1797-ben Joseph Michel Montgolfier (1749-1810) a hőlégballont és a léghajót felfedező francia testvérpár egyike készített egy olyan készüléket, amellyel az áramló víz tehetetlenségét kihasználva periodikusan mozgathatunk egy dugattyút, miközben a magasabb helyről leáramló víz egy részét az eredetinél magasabb helyre tudjuk visszajuttatni.
A szertárunkban található ún. Montgolfier-féle hidraulikus kos egy faragott, fekete fatalpakon elhelyezett üvegeszköz, amely egyfajta szivattyúelvet szemléltet. A fatalpak magassága rögtön biztosítja az alsó üvegcső megfelelő dőlését, s így a folyadék megfelelő esését. Ennek a megdöntött üvegcsőnek a magasabb végéhez egy üvegtölcsér van rögzítve, míg az alacsonyabb végére egy kicsi, felfelé záró szeleppel elzárható kimeneti nyílást helyeztek el. A cső közepén egy lefelé záró szeleppel elzárható tartály van, amelybe egy olyan - a Heron-labdánál látott módon- derékszögben meghajlított üvegcső (az ún. vízemelési cső) csatlakozik, amely biztosítja a víz visszafolyását az üvegtölcsérbe.
Az eszköz működéséhez a tölcsérbe vizet kell tölteni, amely onnan az alsó összekötő csövön keresztül kifolyik. Az összekötő cső végén az áramló folyadék a kifolyási nyílásnál levő felfelé záró szelepnél olyan nyomásviszonyokat hoz létre, amelyeknél a szelep felfelé indul el, s bezárja a nyílást. A folyadék így nem tud kifolyni a csőből, ezáltal az összekötő csőben megnövekedett víznyomás a cső közepén elhelyezett üvegtartály lefelé záró szelepét feltolja, és így egy bizonyos mennyiségű vizet juttat a tartályba. Amikor a tartályban a víz fölött összenyomott levegő nyomása eléri a víz nyomását, akkor a zárószelep a súlyánál fogva leesik, és zárja a tartály alsó nyílását. Ebben a pillanatban azonban a kifolyási nyílásnál elhelyezett felfelé záró szelep kinyitja a nyílást, s így – mivel a nyíláson át víz folyik ki a csőből- a folyadék ismét áramlani tud a csőben.
Ezután az egész folyamat kezdődik elölről, de a középső tartályban elhelyezett csőben – a Heron-labdához hasonlóan- egyre magasabban helyezkedik el a víz. |
Ha biztosítjuk, hogy a tölcsérben folyamatosan legyen folyadék (tehát lehetővé tesszük a folyadék folyamatos áramlását), akkor a cső segítségével a kiindulási magasságnál is magasabb szintre juttathatunk fel folyadékot, miközben a kifolyási nyílásnál a szelep egy függőleges irányú, periodikus mozgást végez. Éppen emiatt a periodikus, lökő hatás miatt nevezte el Montgolfier a találmányát hidraulikus kosnak. Sajnos ez a zseniális találmány a hétköznapi életben nem talált alkalmazásra. |