einem 215 cm breiten Zwischenraum, was eine Gesamtbreite von 640 cm ergab. Die Zweizylinder-Dampfmaschine konnte entweder die Pflugwinde oder das Fahrzeug selbst mit einer Geschwindigkeit von bis zu 150 cm/min antreiben. Obwohl die Maschine inklusive 6 Tonnen Treibstoff 30 Tonnen wog, betrug ihr Bodendruck nur 869 kg/m² ^, deutlich weniger als der eines Menschen.

Die erfolgreiche Vorführung fand am 20. April 1837 in Red Moss bei Bolton-le-Moors statt . Der Dampfpflug ging jedoch verloren, als er versehentlich in einem Sumpf versank, und wurde anschließend aufgegeben, da dem Erfinder die Mittel für die Weiterentwicklung fehlten. ^{[ 5 ] [ 6 ]}

Obwohl es sich nicht um eine durchgehende Schiene in der heutigen Form handelte, wurde ein Dreadnought-Rad oder „endloses Eisenbahnrad“ 1846 vom britischen Ingenieur James Boydell patentiert . Bei Boydells Konstruktion sind am Umfang des Rades mehrere flache Füße angebracht, die das Gewicht verteilen. ^{[ 7 ]} Im Krimkrieg (Oktober 1853 bis Februar 1856) wurden zahlreiche von Pferden gezogene Wagen, Karren und Lafetten erfolgreich eingesetzt. Das Royal Arsenal in Woolwich fertigte Dreadnought-Räder. Ein Empfehlungsschreiben wurde von Sir William Codrington, dem Befehlshaber der Truppen in Sewastopol, unterzeichnet. ^{[ 8 ] [ 9 ]}

Boydell patentierte Verbesserungen an seinem Rad im Jahr 1854 (Nr. 431) – dem Jahr, in dem sein Dreadnought-Rad erstmals an einer Dampfmaschine eingesetzt wurde – und 1858 (Nr. 356), wobei letztere eine unpraktikable Notlösung darstellte, bei der eines der Antriebsräder angehoben wurde, um das Drehen zu erleichtern.

Mehrere Hersteller, darunter Richard Bach, Richard Garrett & Sons , Charles Burrell & Sons und Clayton & Shuttleworth, nutzten Boydells Patent in Lizenz. Das britische Militär zeigte schon früh Interesse an Boydells Erfindung. Eines der Ziele war der Transport von Mallets Mörser , einer riesigen 36-Zoll-Waffe, die sich in der Entwicklung befand. Doch bis zum Ende des Krimkriegs war der Mörser noch nicht einsatzbereit. Ein detaillierter Bericht über die Dampfzugversuche eines Sonderausschusses des Board of Ordnance wurde im Juni 1856 veröffentlicht ^{[ 10 ]} . Zu diesem Zeitpunkt war der Krimkrieg bereits beendet, wodurch der Mörser und sein Transport an Bedeutung verloren hatten. Bei diesen Versuchen wurde eine Garrett-Dampfmaschine auf Plumstead Common erprobt. Die Garrett-Dampfmaschine wurde in der Lord Mayor's Show in London ausgestellt und im folgenden Monat nach Australien verschifft. In Bachs Werk in Birmingham wurde ein Dampftraktor mit Dreadnought-Rädern gebaut, der zwischen 1856 und 1858 zum Pflügen in Thetford eingesetzt wurde; die erste Generation von Burrell/Boydell-Dampfmaschinen wurde 1856, ebenfalls nach dem Ende des Krimkriegs, im Werk St. Nicholas gebaut. ^{[ 11 ]}

Zwischen Ende 1856 und 1862 fertigte Burrell mindestens zwanzig Dampfmaschinen mit Dreadnought-Rädern. Im April 1858 beschrieb die Fachzeitschrift „The Engineer“ kurz eine Clayton & Shuttleworth-Dampfmaschine mit Dreadnought-Rädern, die nicht an die Westalliierten, sondern an die russische Regierung für den Transport schwerer Artillerie auf der Krim in der Nachkriegszeit geliefert wurde. ^{[ 12 ] [ 13 ] [ 14 ]} Dampftraktoren mit Dreadnought-Rädern wiesen einige Mängel auf und fanden trotz der Entwicklungen der späten 1850er-Jahre nie breite Anwendung. ^{[ 9 ] [ 15 ]}

Im August 1858, mehr als zwei Jahre nach dem Ende des Krimkrieges , reichte John Fowler das britische Patent Nr. 1948 für eine weitere Form der „Endlosen Eisenbahn“ ein. In seiner Illustration der Erfindung verwendete Fowler auf jeder Seite seines Fahrzeugs zwei Räder gleichen Durchmessers. Um diese Räder herum lief ein Zahnradpaar eine aus acht gelenkig verbundenen Segmenten bestehende „Schiene“. Zwischen jedem Radpaar befand sich ein kleineres Stütz-/Antriebsrad, das die „Schiene“ trug. Die aus nur acht Abschnitten bestehende „Schiene“ verläuft im Wesentlichen längs, wie bereits in Boydells ursprünglichem Entwurf. ^{[ 16 ]} Fowlers Konstruktion ist ein Vorläufer der mehrteiligen Raupenkette, bei der, wie von Sir George Caley 1825 vorgeschlagen, ^{[ 17 ]} eine relativ große Anzahl kurzer, quer verlaufender Kettenglieder anstelle einer kleinen Anzahl relativ langer, längs verlaufender Kettenglieder verwendet wird.

Aufbauend auf Fowlers Patent von 1858 entwickelte der Russe Fjodor Blinow 1877 ein Kettenfahrzeug namens „ Wagen auf endlosen Schienen“. ^{[ 18 ]} Es besaß keinen Eigenantrieb und wurde von Pferden gezogen. Blinow erhielt 1878 ein Patent für seinen „Wagen“. Von 1881 bis 1888 entwickelte er einen dampfbetriebenen Kettentraktor. Dieses selbstfahrende Raupenfahrzeug wurde erfolgreich getestet und 1896 auf einer Landwirtschaftsausstellung präsentiert. ^{[ 18 ]}

Dampftraktoren kamen Ende des 19. Jahrhunderts in den Burenkriegen zum Einsatz . Allerdings wurden weder Dreadnought-Räder noch durchgehende Gleise verwendet; stattdessen wurden je nach Bedarf ausrollbare Holzplanken unter die Räder gelegt. ^{[ 19 ]} Kurz gesagt: Während die Entwicklung des durchgehenden Gleises im 18. und 19. Jahrhundert die Aufmerksamkeit zahlreicher Erfinder auf sich zog, erfolgte dessen allgemeine Nutzung und Anwendung erst im 20. Jahrhundert, hauptsächlich in den Vereinigten Staaten und England .

Der wenig bekannte amerikanische Erfinder Henry Thomas Stith (1839–1916) entwickelte einen Prototyp einer durchgehenden Laufschiene, der in verschiedenen Ausführungen 1873, 1880 und 1900 patentiert wurde. ^{[ 20 ] [ 21 ]} Die letzte Patentanmeldung betraf die Anwendung der Laufschiene an einem Prototyp eines Geländefahrrads, das für seinen Sohn gebaut wurde. ^{[ 1 ]} Der Prototyp von 1900 befindet sich im Besitz seiner Familie.

Frank Beamond (1870–1941), ein weniger bekannter, aber bedeutender britischer Erfinder, entwarf und baute Raupenketten und erhielt dafür in den Jahren 1900 und 1907 Patente in einer Reihe von Ländern. ^{[ 22 ]}

Alvin Orlando Lombard erfand und implementierte ein effektives Kettenfahrwerk für den Lombard-Dampfholztransporter . ^{[ 23 ]} Er erhielt 1901 ein Patent und baute im selben Jahr den ersten dampfbetriebenen Holztransporter bei den Waterville Iron Works in Waterville, Maine. Insgesamt sind 83 Lombard-Dampfholztransporter bis 1917 bekannt, als die Produktion vollständig auf Maschinen mit Verbrennungsmotor umgestellt wurde. Die Produktion endete 1934 mit einem dieselbetriebenen Fairbanks-Gerät. Alvin Lombard war möglicherweise auch der erste kommerzielle Hersteller von Raupenschleppern.

Mindestens eine von Lombards dampfbetriebenen Maschinen ist offenbar noch funktionsfähig. ^{[ 24 ]} Ein benzinbetriebener Lombard-Holztransporter ist im Maine State Museum in Augusta ausgestellt. Darüber hinaus wurden möglicherweise bis zu doppelt so viele Phoenix Centipede-Versionen des Dampf-Holztransporters in Lizenz von Lombard gebaut, die jedoch über vertikale statt horizontale Zylinder verfügten. 1903 zahlte Benjamin Holt , der Gründer von Holt Manufacturing, Lombard 60.000 US-Dollar für das Recht, Fahrzeuge nach seinem Patent herzustellen. ^{[ 25 ]}

Etwa zur gleichen Zeit entwickelte das britische Landwirtschaftsunternehmen Hornsby in Grantham ein Kettenlaufwerk, das 1905 patentiert wurde. ^{[ 26 ]} Im Gegensatz zu modernen Ketten war es nur in eine Richtung flexibel, wodurch sich die Kettenglieder zu einer festen Schiene verhakten, auf der die Laufrollen liefen. Die Kettenfahrzeuge von Hornsby wurden zwischen 1905 und 1910 mehrmals von der britischen Armee als Artillerieschlepper getestet, jedoch nicht eingeführt.

Die Hornsby-Traktoren waren Vorreiter bei der Kettenlenkkupplung, die die Grundlage für den modernen Raupenfahrbetrieb bildet. Das Patent wurde von Holt erworben.

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  Erster Kettentraktor ( 1905 , Richard Hornsby & Söhne)
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  Hornsby Kettentraktor (verbesserte Version von 1907)

Der Name Caterpillar stammt von einem Soldaten, der während der Tests des Hornsby-Raupenschleppers sagte: „Die Versuche begannen im Juli 1907 in Aldershot . Die Soldaten tauften die 70 PS starke Maschine Nr. 2 kurzerhand ‚Caterpillar‘.“ ^{[ 27 ]} Holt übernahm diesen Namen für seine Raupenschlepper. Er begann, von Dampf- auf Benzinmotoren umzusteigen und brachte 1908 den 40 PS (30 kW) starken „Holt Model 40 Caterpillar“ auf den Markt. Anfang 1910 gründete Holt die Holt Caterpillar Company und ließ sich noch im selben Jahr den Namen „Caterpillar“ für seine Kettenfahrzeuge markenrechtlich schützen. ^{[ 28 ]}

Die Caterpillar Tractor Company entstand 1925 durch den Zusammenschluss der Holt Manufacturing Company und der CL Best Tractor Company , einem frühen und erfolgreichen Hersteller von Raupentraktoren.

Mit dem Caterpillar D10 im Jahr 1977 belebte Caterpillar eine Konstruktion von Holt und Best wieder, den Hochkettenantrieb, der seither als „ High Drive “ bekannt ist, ^{[ 29 ]} der den Vorteil hatte, dass die Hauptantriebswelle von Stößen vom Boden und Schmutz ferngehalten wurde, ^{[ 30 ]} und der noch heute in ihren größeren Bulldozern verwendet wird.

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  Zwei Holt 45 Benzin-Raupentraktoren zogen gemeinsam einen langen Wagenzug in der Mojave-Wüste während des Baus des Los Angeles Aqueduct im Jahr 1909.
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  Caterpillar D9 High Drive . Das erhöhte Antriebsritzel bietet Vorteile für große Erdbewegungsmaschinen. ^{[ 31 ]}

In einem Memorandum von 1908 vertrat der Antarktisforscher Robert Falcon Scott die Ansicht, dass der Transport von Menschen zum Südpol unmöglich sei und motorisierter Antrieb notwendig sei. ^{[ 32 ]} Da es jedoch noch keine Schneefahrzeuge gab, entwickelte sein Ingenieur Reginald Skelton die Idee einer Kettenfahrkonstruktion für Schneeflächen. ^{[ 33 ]} Diese Kettenfahrzeuge wurden von der Wolseley Tool and Motor Car Company in Birmingham gebaut, in der Schweiz und in Norwegen getestet und sind in Herbert Pontings Dokumentarfilm von 1911 über Scotts Antarktisexpedition „ Terra Nova“ im Einsatz zu sehen . ^{[ 34 ]} Scott starb 1912 während der Expedition, doch Expeditionsmitglied und Biograf Apsley Cherry-Garrard schrieb, Scotts „Motoren“ hätten die Inspiration für die britischen Panzer im Ersten Weltkrieg geliefert: „Scott kannte ihr wahres Potenzial nie; denn sie waren die direkten Vorfahren der Panzer in Frankreich.“ ^{[ 35 ]}

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  Schneemobil mit Raupenfahrwerk

Im Laufe der Zeit wurde jedoch eine breite Palette von Fahrzeugen für Schnee und Eis entwickelt, darunter Pistenraupen , Schneemobile und unzählige Nutz- und Militärfahrzeuge.

Die Kettenlaufwerkstechnik wurde erstmals bei einem Militärfahrzeug, dem britischen Prototyppanzer Little Willie , eingesetzt . Die britischen Armeeoffiziere Colonel Ernest Swinton und Colonel Maurice Hankey waren davon überzeugt, dass es möglich sei, ein Kampffahrzeug zu entwickeln, das Schutz vor Maschinengewehrfeuer bieten könne. ^{[ 36 ]}

Im Ersten Weltkrieg wurden Holt-Traktoren von der britischen und österreichisch-ungarischen Armee zum Ziehen schwerer Artillerie eingesetzt und förderten die Panzerentwicklung in mehreren Ländern. Die ersten im Kampf eingesetzten Panzer, die von Großbritannien gebauten Mark I , wurden von Grund auf neu konstruiert und waren vom Holt inspiriert, basierten aber nicht direkt auf ihm. Die etwas später entwickelten französischen und deutschen Panzer basierten auf modifizierten Holt-Fahrgestellen.

Eine lange Reihe von Patentstreitigkeiten darüber, wer der „Erfinder“ von Kettenfahrzeugen war. Es gab eine Reihe von Konstruktionen, die versuchten, einen Kettenlegemechanismus zu realisieren, obwohl diese Konstruktionen im Allgemeinen nicht modernen Kettenfahrzeugen ähneln. ^{[ 37 ] [ 38 ] [ 39 ]}

Im Jahr 1858 demonstrierte Warren P. Miller aus Marysville, Kalifornien, einen dampfbetriebenen Traktor ^{[ 40 ] [ 41 ]} , für den am 3. Mai 1859 das US-Patent Nr. 23.853 (für eine Lokomotivmaschine zum Antrieb von Pflügen) erteilt wurde. ^{[ 42 ]}

1877 entwickelte der russische Erfinder Fjodor Abramowitsch Blinow ein von Pferden gezogenes Kettenfahrzeug namens „ Wagen auf endlosen Schienen“ ^{[ 18 ]} , das im folgenden Jahr patentiert wurde. Von 1881 bis 1888 konstruierte er einen dampfbetriebenen Kettentraktor. Dieses selbstfahrende Raupenfahrzeug wurde erfolgreich getestet und 1896 auf einer Landwirtschaftsausstellung präsentiert. ^{[ 18 ]}

Laut Scientific American erfand Charles Dinsmoor aus Warren, Pennsylvania, ein „Fahrzeug“ auf endlosen Schienen, das am 2. November 1886 unter der Patentnummer 351.749 patentiert wurde. ^{[ 43 ] [ 44 ]} Der Artikel enthält eine detaillierte Beschreibung der endlosen Schienen. ^{[ 45 ]}

Alvin O. Lombard aus Waterville, Maine, erhielt 1901 das Patent Nr. 674.737 für den Lombard-Dampfholztransporter. Dieser ähnelte einer herkömmlichen Dampflokomotive, verfügte jedoch über eine Kufenlenkung vorne und Raupenfahrwerk hinten zum Transport von Baumstämmen im Nordosten der USA und in Kanada. ^{[ 46 ]} Die Transporter ermöglichten den Holztransport, wenn der Winterschnee den Einsatz von Zugpferden verhinderte . Lombard begann mit der kommerziellen Produktion, die bis etwa 1917 andauerte, als der Fokus vollständig auf benzinbetriebene Maschinen verlagert wurde. Ein benzinbetriebener Transporter ist im Maine State Museum in Augusta, Maine, ausgestellt . Nachdem Lombard den Betrieb aufgenommen hatte, fertigte Hornsby in England mindestens zwei Maschinen mit vollständiger Kettenlenkung. Deren Patent wurde 1913 von Holt erworben, wodurch Holt sich als „Erfinder“ des Raupenschleppers bezeichnen konnte. ^{[ 47 ]} Da der Begriff „Panzer“ eine britische Idee war, ist es wahrscheinlicher, dass der Hornsby, der gebaut und dem britischen Militär erfolglos vorgestellt worden war, die Inspiration war.

In einem Patentstreit mit dem Konkurrenten Best, einem Hersteller von Raupenfahrzeugen, wurde unter anderem von Lombard ausgesagt, dass Holt einen Lombard-Holztransporter inspiziert hatte, der von Leuten in einen westlichen Bundesstaat geliefert worden war, die später in Eau Claire, Wisconsin, unter Lombards Lizenz den Phoenix -Holztransporter bauten. Der Phoenix Centipede besaß typischerweise eine aufwendigere Holzkabine, ein um 45 Grad nach vorne geneigtes Lenkrad und vertikale statt horizontaler Zylinder . ^{[ 48 ]}

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  Der Entwurf von Blinovs dampfbetriebenem Kettenfahrzeug
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  Ein funktionsfähiges Modell des originalen Raupentraktors von Hornsby & Sons.

In der Zwischenzeit baute Lombard für Holman Harry (Flannery) Linn aus Old Town, Maine, ein benzinbetriebenes Wohnmobil, das den Ausrüstungswagen seiner Hunde- und Ponyshow ziehen sollte. Es ähnelte einer Straßenbahn , hatte jedoch Räder vorne und Lombard-Ketten hinten. Linn hatte zuvor bereits mit benzin- und dampfbetriebenen Fahrzeugen sowie Sechsradantrieb experimentiert und war später als Vorführer, Mechaniker und Verkäufer für Lombard tätig geworden. Dies führte zu einem Streit um die Patentrechte, nachdem 1909 aufgrund von Problemen mit den alten, malerischen Holzbrücken ein einspuriges, heckkettengetriebenes, benzinbetriebenes Straßenfahrzeug in Dreiradbauweise als Ersatz für das größere Wohnmobil gebaut worden war. Dieser Streit veranlasste Linn, Maine zu verlassen und nach Morris, New York, umzuziehen, um dort ein verbessertes, konturfolgendes Kettenfahrzeug mit Einzelradaufhängung in Halbkettenbauweise zu entwickeln , das zunächst mit Benzin und später mit Diesel betrieben wurde. Obwohl zwischen 1917 und 1946 mehrere Fahrzeuge für militärische Zwecke geliefert wurden, erhielt Linn nie größere Militäraufträge. Der Großteil der Produktion zwischen 1917 und 1952, etwa 2500 Einheiten, wurde direkt an Straßenbauämter und Bauunternehmen verkauft. Stahlketten und die hohe Nutzlastkapazität ermöglichten es diesen Maschinen, in Gelände zu arbeiten, in dem die minderwertigen Gummireifen, die vor Mitte der 1930er-Jahre üblich waren, entweder nutzlos durchdrehten oder vollständig zerrissen.

Linn leistete Pionierarbeit bei der Schneeräumung, bevor diese Praxis in ländlichen Gebieten üblich wurde. Das Fahrzeug verfügte über einen neun Fuß breiten Stahl-V-Pflug und beidseitig angebrachte, 16 Fuß breite, verstellbare Nivellierflügel. Mit dem Ausbau des Straßennetzes konnte die Schneeräumung von Allrad-Lkw mit verbesserten Reifenkonstruktionen übernommen werden, und der Linn entwickelte sich zu einem Geländefahrzeug für die Forstwirtschaft , den Bergbau , den Staudammbau, die Arktisforschung usw.

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  Schema der Kettenaufhängung: (1=Hinterradantrieb), 2=Kette, 3=Rücklaufrollen, 4=Vorderradantrieb, 5=Laufrollen, 6=Leitrolle)
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  Ein Kettenrad an einem Tank

Moderne Kettenlaufbahnen bestehen aus modularen Kettengliedern, die zusammen eine geschlossene Kette bilden. Die Glieder sind durch ein Gelenk verbunden, wodurch die Kette flexibel ist und sich um einen Radsatz zu einer Endlosschleife legen kann. Die Kettenglieder sind oft breit und können aus Manganlegierungsstahl gefertigt sein, um hohe Festigkeit, Härte und Abriebfestigkeit zu gewährleisten. ^{[ 49 ]}

Die Konstruktion und Montage von Ketten wird durch den jeweiligen Einsatzbereich bestimmt. Militärfahrzeuge verwenden Kettenplatten, die fest mit der Kettenstruktur verbunden sind, um das Kettengewicht zu reduzieren. Das geringere Gewicht ermöglicht höhere Fahrgeschwindigkeiten und verringert das Gesamtgewicht des Fahrzeugs, was den Transport erleichtert. Da die Ketten ungefedert sind , verbessert die Gewichtsreduzierung die Federungsleistung bei Geschwindigkeiten, bei denen die Kettenbewegung eine wichtige Rolle spielt. Im Gegensatz dazu verwenden Landwirtschafts- und Baumaschinen Ketten mit Platten, die mit Bolzen an der Kette befestigt sind und nicht Teil der Kettenstruktur sind. Dadurch können Kettenplatten brechen, ohne die Fahrfähigkeit des Fahrzeugs zu beeinträchtigen oder die Produktivität zu mindern, allerdings erhöht sich das Gesamtgewicht von Kette und Fahrzeug.

Das Gewicht des Fahrzeugs wird über mehrere Laufrollen, sogenannte Drehgestelle, auf die untere Kettenhälfte übertragen . Während Kettenfahrzeuge im Baubereich aufgrund ihrer geringen Geschwindigkeiten in der Regel keine Federung besitzen, sind die Laufrollen bei Militärfahrzeugen üblicherweise mit einer Federung ausgestattet, um den Fahrkomfort auf unebenem Gelände zu gewährleisten. Die Federungsentwicklung bei Militärfahrzeugen ist ein wichtiger Entwicklungsbereich; frühe Konstruktionen waren oft völlig ungefedert. Später entwickelte Laufrollenfederungen boten mit Federn nur wenige Zentimeter Federweg, während moderne hydropneumatische Systeme mehrere Meter Federweg ermöglichen und Stoßdämpfer beinhalten . Die Drehstabfederung hat sich als gängigste Federungsart für Militärfahrzeuge etabliert. Baufahrzeuge verfügen über kleinere Laufrollen, die primär der Verhinderung des Entgleisens der Kette dienen und normalerweise in einem einzigen Drehgestell untergebracht sind, das auch das Leitrad und gegebenenfalls das Kettenrad umfasst .

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  Überlappende und ineinandergreifende Laufrollen eines deutschen schweren Panzers vom Typ Tiger I
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  Die Halbkettenfahrzeuge eines Sd.Kfz. 11 zeigen die Felgen ihrer sechs Schachtellaufwerk -überlappenden/verschachtelten Laufrollensätze für jede Ketteneinheit pro Seite.

Viele deutsche Militärfahrzeuge des Zweiten Weltkriegs, zunächst (ab Ende der 1930er Jahre), darunter alle ursprünglich als Halbkettenfahrzeuge konzipierten Fahrzeuge und alle späteren Panzerkonstruktionen (nach dem Panzer IV ), besaßen Kettenlaufwerke. Diese wurden üblicherweise von einem vorn angeordneten Antriebsrad angetrieben, wobei die Kette auf überlappenden und teils verschachtelten Laufrollen mit großem Durchmesser lief, wie beispielsweise bei den Federungssystemen der Panzer Tiger I und Panther . Diese Federungssysteme wurden im Deutschen allgemein als Schachtellaufwerk bezeichnet und umfassten sowohl Halbketten- als auch Vollkettenfahrzeuge. Es gab Federungen mit einem oder manchmal zwei Laufrollen pro Achse, die abwechselnd die innere und äußere Seite der Kette stützten, sowie verschachtelte Federungen mit zwei oder drei Laufrollen pro Achse, die die Last gleichmäßig auf die Kette verteilten. ^{[ 50 ]}

Die Wahl überlappender Laufrollen ermöglichte den Einsatz von Drehstabfederungen mit etwas stärkerer Querausrichtung . Dadurch wiesen deutsche Kettenfahrzeuge mit dieser Konstruktion ein deutlich ruhigeres Fahrverhalten in anspruchsvollem Gelände auf, was zu geringerem Verschleiß, besserer Traktion und präziserem Feuer führte. An der Ostfront jedoch verfingen sich Schlamm und Schnee zwischen den überlappenden Laufrollen, gefror und blockierten das Fahrzeug. Bei der Fahrt eines Kettenfahrzeugs verlagert sich die Last jedes Rades über die Kette und drückt den darunterliegenden Teil der Erde oder des Schnees nach unten und vorn, ähnlich wie bei einem Radfahrzeug, jedoch in geringerem Maße, da das Profil die Lastverteilung verbessert. Auf manchen Untergründen kann dies so viel Energie verbrauchen, dass das Fahrzeug deutlich abgebremst wird. Überlappende Laufrollen verbessern die Leistung (einschließlich des Kraftstoffverbrauchs) durch eine gleichmäßigere Lastverteilung auf der Kette. Sie dürften auch die Lebensdauer der Ketten und möglicherweise der Räder verlängert haben. Die Laufrollen schützen das Fahrzeug zudem besser vor feindlichem Beschuss, und die Mobilität wird verbessert, falls aus irgendeinem Grund ein Rad fehlt.

Diese vergleichsweise komplizierte Bauweise wurde seit dem Ende des Zweiten Weltkriegs nicht mehr angewendet. Dies dürfte eher mit dem Wartungsaufwand als mit den ursprünglichen Kosten zusammenhängen. Die Drehstäbe und Lager bleiben zwar trocken und sauber, aber die Räder und die Lauffläche arbeiten in Schlamm, Sand, Geröll, Schnee und anderen Untergründen. Außerdem mussten die äußeren Räder (bis zu neun, teilweise Doppelräder) demontiert werden, um an die inneren zu gelangen. Im Zweiten Weltkrieg mussten Fahrzeuge in der Regel einige Monate lang gewartet werden, bevor sie zerstört oder erbeutet wurden. In Friedenszeiten hingegen müssen Fahrzeuge über Jahrzehnte hinweg mehrere Besatzungen ausbilden.

Die Kraftübertragung auf die Kette erfolgt über ein Antriebsrad , das vom Motor angetrieben wird und in die Bohrungen der Kettenglieder oder in deren Zapfen eingreift. Bei Militärfahrzeugen ist das Antriebsrad üblicherweise deutlich über der Bodenkontaktfläche montiert, um eine Fixierung zu ermöglichen. Bei landwirtschaftlichen Raupenfahrzeugen ist es in der Regel in das Drehgestell integriert. Eine Federung des Antriebsrads ist zwar möglich, aber mechanisch aufwendiger. Am gegenüberliegenden Ende der Kette befindet sich ein nicht angetriebenes Leitrad, das hauptsächlich zur Kettenspannung dient, da lose Ketten leicht abspringen könnten. Um dies zu verhindern, sind die Kettenglieder innen mit vertikalen Führungshörnern versehen, die in Nuten oder Spalten zwischen den doppelten Lauf- und Leit-/Antriebsrädern eingreifen. Bei Militärfahrzeugen mit einem hinteren Kettenrad ist das Leitrad höher als die Laufräder angeordnet, um das Überfahren von Hindernissen zu ermöglichen. Einige Kettenkonstruktionen verwenden Stützrollen, um die Kettenoberseite zwischen Antriebs- und Leitrad gerade zu halten. Andere Ketten, sogenannte Schlupfketten , ermöglichen es der Kette, durchzuhängen und auf den Oberseiten großer Laufrollen zu laufen. Dies war ein Merkmal der Christie-Federung und führte gelegentlich zu Verwechslungen mit anderen Fahrzeugen, die ebenfalls mit Schlupfketten ausgestattet waren.

Kettenfahrzeuge werden gesteuert, indem auf eine Seite des Fahrzeugs mehr oder weniger Antriebsmoment als auf die andere Seite aufgebracht wird. Dies kann auf verschiedene Weisen umgesetzt werden.

Ketten lassen sich grob in bewegliche und unbewegliche Ketten unterteilen. Unbewegliche Ketten sind einfach konstruiert: Jede Kettenplatte ist mit gelenkigen Bolzen mit den anderen verbunden. Diese Ketten liegen flach auf dem Boden; das Antriebsrad zieht die Kette ohne Unterstützung der Kette selbst um die Räder. Bewegliche Ketten sind etwas komplexer: Jedes Kettenglied ist durch eine Buchse mit dem nächsten verbunden, wodurch sich die Kette leicht nach innen biegt. Ein Stück bewegliche Kette, das auf dem Boden liegt, biegt sich an beiden Enden leicht nach oben. Obwohl das Antriebsrad die Kette weiterhin um die Räder ziehen muss, biegt sich die Kette selbst nach innen, unterstützt so das Antriebsrad und passt sich den Rädern an.

Kettenfahrzeuge sind häufig mit Gummipads ausgestattet, um das Vorankommen auf befestigten Straßen zu beschleunigen, zu erleichtern und leiser zu machen. Diese Pads verringern zwar die Geländegängigkeit des Fahrzeugs leicht, verhindern aber Beschädigungen des Straßenbelags. Einige Padsysteme sind so konstruiert, dass sie sich für militärische Geländeeinsätze leicht entfernen lassen .

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  Kleine Spuren an einer Straßenbaumaschine. Beachten Sie die Gummipads zur Reduzierung des Verschleißes der Fahrbahn.
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  Abgenutzte und neue Kettenpolster an einem M1 Abrams Kampfpanzer
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  Gummiketten ( Case IH 8240 )
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  Kettenfahrzeuge für den Ferntransport von Ausrüstung auf Anhängern

Seit Ende der 1980er-Jahre bieten viele Hersteller, insbesondere für landwirtschaftliche Anwendungen, Gummiketten anstelle von Stahlketten an. Anstelle einer Kette aus verbundenen Stahlplatten kommt ein verstärktes Gummiband mit Chevron -Profil zum Einsatz.

Im Vergleich zu Stahlketten sind Gummiketten leichter, verbrauchen weniger Energie durch innere Reibung, sind leiser und schonen befestigte Straßen. Allerdings üben sie einen höheren Bodendruck unter den Rädern aus, da sie den Druck nicht so gut ausgleichen können wie die steifen Kettenplatten, insbesondere die federbelasteten Ketten . Ein weiterer Nachteil ist, dass sie nicht in einzelne Ketten zerlegt werden können und daher nicht repariert werden können; im Schadensfall müssen sie komplett entsorgt werden.

Frühere riemenartige Systeme, wie sie beispielsweise bei Halbkettenfahrzeugen im Zweiten Weltkrieg zum Einsatz kamen, waren weniger robust und wurden im Kampfeinsatz leicht beschädigt. Die erste Gummikette wurde von Adolphe Kégresse erfunden und 1913 patentiert; historisch gesehen werden Gummiketten daher oft als Kégresse-Ketten bezeichnet . Der erste landwirtschaftliche Traktor mit Gummiketten war der Oliver Farm Equipment HGR (1945–1948), der seiner Zeit voraus war und nur in geringer Stückzahl produziert wurde.

• Kettenfahrzeuge bleiben in weichem Untergrund, Schlamm oder Schnee deutlich seltener stecken als Radfahrzeuge, da die Ketten das Gewicht des Fahrzeugs auf eine größere Auflagefläche verteilen und so den Bodendruck verringern . Der 70 Tonnen schwere Panzer M1 Abrams hat einen durchschnittlichen Bodendruck von etwas über 15  psi (100  kPa ). Da der Reifendruck in etwa dem durchschnittlichen Bodendruck entspricht, liegt der durchschnittliche Bodendruck eines typischen Pkw zwischen 28  psi (190  kPa ) und 33  psi (230  kPa ).
• Kettenfahrzeuge sind in unwegsamem Gelände wendiger als Radfahrzeuge: Sie gleichen Unebenheiten aus, gleiten über kleinere Hindernisse und können Gräben oder Unebenheiten im Gelände überwinden. Die Fahrt in einem schnellen Kettenfahrzeug fühlt sich an wie eine Bootsfahrt auf hohem Wellengang.
• Die größere Auflagefläche in Verbindung mit den Stollen oder Rillen an den Kettenplatten ermöglicht eine deutlich bessere Traktion, wodurch sich schwere Lasten viel besser schieben oder ziehen lassen, wo Radfahrzeuge einsinken würden. Bulldozer , die meist mit Ketten ausgestattet sind, nutzen diese Eigenschaft, um andere Fahrzeuge (wie Radlader ) zu bergen, die im Boden festgefahren oder eingesunken sind.
• Ketten können nicht durchstochen oder eingerissen werden und sind im Kampfeinsatz widerstandsfähiger . Sollte eine Kette dennoch beschädigt werden, kann sie oft mithilfe von Spezialwerkzeugen und Ersatzteilen sofort repariert werden, ohne dass spezielle Einrichtungen erforderlich sind; dies kann in Kampfsituationen entscheidend sein.

Die Nachteile von Kettenfahrzeugen liegen in ihrer geringeren Höchstgeschwindigkeit, dem deutlich höheren mechanischen Aufwand, der kürzeren Lebensdauer und den Schäden, die ihre Ganzstahlvarianten an der Fahrbahnoberfläche verursachen: Sie beschädigen häufig weichere Untergründe wie Rasenflächen, Schotterwege und Felder, da die scharfen Kanten der Kette den Rasen leicht beschädigen. Daher schreiben Straßenverkehrsgesetze und lokale Verordnungen oft Gummiketten oder Kettenpolster vor. Es gibt einen Kompromiss zwischen Ganzstahl- und Vollgummiketten: Durch das Anbringen von Gummipolstern an einzelnen Kettengliedern können Kettenfahrzeuge auf befestigten Flächen ruhiger, schneller und leiser fahren. Zwar verringern diese Polster die Geländegängigkeit eines Fahrzeugs geringfügig, verhindern aber theoretisch Schäden an der Fahrbahn.

Darüber hinaus führt der Verlust eines einzelnen Kettensegments zur Stilllegung des gesamten Fahrzeugs, was in Situationen, in denen hohe Zuverlässigkeit wichtig ist, ein Nachteil sein kann. Ketten können auch von ihren Führungsrollen, Leiträdern oder Kettenrädern abspringen, was zu Blockierungen oder einem vollständigen Abspringen der Kette vom Führungssystem führen kann (dies wird als „abgeworfene“ Kette bezeichnet). Blockierte Ketten können sich so stark verkrampfen, dass sie unter Umständen aufgebrochen werden müssen, bevor eine Reparatur möglich ist. Hierfür sind entweder Sprengstoffe oder Spezialwerkzeuge erforderlich. Mehrrädrige Fahrzeuge, beispielsweise 8x8- Militärfahrzeuge, können je nach Radsatz und Antriebsstrang oft auch nach dem Verlust eines oder mehrerer nicht aufeinanderfolgender Räder weiterfahren.

Der Langzeiteinsatz beansprucht Antriebsstrang und Kettenmechanik enorm, weshalb diese regelmäßig überholt oder ausgetauscht werden müssen. Kettenfahrzeuge wie Bulldozer oder Panzer werden häufig über weite Strecken mit Radfahrzeugen wie Panzertransportern oder Zügen transportiert , obwohl diese Praxis aufgrund des technologischen Fortschritts bei militärischen Kettenfahrzeugen seltener geworden ist.

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  Komatsu CD-110R
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  Deutscher SdKfz 251 Militär- Halbkettenwagen aus der Zeit des Zweiten Weltkriegs mit überlappenden, ineinandergreifenden Rädern und „durchhängender Kette“
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  Experimenteller vierspuriger Panzer ( Obyekt 279 )
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  Sowjetischer T-55- Panzer mit „durchhängender Kette“ und hinterem Antriebsrad
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  US-amerikanischer M60-Panzer mit hinterem Antriebsrad und Stützrollen zur Führung der Kette
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  Ketten eines Leclerc-Panzers
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  Experimentelles Kettenfahrwerk an einer B-36 Peacemaker

Die Pionierhersteller wurden größtenteils durch große Traktorenhersteller wie AGCO , Liebherr ^{[ 51 ]} , John Deere , Yanmar , New Holland , Kubota ^{[ 52 ]} , Case , Caterpillar Inc. und CLAAS ^{[ 53 ]} ersetzt . Daneben gibt es einige Raupentraktorenhersteller, die sich auf Nischenmärkte spezialisiert haben. Beispiele hierfür sind Otter Mfg. Co. und Struck Corporation ^{[ 54 ]} . Seit Mitte der 1990er-Jahre bietet die amerikanische Firma Mattracks aus Minnesota zahlreiche Umbausätze für Radfahrzeuge an .

Russische Geländefahrzeuge werden von Unternehmen wie ZZGT ^{[ 55 ]} und Vityaz ^{[ 56 ] hergestellt.}

• Navicula- Diatomeen sind bekannt für ihre Fähigkeit, sich kriechend übereinander und auf harten Oberflächen wie Objektträgern fortzubewegen. Man vermutet, dass die Außenseite der Navicula-Schale von einem Protoplasmagürtel umgeben ist , der fließen und so eine durchgehende Fortbewegungsbahn bilden kann.

• Maßstabsgetreues Modell eines Hornsby-Kettentraktors auf der Harrogate Modellbauausstellung 2005.
• Widmung an den einzigen kommerziell erhältlichen Hornsby-Raupenschlepper
• Hornsby Dampfkettentraktor-Website

• Werbevideo für den Hornsby-Kettentraktor (6:17, 1908) ( British Film Institute )
• Maßstabsgetreues Modell eines Hornsby-Traktors (Stapleford Steam, Leicestershire , 2008)
• Hornsby Traktor im Maßstab 1:3