Bremse (Technik)

Bremsen dienen zur Verringerung bzw. Begrenzung der Geschwindigkeit von Fahrzeugen oder beweglichen Maschinenteilen. Sie funktionieren meistens durch die Umwandlung der zugeführten Energie in Reibungswärme. Die weitaus am Häufigsten verwendeten Bremsenarten sind die Klotzbremse, Scheibenbremse und die Trommelbremse.

• Bei der Klotzbremse wird entweder über eine mechanische oder hydraulische Vorrichtung ein Bremsklotz an das bewegliche Teil gedrückt. Oft drückt der Bremsklotz direkt auf die Lauffläche von Rädern. So beispielsweise bei Eisenbahn-Güterwaggons, bei neueren Modellen ist der Bremsklotz nicht mehr aus Metall sondern aus einem Kunstharz-Verbundwerkstoff. Bei älteren Fahrrädern bremst ein Gummistempel direkt auf der Lauffläche.

• Die Scheibenbremse weist eine auf der Nabe des Rades mitlaufende Metallscheibe auf, an die zum Bremsen hydraulisch Bremsbacken drücken, die beidseitig großflächig auf die Scheibe einwirken. Die Felgenbremsen bei Fahrrädern sind technisch gesehen eine Scheibenbremse. Es existieren auch Servobremsen bei Fahrrädern, welche nach dem Schneckenprinzip funktionieren und umgangssprachlich 'Pedderson-Bremsen' genannt werden.

• Die Trommelbremse verfügt über ein zylinderförmiges umlaufendes Gehäuse (Trommel), an das beim Bremsen innen- oder außenliegende, feststehende Bremsbacken gepresst werden. Die Betätigung der Bremsbacken erfolgt entweder über Hydraulikzylinder innerhalb der Trommel oder über sich drehende Excenterbolzen von aussen. Bei ungenügender Dimensionierung der Trommel und zu starker Belastung beim Bremsen dehnt sich die Trommel durch die Wärmentwicklung aus, die Beläge liegen nicht mehr vollständig an und die Bremse verliert schleichend ihre Wirkung. Vor Einführung der Scheibenbremsen im Kfz-Bau war dieses sogenannte 'Bremsfading' eine gefürchtete Erscheinung beim Befahren von Passstraßen im Gebirge.

• Fliehkraftbremsen dienen in der Regel nicht direkt einer starken Verringerung der Umdrehungszahl, sondern der Begrenzung derselben. Dabei handelt es sich um Gewichte, die auf der Achse befestigt sind und mittels Federn dicht an der Drehachse anliegen. Erhöht sich nun die Umdrehungszahl soweit, dass die die Gewichte nach außen drückende Fliehkraft die Rückhaltekraft der Federn übersteigt, so entfernen sich die Gewichte von der Drehachse und erhöhen dadurch die zur Drehung der Achse notwendige Kraft. Abhängig von Gewicht und Federspannkraft kann so ein Gleichgewichtspunkt eingestellt werden, der die Drehzahl begrenzt.

• Bei Wirbelstrombremsen werden in einem äußeren Magnetfeld Wirbelströme induziert, die ihrerseits ein Magnetfeld aufbauen, das dem äußeren Magnetfeld entgegengerichtet ist und daher bremsend wirkt. Wirbelstrombremsen arbeiten berührungs- und daher verschleissfrei und werden z.B. beim ICE eingesetzt.

• Bei Bandbremsen wird eine schmale Trommel von einem Bremsband teilweise umschlungen. Durch die Spannung des Bandes wird das Bremsmoment erzeugt. Die Bandbremse wird noch im Kranbau verwendet, ist aber ansonsten im Aussterben begriffen. Nachteilig ist nicht nur die beim Bremsen entstehende Radialkraft und die daraus folgende zusätzliche Lagerbelastung, sondern auch die ungleichmäßige Abnützung des Bremsbelages sowie die drohende Selbsthemmung, die einer Sperrwirkung mit entsprechend hoher mechanischer Belastung des Hubgetriebes und des Seiles gleichkommt.

Bremssysteme bei Fahrzeugen

Nach der Art der Betätigung teilen kann man unterteilen:

• Bei PKW werden hydraulische Bremsen verwendet. Durch Druck auf das Bremspedal wird ein Hydraulikkolben im Hauptbremszylinder mechanisch bewegt, der über die Hydraulikleitung wiederum auf die Kolben in den Radbremszylindern auf die Bremsklötze drückt. Als Servobremse versteht man einen Bremskraftverstärker, der die eigene Pedalkraft noch verstärkt.
• Die Handbremse ist eine mechanische Feststellbremse. Vom Handbremshebel wird die Bremskraft über einen Seilzug auf die beiden hinteren Räder übertragen, wo die Bremsbacken auseinander oder Bremsklötze zusammengedrückt werden. Mercedes hat ein Pedal zum Anziehen der Bremse.
  • Früher gab es als Feststellbremse auch die so genannte Kardanbremse. Hier wurde ein Bremsband über eine Scheibe auf der Kardanwelle verwendet. (z.B. Fiat 600)

• LKW und schwere Anhänger haben eine pneumatische Bremse. Die Kolben im Radbremszylinder werden mit Druckluft bewegt.

• Die Federspeicherbremse dient als Handbremse bei LKW. Im Stillstand wird die Bremse durch Federkraft geschlossen. Zum Lösen der Bremsen, muss mit Druckluft die Federkraft überwunden und die Bremse gelöst werden.

• Auflaufbremsen werden für PKW-Anhänger und Wohnwagen verwendet. Dabei wird die Verzögerungskraft des Anhängers ausgenützt. Wenn das Zugfahrzeug gebremst wird, wirkt diese Kraft vom Anhänger auf das Zugfahrzeug. Von der Anhängerkupplung wird diese Kraft über mechanische Hebel auf die Bremsen übertragen.

• Busse haben zusätzlich auch noch eine Wirbelstrombremse vorgeschrieben. Bei LKW setzt sie sich auch immer mehr durch.

• LKW haben auch noch die Motorstaubremse, die für längere Bremsungen hilfreich sind aber nicht zum Stillstand führen sondern nur der Temporeduktion dienen.

Siehe auch: Themenliste Straßenverkehr