Hydrodynamická spojka

Hydrodynamická spojka patrí medzi najjednoduchšie zariadenia určené na prenos krútiaceho momentu. Používa sa ako alternatíva k mechanickej spojke, predovšetký tam, kde sa vyžaduje často opakovaný plynulý rozbeh a zároveň prenos veľkých výkonov. Výhodou je tlmenie torzných kmitov, a pomerne malý sklz cca 2-3% v rozdiele otáčok medzi vstupom a výstupom.

História

Vďaka rozvoju vysokootáčkových parných turbín začiatkom dvadsiateho storočia bolo nutné nahradiť veľké a ťažké ozubené prevody, vhodným zariadením ktoré by malo menšie rozmery, bolo spoľahlivejšie a dokázalo by efektívne preniesť výkon z "rýchlej" turbíny na "pomalobežnú" lodnú vrtuľu. Bolo možné využiť hydraulickú energiu v jej statickej(tlak) alebo dynamickej (prúd) podobe. Konštrukcie ktoré využívali statickú energiu sa skladali z objemového čerpadla a objemového motoru. Často boli konštruované ako piestové, alebo s prestavovacími elementmi. Oproti tomu zariadenia ktoré využívali dynamickú formu energie sa skladali z odstredivého čerpadla a radiálnej turbíny, pri ktorých už nedochádzalo k objemovým zmenám ale iba k rýchlostným zmenám prúdenia kvapaliny.

Myšlienka použitia hydraulickej energie na prenos výkonu sa zo začiatku vývoja javila ako ľahko realizovateľná, avšak praktická realizácia narazila pri vysokootáčkových turbínach na také prekážky, spôsobené hlavne vnútorným trením kvapaliny, že nakoniec bola táto myšlienka zavrhnutá ako nerealizovateľná. Postupom času a zdokonaľovaním technologických postupov sa hydrostatické systémy prenosu dostali na takú úroveň že v strojárstve sa stali nepostrádateľným, ale ich použitie v dopravných prostriedkoch na prenos krútiaceho momentu je stále neekonomické. Naproti tomu myšlienka využiť jednoduché odstredivé čerpadlo a radiálnu turbínu sa zdala byť dobrá, bol len problém vhodne ich usporiadať, spojiť do funkčného celku. Problém bol totiž v spojovacom potrubí a difúzoroch cez ktoré pretekala kvapalina. Tu nastávali tak veľké straty vírením a trením, že nebolo možné dosiahnuť uspokojivú účinnosť.

Ing. Hermann Föttinger ako prvý navrhol takú konštrukciu hlavných elementov, že medzi nimi odpadlo aj potrubie aj difúzory. Konštrukcia sa skladala podobne ako neskôr vyvinutý hydrodynamický menič z odstredivého čerpadla a radiálnej turbíny uzatvorenej v olejotesnom púzdre. Základný princíp hydrodynamickej spojky bol patentovaný dipl.ing. Hermannom Föttingerom v roku 1905, v súčasnosti je vedený pod č. DE221422 na nemeckom patentovom úrade.

Zdroje

• Stránky venované H. Föttingerovi (v nemčine)
• Mauricio, W.:Hydraulické spojky a měniče. SNTL Praha, 1962, (v češtine)