Trommelbremse

Simplex-Bremse mit Spreiznocken

Duplex-Bremse

Blick in die geöffnete Trommelbremse (Bremstrommel entfernt) eines Škoda Fabia I
1 Radbremsyzlinder
2 untere Abstützung (Gegenlager)
3 Bremsbacken (links und rechts)
4 Bremsbelag
5 Radnabe mit fünf Innengewinden für Radschrauben
6 Nachstellkeil
7 Rückzugsfedern (oben und unten)
8 Federteller mit Feder und Haltebolzen
9 Staubkappen des Radbremsyzlinders

Trommelbremse mit außenliegender hydraulischer Ansteuerung an einem Liegedreirad

Trommelbremse bei einem Motorrad Kawasaki W800

Trommelbremsen sind Radialbremsen, bei der Bremsbeläge auf einer zylindrischen Fläche (die Trommel) wirken. Diese werden bei Betätigung der Bremse üblicherweise von innen gegen die umlaufende Trommel gedrückt. In Kraftfahrzeugen werden Trommelbremsen zunehmend von der Scheibenbremse abgelöst. Bei leistungsschwächeren Fahrzeugen werden sie noch häufig auf der Hinterachse eingesetzt.

In der sich drehenden Bremstrommel werden von innen die beiden auf der Bremsankerplatte beweglich gelagerten Bremsbacken durch eine entsprechende Vorrichtung mit der Spannkraft Fs angepresst. Das Anpressen der Bremsbacken kann direkt mechanisch über eine Nockenwelle, einen Spreizkeil oder hydraulisch über einen Radbremszylinder erfolgen.

Die Innenbacken-Trommelbremse erfand Louis Renault im Jahre 1903. Sie wurde erstmals 1907 von der Nesselsdorfer Wagenbau-Fabriks-Gesellschaft im Nutzfahrzeugbau verwendet.

In Hebezeugen und Aufzügen werden noch Außenbackenbremsen verwendet. Bei Schienenfahrzeugen, früher auch bei anderen Fahrzeugen, gibt es die Klotzbremse, die direkt auf die Außenfläche des Rades wirkt.

Vorteile

• Trommelbremsen sind einfach und günstig herzustellen.
• Durch die innere Verstärkung sind nur relativ geringe Betätigungskräfte erforderlich. Das Maß für die innere Verstärkung ist der Bremsenkennwert C*. Er liegt je nach Ausführung zwischen 2,0 und 5,0. Dadurch kann bei leichten Fahrzeugen auf einen Bremskraftverstärker verzichtet werden.
• Die Bremsbacken sind durch das geschlossene Gehäuse gut vor korrosiven Einflüssen (Wasser, Salze, Staub) und vor Schmutz geschützt. Bei Geländewagen und Baustellen-LKW werden daher zum Teil auch heute (2011) noch Trommelbremsen verwendet.
• Durch die geschlossene Bauform setzt sich weniger Abrieb auf der Felge ab.

Nachteile

• Trommelbremsen sind gegenüber Scheibenbremsen empfindlicher gegenüber Reibwertschwankungen. Dies führte bei den bis in die 1970er Jahre üblichen PKW mit Trommelbremsen an der Vorderachse oft zu einem Schiefziehen oder sogar Ausbrechen des Fahrzeugs beim Bremsen.
• Bei gleicher Bremsleistung ist eine Trommelbremse schwerer als eine entsprechende Scheibenbremse.
• Die Wärmeabfuhr bei hoch belasteten Bremsen ist vergleichsweise schlecht.
• Bei hoher thermischer Belastung treten Kennwertschwankungen (Fading) auf.

Simplex-Bremse

Die Simplex-Bremse ist die einfachste und am meisten verwendete Bauart der Trommelbremse. Man findet sie vom Fahrrad bis zum schweren LKW. Sie hat eine auflaufende Bremsbacke und eine ablaufende Bremsbacke. Das bedeutet, dass sowohl in Vorwärts- wie auch in Rückwärtsfahrt die Bremswirkung gleich ist. Die Spreizung der Bremsbacken erfolgt durch einen zentralen Radzylinder, während auf der anderen Seite die Bremsbacken um einen Drehpunkt gelagert sind. Bei schweren LKW und Anhängern erfolgt die Betätigung über einen S-Nocken. In kleiner Ausführung ist die Simplex-Bremse als Feststellbremse in vielen Pkw zu finden. Der Bremsenkennwert C* beträgt 2,0.

Duplex-Bremse

→ Hauptartikel: Duplexbremse

Bei der Duplex-Bremse hat jede Bremsbacke auf einer Seite eine eigene Betätigungseinrichtung. Dadurch sind beide Backen auflaufend und damit selbstverstärkend. Der Bremsenkennwert C* beträgt bei Vorwärtsfahrt 3,0 und ist bei Rückwärtsfahrt deutlich geringer. Der Vorteil gegenüber der Simplex-Bremse ist eine ca. 50% höhere Bremswirkung bei gleicher Betätigungskraft. Ihr Nachteil ist der größere Herstellungs- und Wartungsaufwand und die Tatsache, dass die Bremswirkung bei Rückwärtsfahrt deutlich geringer ist. Duplex-Bremsen wurden vor der allgemeinen Einführung von Scheibenbremsen überwiegend auf der Vorderachse schwerer PKW und leichter Nutzfahrzeuge sowie bei Motorrädern verwendet.

Duo-Duplex-Bremse

Die Duo-Duplex-Bremse hat im Gegensatz zur Duplex-Bremse zwei Radzylinder, die in beide Richtungen wirken, also zwei auflaufende (selbstverstärkende) Bremsbacken bei Vorwärts- und Rückwärtsfahrt. Sie wirkt damit bei Vorwärts- und Rückwärtsfahrt gleich stark. Durch die hohe innere Verstärkung ist sie leicht zu betätigen aber nicht feinfühlig zu dosieren. Diese aufwändige Bauart wird seit den 1960er Jahren kaum noch verwendet. Der Bremsenkennwert C* beträgt bei Vorwärts- und bei Rückwärtsfahrt 3,0.

Servo-Bremse

Die höchste innere Verstärkung hat die Servo-Bremse. Sie verfügt wie die Simplex-Bremse über einen Radzylinder, dagegen sind am unteren Drehpunkt die Bremsbacken schwimmend gelagert. Durch einen Druckbolzen wird die Abstützkraft der Primärbacke (auflaufend) auf die Sekundärbacke (ablaufend) übertragen und eine Selbstverstärkung bei beiden Bremsbacken in eine Fahrtrichtung hervorgerufen. Bei der Rückwärtsfahrt ist die Selbstverstärkung nicht gegeben.

Dadurch ergibt sich ein sehr großer Unterschied in der Bremswirkung zwischen Vorwärts- und Rückwärtsfahrt. Durch die hohe innere Verstärkung der Servo-Bremse erfordert sie die geringsten Betätigungskräfte, ist aber schlecht zu dosieren und sehr empfindlich auf Reibwertschankungen der Bremsbeläge. Der Bremsenkennwert C* beträgt bei Vorwärtsfahrt 5,0 und ist bei Rückwärtsfahrt deutlich geringer.

Duo-Servo-Bremse

Die Duo-Servo-Bremse ist zunächst baugleich mit der Servo-Bremse. Der Nachteil der mangelnden Bremswirkung bei Rückwärtsfahrt wird dadurch ausgeglichen, dass der Druckbolzen sich je nach Bewegungsrichtung an einem Lager abstützen kann. Dadurch ergeben sich zwei auflaufende (selbstverstärkende) Bremsbacken in beide Richtungen.

Die Anwendung erfolgt bei leichten und mittelschweren Lkw sowie als Feststellbremse (Topfscheibe) bei Pkw mit vier Bremsscheiben (am Radträger zusammen mit der Scheibenbremse an der Hinterachse angeflanscht). Der Bremsenkennwert C* beträgt bei Vorwärts- und bei Rückwärtsfahrt 5,0. Dies ist die höchste mögliche Selbstverstärkung.

Außenbackenbremse

Trommelbremsen gibt es auch in umgekehrter Anordnung: deren Bremsbacken schleifen von außen auf einer Trommel. Diese Trommelbremsen finden sich heutzutage im Maschinenbau, vor allem in der Fördertechnik zum Bremsen von Fördermaschinen, z. B. im Bergbau und im Aufzugsbau, und werden meist an der Eingangs- oder Ausgangswelle von Getrieben angebracht. Diese Art der Trommelbremse war auch in den 1920er Jahren beim Automobil geläufig, als Bremse am Getriebe oder an der Kardanwelle, und somit über den Achsantrieb indirekt die Hinterachse abbremsend, ohne dass dann noch eigens Radbremsen eingebaut wurden. Dieses System wurde auch lange Zeit als Feststellbremse verwendet.

Literatur

• Bert Breuer, Karlheinz H. Bill: Bremsenhandbuch: Grundlagen, Komponenten, Systeme, Fahrdynamik. Vieweg+Teubner, 2006, ISBN 978-3-8348-0064-0.
• MAN Nutzfahrzeuge Gruppe: Grundlagen der Nutzfahrzeugtechnik. Kirschbaum Verlag, 2004, ISBN 3-7812-1640-3.

Weblinks

 Commons: Trommelbremse – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

 Wiktionary: Trommelbremse – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen