Bremsen

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Bremse

Bremsen dienen zur Verringerung bzw. Begrenzung der Geschwindigkeit von bewegten Maschinenteilen oder Fahrzeugen. Sie funktionieren meistens durch die Umwandlung der zugeführten Bewegungsenergie über Reibung in Wärmeenergie. Bremsen sind als Maschinenelement eng mit Kupplungen verwandt, die Bremse ist eine spezielle Kupplung, bei der eine Seite feststeht. Insofern lassen sich viele Bremsentypen aus Kupplungen ableiten.

Die in Fahrzeugen weitaus am häufigsten verwendeten Bremsenarten sind die Klotzbremse, Scheibenbremse und die Trommelbremse. Meist wird eine Bremse zur Verringerung der Umdrehungsgeschwindigkeit von rotierenden Teilen verwendet. Aber viele der angeführten Prinzipien kann man auch zur Verminderung einer linearen Bewegungen verwenden, wenn sich auch die Bauweisen etwas unterscheiden.

Zum Teil wird auch die Art der Betätigung der Bremse zur Kategorisierung verwendet. Jedoch sagt beispielsweise die Bezeichnung Druckluftbremse nichts über die Bauform aus, sondern gibt nur Art der Kraftübertragung auf die mechanischen Stellelemente an.

Mechanische Bremsen

Die Backenbremse ist eine mechanische Bremse, bei der ein drehender Zylinder von außen durch angedrückte Bremsbeläge gebremst wird. Eine sehr einfache Ausführung ist die Klotzbremse. Bei ihr wird nur ein Bremsklotz verwendet. Er drückt teilweise direkt auf die Lauffläche des zu bremsenden Rades.
Der Hemmschuh stellt eine primitve Form der Klotzbremse dar.
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 meist über Hydraulikzylinder innerhalb der Trommel oder über sich drehende Exzenterbolzen von außen. Je nach Konstruktion werden weitere Bauformen unterschieden
Die Scheibenbremse weist eine auf der Welle mitlaufende Bremsscheibe auf, an die Bremsbeläge die beidseitig auf die Scheibe gepresst werden.
Bei der Keilbremse (Bauform der Scheibenbremse) schiebt ein kleiner Elektromotor einen Bremsbelag mit keilförmigen Rückenprofil zwischen Bremsbacken und Bremsscheibe.
Bandbremse ist ebenfalls eine mechanische Bremse, bei der aber im Gegensatz zur Backenbremse ein Band um eine Trommel geschlungen wird.
Bei Magnetschienenbremsen wird ein Bremsklotz durch Magnetkraft auf die Schiene gepresst, auf der das Fahrzeug fährt.
Fliehkraftbremsen dienen in der Regel nicht direkt einer starken Verringerung der Umdrehungszahl, sondern der Begrenzung derselben. Sie funktionieren nach dem selben Prinzip wie Fliehkraftkupplungen. Eine übliche Anwendung ist die Begrenzung der Rückdrehgeschwindigkeit bei Wählscheibentelefonen, der so genannte Nummernschalter.
Gleisbremse sind im Gleiskörper, beispielsweise auf Rangierbahnhöfen eingebaut.

Elektromagnetische Bremsen

Die Wirbelstrombremse nutzt den Wirbelstrom-Effekt. Bei ihr wird ein elektrisch leitfähiges Material (meist eine Metallscheibe) durch ein Magnetfeld bewegt. Dabei werden in dem Material elektrische Wirbelströme induziert. Diese erzeugen ihrerseits ein Magnetfeld, das dem erzeugenden Feld entgegenwirkt. Die Scheibe wird dadurch abgebremst.

Bei einer Elektromotorischen Bremse wird der Antriebsmotor beim Abbremsen als Generator verwendet.

Bei Widerstandsbremsen wird der vom Generator erzeugte Strom über elektrische Widerstände in Wärme umgewandelt. Bei modernen Generatorbremsen dieser Bauart wird Energie zurück in das Stromnetz (Schienenfahrzeuge), bzw. einen Energiespeicher (Elektroautos) gespeist. Dieser Vorgang wird auch Rekuperation genannt.

Strömungsbremsen, Fluidbremsen

Ein Retarder nutzt die Viskosität einer Flüssigkeit (Öl) um die Drehbewegung einer Welle zu verlangsamen. Der Retarder arbeitet verschleißfrei und wird deswegen oft als Dauerbremse in LKW eingesetzt.

Bei Hochgeschwindigkeitsfahrzeugen, insbesondere der Luft- und Raumfahrt, werden Bremssschirme und Bremsklappen verwendet um den Luftwiderstand zu erhöhen und die Geschwindigkeit zu verringern. Beim neuen Mercedes-Benz SLR McLaren wird bei einer starken Verzögerung der Heckspoiler um 65 Grad angestellt um durch einen Wirbel eine cw-Werterhöhung und so eine bessere Verzögerung und einen höheren Heckanpressdruck zu erreichen. (siehe auch Luftbremse)

Motorbremse

Die Motorbremse bezeichnet die Nutzung des inneren Widerstands der mitlaufenden Antriebsmaschine und des Antriebsstranges. Speziell bei LKW und Autobussen gibt es zusätzlich das System Motorstaubremse.

Gegentrieb-Bremse

Bei bestimmten Bahnfahrzeugen, Flugzeugen und Schiffen wird zum Bremsen der Antrieb in die Gegenrichtung geschaltet oder umgelenkt. Bei Flugzeugen wird dies als Schubumkehr bezeichnet.

Bremsen nach Anwendung

• Dauerbremse
• Feststellbremse
• Auflaufbremse
• Bremse (Eisenbahn)
• Bremse (Kraftfahrzeug)
• Haltestellenbremse