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Luft etc.) zum Andrücken des Bremsbackens etc. gegen die Bremsscheibe und somit zur Erzeugung der die Bremswirkung hervorbringenden Reibung, [* 2] endlich eine Transmission [* 3] oder Übersetzung zur Vergrößerung dieses Druckes (Hebel, [* 4] Kniehebel, [* 5] Exzentrik, [* 6] Schraube).
Nach der Art des bremsenden Körpers unterscheidet man Backenbremsen, Band-, Gurt-, Seil- und Gliederbremsen, Kegelbremsen, nach dem Motor in der einfachsten Form Handbremsen und mechanische Bremsen.
1) Backenbremse (Fig. 1). A Bremsscheibe, auf der zu bremsenden Welle B befestigt, C Bremsbacken (Bremsklotz), E Hebel (hier die Transmission bildend), um den festen Punkt D drehbar. Wenn bei F ein Druck in der Pfeilrichtung erfolgt, so wird C mit einer den Hebelverhältnissen entsprechend vergrößerten Kraft [* 7] gegen A gedrückt und hindert dessen Rotation, vorausgesetzt, daß der erzeugte Widerstand, d. h. der Druck zwischen C und A, multipliziert mit dem Reibungskoeffizienten, mindestens ebenso groß ist wie die am Umfang der Scheibe A auf Bewegung wirkende Kraft.
Andernfalls wird die Bewegung des Rades nur verlangsamt. Statt des einfachen Hebels ist hier sehr häufig eine Verbindung von mehreren Hebeln oder eine Schraube mit Mutter oder ein Exzentrik oder eine Kombination von mehreren angewendet. Die Bremsscheiben und Bremsräder werden meist aus Gußeisen, die Bremsbacken aus Holz [* 8] oder Stahlguß hergestellt, weil letztere Materialien auf Gußeisen einen hohen Reibungskoeffizienten haben. Die Backenbremsen sind die bei weitem gebräuchlichsten, sie finden sich bei allen möglichen Maschinen, vorzüglich aber bei Fahrzeugen aller Art.
2) Band-, Gurt-, Seil- und Gliederbremsen. [* 1] Fig. 2 zeigt eine einfache Band- oder Gurtbremse. A C A' ist das Bremsrad, B E B' ein um das erstere herumgelegtes Stahlband, D K ein bei D drehbarer Hebel, an dessen zwei kurzen Armen die Enden des Bandes befestigt sind. Durch Niederdrücken des Hebelendes K wird das Band [* 9] angespannt und legt sich so fest um den Kranz des Rades, daß dieses in seiner Bewegung gehemmt wird. Die Seilbremse ist der Bandbremse ganz ähnlich, nur wird statt des Bandes ein Seil verwendet, welches sich in eine in das Bremsrad eingearbeitete Nute legt.
Die Gliederbremse steht zwischen Backen- und Bandbremse, bei ihr besteht der bremsende Teil aus kettenähnlich durch Scharniere verbundenen Bremsklötzen. Die Bandbremsen etc. finden ihre hauptsächlichste Verwendung bei Aufzugsmaschinen (Winden, [* 10] Aufzügen, Fördermaschinen etc.). Eine besondere Art der Bandbremsen bilden die Differentialbremsen. Bei diesen sind die Bandenden derartig an ungleich langen Armen des Bremshebels befestigt, daß das eine Ende stärker angezogen, als das andre nachgelassen wird, so daß die Anspannung des Bandes der sich ergebenden Differenz entspricht. Bei dieser Bremse kann man mittels eines sehr geringen auf den Bremshebel ausgeübten Druckes eine ganz bedeutende Bremswirkung ausüben.
3) Kegelbremse (Fig. 3). Auf der sich um ihre Achse drehenden Welle C C' sitzt fest ein doppelter Kegel A A B B - A A B' B', wovon der eine im Durchschnitt und der andre von außen zu sehen ist. Zwei andre Kegel D D und D' D' im Innern jener Kegel sitzen mittels Muffen E E u. E' E' auf der Welle C C' und lassen sich auf dieser mit Hilfe zweier um M und M' drehbarer Hebel F M und F' M' verschieben. Diese Hebel sind so weit miteinander verbunden, daß sie sich entweder gegeneinander bewegen, oder voneinander entfernen lassen. Im erstern Fall schieben sie die konischen Räder D D und D' D' in die hohlen Kegel A B und A B', so daß zwischen den Außenflächen des einen und den Innenflächen des andern Kegelpaars eine Reibung entsteht, wodurch die Umdrehung der Welle C C' entweder gemäßigt, oder ganz aufgehoben werden kann. Im zweiten Fall treten hingegen die Kegel D D und D' D' aus den Kegeln A B und A B' heraus, und es kann dann B A B' mit C C' ungehindert umlaufen.
Die dargestellten Bremsen waren Handbremsen. Denkt man sich an den Hebeln derselben irgend eine Elementarkraft angreifen, z. B. ein Gewicht, so hat man eine mechanische Bremse. Außer der Schwerkraft kommen hier in Betracht hauptsächlich Dampf [* 11] (Dampfbremsen), komprimierte Luft, verdünnte Luft (Luftbremsen), deren Kraft zuerst auf einen in einem Cylinder beweglichen Kolben übertragen wird, welcher sie mittels einer Übersetzung an den
[* 1] ^[Abb.: Fig. 1. Backenbremse.]
[* 1] ^[Abb.: Fig. 2. Bandbremse.]
[* 1] ^[Abb.: Fig. 3. Kegelbremse.] ¶
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Bremsklotz abgibt. [* 12] Fig. 4 zeigt eine Dampfbremse (doppelte Backenbremse). Die Bewegung erfolgt vom Dampfcylinder c aus, dessen Kolben den Hebel h mit dem Backen b direkt, den andern h' mit dem Backen b' mittels des Doppelhebels a anzieht. e ist das Dampfeinströmungsrohr, z eine Stange zu dem den Dampfeintritt vermittelnden Schieber. Solche Dampfbremsen werden vielfach bei großen Aufzugsmaschinen verwendet. Sie geben eine rasche und kräftige Wirkung, doch erfolgt das Anziehen mit Stoß, auch kann man die Stärke [* 13] des Bremsens nicht leicht regulieren. Luftbremsen werden meist als Eisenbahnbremsen benutzt, die weiter unten noch besonders behandelt sind.
Im allgemeinen ist über die Anordnung von Bremsen zu bemerken, daß es, um einen schädlichen Druck auf die Welle des Bremsrades zu vermeiden, vorteilhaft ist, den Brems auf die entgegengesetzten Seiten des Bremsrades oder rund herum auf dieses Rad zu verteilen. Deshalb sind Vorrichtungen wie [* 12] Fig. 3 und 4 bei den Maschinen solchen weit vorzuziehen, die, wie [* 12] Fig. 1, stets einseitig wirken. Um überhaupt den Arbeitsaufwand, also das Produkt aus Kraft und Weg des Bremsens, möglichst herabzuziehen, ist es ratsam, bei einer Maschine [* 14] das Bremsrad auf derjenigen Welle anzubringen, welche die meisten Umdrehungen macht.
Besitzt die durch den Brems zu hemmende Maschine eine große und schnell umlaufende Masse, so ist es zur Vermeidung von Stößen zweckmäßig, dieselbe an einer dieser Masse sehr nahen Stelle zu bremsen (z. B. Wasserräder [* 15] unmittelbar an ihrem Umfang). Hat man es nicht bloß mit der Aufhebung der lebendigen Kraft, sondern auch mit der Vernichtung der Umtriebskraft einer Maschine zu thun, so ist es auf der andern Seite auch wünschenswert, daß das Bremsen soviel wie möglich in der Nähe des Angriffspunktes der Umdrehungskraft erfolge.
Eine außerordentlich wichtige Verwendung haben die Bremsen bei Fahrzeugen, teils um bei abschüssigen Bahnen deren Geschwindigkeit zu mäßigen, teils sie möglichst schnell zum Stillstand zu bringen (besonders bei Eisenbahnzügen). Eine sehr alte Vorrichtung, um Wagen, besonders beim Bergabfahren, in ihrem Laus aufzuhalten, ist der Hemmschuh, eine hölzerne oder eiserne, etwas eingekerbte Platte, welche, an einer Kette hängend, sich unter eins der hintern Räder legt und dies dadurch in seiner Umdrehung ganz unterbricht.
Ein andres sehr gebräuchliches Mittel, ein Wagenrad zu bremsen, besteht in einer Backenbremse mit Schraube oder Hebel, welch letztere entweder am Sitz des Wagenführers oder im Innern des Wagens oder am hintern Wagengestell angebracht sind. [* 12] Fig. 5 zeigt die Einrichtung einer solchen Bremse bei einem Eisenbahnwagen. AA' sind zwei Räder desselben Wagens, B B' die hölzernen Bremsbacken, welche auf die eisernen Träger [* 16] C D, C' D' angeschraubt sind und sich um die fest am Wagen angebrachten Achsen CC' drehen können. DE und D'E sind zwei um DD' und E drehbare Stangen, welche bei E durch die senkrechte Stange EK gehoben werden können, wenn man vermittelst der Kurbel [* 17] K' die Schraube S in Umdrehung versetzt. CDE und C'D'E stellen also einen Kniehebelmechanismus dar. Durch Emporheben des Punktes E vermittelst der Schraube S bewegen sich die Backen BB', um CC' sich drehend, gegen die Umfänge der Räder AA' und legen sich fest dagegen an, so daß sie die Räder und somit den Eisenbahnzug in ihrer Bewegung verlangsamen und allmählich zum Stillstand bringen können.
Die Eisenbahnbremsen haben in neuerer Zeit wesentliche Verbesserungen erhalten. So ist man bemüht gewesen, der immer mehr zunehmenden Geschwindigkeit der Eisenbahnzüge dadurch Rechnung zu tragen, daß man kontinuierliche (gekuppelte) Bremsen konstruierte. Man hat darunter eine Vorrichtung zu verstehen, mit welcher von einem Punkt eines Eisenbahnzugs sämtliche Bremsen in Thätigkeit gesetzt werden können. Die ersten derartige Bremsen waren so eingerichtet, daß sie durch Menschenhand zur Wirksamkeit gebracht wurden; da sie jedoch bis zur Anziehung sämtlicher Bremsen viel Zeit erforderten, so ist man darauf bedacht gewesen, schnell wirkende Bremsen zu erfinden, welche durch Elementarkraft in Bewegung gesetzt werden und nur eines Anstoßes durch Menschenhand bedürfen, wenn sie in Wirksamkeit treten sollen. Diese Bremsen werden zu automatischen (selbstthätigen) Bremsen, wenn sie zugleich so eingerichtet sind, daß sie in Wirksamkeit treten, sobald ein Wagen oder ein Komplex von Wagen sich vom Zug losreißt. Die kontinuierlichen und selbstthätigen Bremsen sind in Amerika [* 18] schon seit längerer Zeit eingeführt. In Deutschland, [* 19] speziell in Preußen, [* 20] macht man seit 1877 ¶