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Bandbremse

Maschinenelement zum Energieverzehr
Außenbandbremse
Außenbandbremse
Laurin & Klement Typ 1 (1899)
Außenbandbremse am Fahrrad

Eine Bandbremse ist eine mechanische Reibungsbremse, bei der im Gegensatz zur Backenbremse ein Band um oder in einer Trommel geschlungen wird. Die Bremswirkung entsteht durch die Reibung zwischen Trommel und Band. Man unterscheidet zwischen der

  • Außenbandbremse – das Bremsband wird außen um die Bremstrommel geschlungen – und der
  • Innenbandbremse, bei der das Bremsband von innen an die Bremstrommel gepresst wird.

GeschichteBearbeiten

Die Entwicklung der Bandbremse ist eng verknüpft mit der Geschichte des Automobils. Der Benz Patent-Motorwagen Nummer 1 von 1886 hatte an der Vorgelegewelle eine Trommel, um die ein Bremsband geschlungen war – die erste Bandbremse beim Automobil.[1] 1889 folgte Daimlers Stahlradwagen mit einer Außenbandbremse.[2] Während in Europa bis zum Ersten Weltkrieg kaum noch Außenbandbremsen in Pkw eingebaut und diese durch Innenbackenbremsen ersetzt wurden, blieben Außenbandbremsen in den USA bis 1927 das vorherrschende Bremsprinzip.[3] Allerdings wirkte die Festellbremse als Bandbremse auf der Kardanwelle bis zum II. Weltkrieg weiterhin, z. B. bei allen Opel PKW.

Erste Außenbandbremsen beim Motorrad erschienen 1899 beim Laurin & Klement Typ 1 am Vorderrad,[4] 1901 lieferte NSU Motorenwerke das erste Serienmodell mit einer Außenbandbremse aus.[5] Mit gefederten Vorderradaufhängungen verschwand die Bandbremse an der Lenkachse (bei NSU Motorenwerke 1906), während am Hinterrad die Außenbandbremse von verschiedenen Herstellern bis in die 1920er Jahre eingebaut wurde. Selten wurde die Kardanwelle über eine Bandbremse abgebremst, so z. B. bei der BMW R 39.

Aufbau und Wirkung der AußenbandbremseBearbeiten

Das Band kann ein Stahl-, Textil- oder Lederband, aber auch ein Seil oder ein profiliertes Band ähnlich einem Keilriemen sein. Dabei wird jeweils ein Ende an einem Festpunkt befestigt und am anderen Ende durch ein Gewicht, eine Feder oder etwa einen durch Muskelkraft betätigten Seilzug belastet. Dadurch kann die Bremswirkung genau eingestellt werden. Anders als bei Backenbremsen hängt die Bremswirkung von der Drehrichtung ab. In einer Richtung wirkt die Bandbremse fast selbsthemmend, was zu großen Belastungen führen kann. Mit Kenntnis der Bandzugkräfte kann das Bremsmoment durch Anwendung der Euler-Eytelwein-Formel (auch: Seilreibungsformel) bestimmt werden.

Heutige Anwendung der AußenbandbremseBearbeiten

 
Drehgestell einer Zahnradlokomo­tive der Matterhorn-Gotthard-Bahn mit Getriebekasten, Zahnrad und zwei Bandbremsen (von links nach rechts)

Sie wird heute noch für geringe Bremsleistungen beispielsweise im Textilmaschinenbau aber auch Kranbau eingesetzt. Auch die früher im Fahrzeugbau allerdings nur als Feststellbremse verwendete Kardanbremse beruht auf diesem Prinzip. Frühere Automatikgetriebe hatten Bandbremsen zum Festbremsen der Hohlräder, heute werden hierfür Lamellenbremsen (Funktion wie Lamellenkupplungen) verwendent. In der See- und Binnenschifffahrt werden Ankerwinden mit Bandbremsen ausgerüstet.

In der Ausführung als Brems-Dynamometer dient die Bremse zur Leistungsmessung rotierender Wellen. Dazu wirken eine auf die Welle aufgelegte Bremse, die Leistung kann aus dem gemessenen Drehmoment und der Drehzahl errechnet werden. Am gebräuchlichsten ist der Pronysche Bremszaum. Bei Triebfahrzeugen von Zahnradbahnen dient die Bandbremse als Reserve-Bremssystem, die als geschwindigkeitsüberwachte Druckluftbremse beim Ausfall der Betriebsbremse den Zug zum Stillstand bringt. Auch Kinderlaufräder werden mit Bandbremsen als auf das Hinterrad wirkende Handbremse ausgestattet.

Anwendungsbeispiel Außenbandbremse am Schwungrad einer Dampfmaschine

WeblinksBearbeiten

EinzelnachweiseBearbeiten

  1. Olaf von Fersen (Hrsg.): Ein Jahrhundert Automobiltechnik. Personenwagen. VDI Verlag 1986, ISBN 3-18-400620-4, S. 398.
  2. Konrad Reif: Bremsen und Bremsregelsysteme. Vieweg & Teubner Verlag, 2010, ISBN 978-3-8348-9714-5, S. 40.
  3. Olaf von Fersen (Hrsg.): Ein Jahrhundert Automobiltechnik. Personenwagen. VDI Verlag 1986, ISBN 3-18-400620-4, S. 400.
  4. Christian Bartsch (Hrsg.): Ein Jahrhundert Motorradtechnik. VDI Verlag 1987, ISBN 3-18-400757-X, S. 220.
  5. Peter Schneider: NSU im Bild – Motorräder seit 1900. 1. Auflage. Motorbuch Verlag, Stuttgart 2000, ISBN 3-613-02063-7, S. 14.