Korábban a mezőgazdaságban előszeretettel használták öntözéshez a vízemelő kos elnevezésű, periodikus üzemű, önvezérelt víz(erő)gépet, mely az áramló víztömeg mozgási energiáját annak hirtelen blokkolásával részben lökéshullámmá alakítva (vízütés), a folyadék egy részét magasabbra képes emelni. Ismerkedjünk meg ezzel az érdekes szerkezettel!
Mesélik, a múlt század harmincas éveiben a Csepel-szigeti bolgárkertészeknek köszönhetően kosok csattogásától volt hangos a Dunapart. A két világháború között egész Bajorország mezőgazdasági vidékei tele voltak működő vízemelő kosokkal.
A léggömböt is feltaláló Montgolfier-testvérek 1796-ból való találmányának lényege, hogy egy számottevő esésű természetes vízfolyás energiáját úgy hasznosítja vízemelésre, hogy segítségével a víz a szerkezetbe folyásánál nagyobb magasságra emelhető.
Címkép: Önműködő vízlökő gép egy majorságban (1879)
Így működik
Vízemelő kos működési vázlata
Működésének megértéséhez Groffits Gábor „Gazdasági építészet” című tankönyvéből (1930) idézünk.
„Azokban a gazdaságokban, amelyek valamely nagy esésű vízfolyás (forrás, patak, duzzasztható folyó stb.) mellett fekszenek, legcélszerűbben és legolcsóbban hidraulikus kosokkal eszközölhető a vízemelés. A hidraulikus kos a megindítás után teljesen önmagától működik, vagyis üzemköltséget nem igényel, s nagyon olcsón beszerezhető. Az ábrán sematikusan ábrázolt vízemelő berendezés működése a következő:
Az R medencéből, amely a forrás, illetve a patak medrét helyettesíti, L csövön esik a víz (üzemi víz) a hidraulikus koshoz. Az érkező víz eleven ereje bezárja a lefele nyíló P szelepet, és kinyitja a felfele nyíló S szelepet, amely utóbbin át a víz a W szélkazánba és az I nyomócsőbe hatol.
A szélkazánt teljesen nem tölti ki, mert megakadályozza ebben a benne összeszorult levegő; az I nyomócsőbe azonban a közlekedőedények törvényénél fogva éppen olyan R magasra emelkedik a víz, mint amilyen magasan van a víz felszíne az R tartályban.
Ha most kezünkkel a P szelepet lenyomjuk, akkor a szelep nyílásán víz ömlik ki, s ennek következtében az L csőben is mozgásba jön a vízoszlop. Amint a kezünket a P szelepről levesszük, a mozgásban levő víz ereje azt hirtelen megint bezárja, s egyidejűleg kinyitja az S szelepet, amelyen víz hatol a kazánba, illetve a felső R tartályba.
Néhányszor ismételve a P szelep kinyitását, az magától fog nyílni és záródni, s a víz eleven ereje a hidraulikus koshoz folyó víz egy részét felnyomja a magasabban fekvő R1 tartályba.”
Teljesítményadatok
A kos teljesítményét nagyjából megbecsülhetjük az alábbi táblázatból. Összevetjük a felemelt víztömeg (m) és a víztározóból érkező víztömeg (M) arányát, valamint a h vízemelkedés magasságának és a vízesés H magasságának a koshoz viszonyított arányát.
m/M
0,3
0,2
0,15
0,1
0,06
0,05
0,03
0,02
0,01
h/H
2
3
4
6
8
10
12
15
18
Például, egy hidraulikus kos M = 12 l/perc vizet kap H = 1,5 méter magasból. Lássuk, mennyi vizet tud felemelni 9 méteres magasságig. A táblázat h/H = 9/1,5 = 6 aránya megfelel a h/M = 0,1 értéknek. Ez azt jelenti, hogy a kosnak percenként 9 m magasságba kell juttatnia a víz tömegét:
m = 0,1×M = 0,1×12 = 1,2 liter.
Ez nem sok, de egy nap alatt az automata készülék másfél tonna vizet pumpál át, amely menynyiség elegendő egy kert vagy veteményes öntözéséhez.
Balra: Egy régi hidraulikus kos fényképe
Jobbra: Különböző teljesítményű modern kosok
A kos működésének elméletét a múlt század 40-es, 50-es éveiben tudományosan is feltárták, Magyarországon Pattantyús Á. Géza professzor publikált átfogó elméleti munkát 1941-ben. Ez a szerkezet sem kerülte el a modernizálást, többféle továbbfejlesztett modellt gyártanak napjainkban is. Sokan kísérleteznek házilagos kivitelezésekkel is, például vízvezeték-szerelvényekből összeállítva. A vízikos, hidraulikus kos, vízemelő kos kosütéses szivattyú, vízcsapó szivattyú kifejezésekre keresve (angolul: hydraulic ram pump, hydrant, hydram) az interneten számtalan kép, videó, leírás található.
