Felgenbremsen
Sehr weit verbreitet sind inzwischen die Felgenbremsen, die insbesondere bei Sporträdern eingebaut werden. Man unterscheidet verschiedene Bremstypen, sie stellen allesamt sehr schöne Anwendungen des Hebels dar. Allen Felgenbremsen gemein ist, dass der Lauf des Rades durch seitliches Anpressen von Bremsbacken mittels Gleitreibung mehr oder minder gut abgebremst werden kann.
 |
 |
 |
 |
 |
 |
von Rado bladteth Rzeznicki [public domain], |
 |
Felgenbremsen haben (gegenüber den Trommel- oder Rücktrittbremsen) ein relativ geringes Gewicht. Sie eignen sich auch zum Abbremsen auf längeren Bergabfahrten. Je nach Ausführungsform können im Vergleich zur Rücktrittbremse sehr hohe Bremskräfte erzielt werden. Allerdings erfordern Felgenbremsen einen höheren Wartungsaufwand als die robusten Rücktrittbremsen, denen auch Schmutz und Nässe nicht viel anhaben können. Bei Nässe gehen die Bremskräfte an den Felgenbremsen aufgrund der verminderten Reibung stark zurück, so dass man mit erheblich längern Bremsstrecken rechnen muss als bei Trockenheit.
Der erste Hebel ist der Bremsgriff: Dabei kommt es zur Seilkraft Fs, deren Drehmoment am Griff gleich dem der Handkraft Fh ist.
Das Bremsseil sorgt dafür, dass die Seilkraft "weitergeleitet" wird: Die Kraft F*s greift nach oben gerichtet an den beiden schräg verlaufenden Bremsseilen an. Bei gut geölten Seilen gilt F*s= Fs.
Die Kraft F*s kann in zwei Ersatzkräfte Fl und Fr zerlegt werden. Diese Kräfte wirken längs der schräg laufenden Seile.
Die Kräfte Fl und Fr können längs ihrer Wirkungslinie verschoben werden.
Die weiteren Hebel sind die Bremskörper (links und rechts), auf denen auch die Bremsschuhe mit den Bremsklötzen sitzen. Die Kraft Fl (bzw. Fr) bewirkt eine momentengleiche Kraft Fn,l (bzw. Fn,r), die normal (senkrecht) auf die Felge drückt. Aufgrund der Gleitreibung kommt es zu einer Abbremsung des rotierenden Rades.
von Stahlkocher [CC BY-SA 3.0], via Wikimedia Commons, ergänzt um Beschriftung
Rücktrittbremse
Bei Stadträdern ist die Rücktrittbremse immer noch weit verbreitet. So sind die meisten Nabenschaltungen mit einer Rücktrittbremse ausgestattet. Die Vor- und Nachteile dieser Bremsart sind bereits oben beschrieben. Ein noch nicht erwähnter Nachteil der Rücktrittbremse ist, dass sie bei herausgesprungener Kette nicht mehr zu betätigen ist. Dieser Nachteil ist bei den Trommelbremsen, welche mit Seilzug zu bedienen sind, behoben. Bei langen Bergabfahrten kann es bei der Rücktrittsbremse zu Überhitzungen kommen.
Die Funktionsweise ist wie folgt: Beim Rückwärtstreten wird in der Nabe ein Stahlkonus in einen geschlitzten Zylinder gedrückt, der dadurch geweitet wird und gegen das Innere der Nabe drückt. Da sich der Konus und der geschlitzte Zylinder nicht drehen, die Nabe dagegen schon, reibt der Zylinder an der Nabeninnenseite und bremst das Hinterrad ab.
Neben den beschriebenen Bremsarten gibt es noch wichtige Sonderformen:
Bei der Hydraulikbremse nutzt man die Gesetzmäßigkeiten des Drucks im Flüssigkeiten aus, um große Bremskräfte zu erzeugen.
Von Ralf Roletschek [GFDL oder CC-BY-SA-3.0], via Wikimedia Commons
Ähnlich wie bei Autos und Motorrädern verwendet man - insbesondere bei Mountainbikes - auch Scheibenbremsen.