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Bei der Klotzbremse werden ein oder mehrere Bremsklötze an das bewegliche Teil gedrückt. Der Bremsklotz besteht dabei in der Regel aus Grauguss. Bremsklötze aus Sintermetall oder Kunststoff sind bei Eisenbahnwagen ebenfalls verbreitet.

In der Regel drücken die Bremsklotz direkt auf die Lauffläche der Räder. Verwirklicht wurden auch Klotzbremsen, wo die Bremsklötze auf spezielle Bremstrommeln auf der Achswelle wirken. Dadurch sind die Räder einer geringeren Abnützung ausgesetzt.

Klotzbremsen sind bei modernen Strassenbahnen nicht mehr üblich.