BREMSE

Bremse,

 

1) Technik: Vorrichtung zur Verzögerung von Massen bis zur Ruhe, zur Sicherung dieses Zustandes sowie zur Kontrolle der Geschwindigkeit bewegter Massen. Die Bremse wirkt entweder durch äußere Reibung (mechanische Bremse), durch die magnetische Wirkung eines elektrischen Stroms (elektrische Bremse) oder durch innere Reibung eines Mediums (Flüssigkeitsbremse). Die technische Weiterentwicklung der Bremse führt zunehmend zu von Antiblockiersystemen geregelten Bremsanlagen.

 

Mechanische Bremsen:

 

Die gebräuchlichste Reibungsbremse ist die Backenbremse: Klötzchenförmige Körper (»Bremsbacken«) mit hitzebeständigem Bremsbelag auf der wirksamen Bremsfläche werden entweder von außen her (Außenbackenbremse) oder von innen (Innenbackenbremse) gegen eine Bremstrommel (Trommelbremse), gegen einen ringförmigen Bremskranz oder unmittelbar gegen das Rad gedrückt. Die Backen der Scheibenbremse dagegen drücken von der Seite her, also mit parallel zur Drehachse gerichteter Kraft, gegen eine Bremsscheibe, die auch innen belüftet sein kann. - Konusbremsen haben einen mit der Welle sich drehenden Bremsteller mit kegelartig abgeschrägter Umfangsfläche, die sich durch axiale Verschiebung gegen eine entsprechend geformte Bremsfläche presst. Bei der Bandbremse wird ein um die Bremstrommel gelegtes Stahlband, manchmal mit Reibbelag (Leder oder Holzklötze), durch Hebel- oder Magnetkraft angezogen. Die Lamellenbremse besitzt mehrere umlaufende, mit der abzubremsenden Welle verbundene Scheiben (Lamellen), die gegen zwischengeschaltete, im Gehäuse fest stehende Scheiben gedrückt werden. Fliehkraftbremsen sind Innenbackenbremsen, bei denen die Backen durch die Fliehkraft, gegen die Haltekraft eingebauter Spiralfedern, an die Trommel gepresst werden.

 

Druckluftbremsen werden v. a. im Fahrzeugbetrieb (bei Eisenbahn, Straßenbahn, Kfz) verwendet. Bei den Eisenbahnen sind sie im Allgemeinen Backenbremsen, die durch Druckluft betätigt und gesteuert werden. Die Druckluft wird in einem Verdichter auf der Antriebsmaschine erzeugt und in einem Hauptluftbehälter gespeichert. Von da aus führt eine Hauptluftleitung zu den Fahrzeugen, die durch Schläuche miteinander verbunden sind. Ein Kupplungsbruch zwischen den Wagen betätigt über die resultierende Drucksenkung in der Hauptluftleitung automatisch die Bremse. Jedes Fahrzeug hat einen oder mehrere Bremszylinder mit je einem Kolben, der über ein Gestänge mit den Bremsbacken verbunden ist. Druckluft- und Saugluftbremsen werden auch zur Verstärkung der Fußkraft bei schweren Fahrzeugen angewendet. Ähnlich wirken hydraulische Bremsen, bei denen anstelle von Druckluft von einer Pumpe geliefertes Drucköl verwendet wird.

 

Elektrische Bremsen:

 

Bei der Wirbelstrombremse entstehen in einer Scheibe aus Kupfer oder Aluminium, die zwischen den beiden Polen eines fest stehenden Elektromagneten durchgedreht wird, Wirbelströme, die den Elektromagneten mitzunehmen suchen und dadurch bremsen. Bei den Elektromotorbremsen oder Kurzschlussbremsen werden die Elektromotoren vom Netz ab- und auf einen Widerstand geschaltet. Ihre Bewegungsenergie lässt sie als Stromerzeuger (Generatoren) weiterlaufen, wird also in elektrische Energie umgewandelt, die in das Netz zurückgespeist (Nutzbremsung) oder durch den Widerstand aufgezehrt, d. h. in Wärme umgesetzt, wird. - Bei den Gegenstrombremsen wird dem Motor Strom in umgekehrter Richtung zugeführt, sodass er schnell zum Stillstand kommt (von Straßenbahnen bei Gefahr benutzt).

 

Flüssigkeitsbremsen

 

wirken durch die innere Reibung einer z. B. durch eine Turbine bewegten Flüssigkeit, die die Bewegungsenergie der umlaufenden Schaufeln verzehrt (z. B. Wasserwirbelbremse zur Ermittlung der Bremsleistung).

 

Bei Kraftfahrzeugen besteht die Bremsanlage aus Bremse, Übertragungseinrichtung, Betätigungseinrichtung und Energiequelle: Als mechanische Reibungsbremsen werden Trommelbremsen (Innenbackenbremsen) oder Scheibenbremsen (Teilscheibenbremsen in Festsattel- oder Schwimmsattelausführung mit paarweisen oder einzelnen Zylindern) verwendet. Verrippung der Trommeln und teilweise Beaufschlagung sowie Innenbelüftung der Scheiben verbessern die Wärmeabfuhr. Bei der Motorbremse wird der Schleppwiderstand des Verbrennungsmotors durch Drosselung des Auspuffs (Auspuffklappe), seltener durch Veränderung der Steuerzeiten mit verschiebbarer Nockenwelle erhöht. Die Dauerbremse (Verlangsamer, Retarder) ist eine verschleißlose Bremsanlage (elektrische Wirbelstrombremse, hydrodynamische Flüssigkeitsbremse), die bei Fahrzeugen mit großem Gesamtgewicht zur Schonung der Betriebsbremse im Gefälle eingesetzt wird, um Fading zu vermeiden.

 

Die Betätigungsenergie wird bei der Betriebsbremse in Rohrleitungen durch Bremsflüssigkeit hydrostatisch (Pkw und leichte Lkw) oder durch Druckluft pneumatisch (schwere Lkw), bei der Feststellbremse über Gestänge oder Seilzüge (Bremsseil) mechanisch übertragen. Betätigt wird die Betriebsbremse über das Bremspedal, die Feststellbremse meist über Handhebel (Handbremse). Energiequelle ist je nach Fahrzeuggesamtgewicht Muskelkraft, teils mit pneumatischer Hilfskraftunterstützung mittels Bremskraftverstärker, oder Druckluft und hydraulischer Speicherdruck als Fremdkraft; für Anhänger- und Feststellbremse auch mechanischer Federspeicher, die durch Druckluft vorgespannt werden. Für Einachs- und landwirtschaftliche Anhänger wird bei der Auflaufbremse die Massenkraft des Anhängers zur Erzeugung der Bremsbetätigungskraft herangezogen.

 

Kraftfahrzeuge müssen nach den gesetzlichen Vorschriften der StVZO zwei voneinander unabhängig wirkende Bremsanlagen haben, welche die Aufgabe einer Betriebs-, Hilfs- und Feststellbremse erfüllen; Letztere muss mit ausschließlich mechanischen Mitteln wirken. Die Betriebsbremse muss bei Kraftwagen als Zweikreisbremse (Erhöhung der Sicherheit durch zwei getrennte Druckleitungssysteme) ausgebildet sein. Die Wirkung der Bremse wird ausgedrückt durch die Abbremsung: das in Prozent angegebene Verhältnis der (maximalen) Bremskraft zum Fahrzeuggewicht oder von (maximaler) Verzögerung zu Fallbeschleunigung. Für die Betriebsbremse werden je nach Fahrzeugklassen unterschiedliche Werte vorgeschrieben, für Pkw z. B. eine Mindestabbremsung von 60 % (entsprechend 5,8 m/s² Verzögerung) bei einer Betätigungskraft von 500 N (500 kg · m/s²).

 

Bremsen am Flugzeugfahrwerk werden thermisch hoch belastet, da sie in sehr kurzer Zeit (während der Landerollstrecke, mehr noch bei Startabbruch) die gesamte kinetische Energie des Flugzeuges als Wärmeenergie aufnehmen müssen. Sie werden deshalb als Wärmesenke ausgebildet (Bremsscheibenwerkstoffe mit besonders großer spezifischer Wärmekapazität, z. B. Kohlenstoff oder Beryllium). Spezielle Reifenquerschnitte (Flachreifen) bieten Platz für größere Bremsaggregate; Gleitschutzvorrichtungen sind bei Hochleistungsbremsen die Regel.

 

Bremsen für Eisenbahnen: Eisenbahnbremsen.

 

Hier finden Sie in Überblicksartikeln weiterführende Informationen:

 

Bremse: Wie wird ein Auto angehalten?

 

Fahrradbremsen: Reibung bremst

 

 2) Tiermedizin: Zwangsmittel für Tiere, besonders Pferde: Durch dosierte Schmerzerzeugung an empfindlichen Stellen (Lippen-, Nasen-, Schenkelbremse) wird das Tier z. B. zur Duldung notwendiger tierärztlicher Eingriffe veranlasst.