DE41398C

DE41398C - Motor for operation with carbon dioxide gas

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Publication number: DE41398C
Application number: DENDAT41398D
Authority: DE
Original assignee: CH. TELLIER in Paris Nr. ao Rue Felicien David
Anticipated expiration: 1907-03-09

Description

KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

Die beiden auf die Laufachsen einwirkenden Arbeitskolben der dargestellten Lokomotive werden durch die Verbrennung eines Gemenges von brennbarem Gas und atmosphärischer Luft, welche in comprimirtem Zustande in den Arbeitscylinder gelangen, in Bewegung gesetzt. Das ill einem Gasofen . entwickelte Kohlenoxydgas giebt seine Hitze an einen Regenerator ab, von welchem sie durch die unter dem Rost einströmende kalte Speiseluft wieder aufgenommen wird. Zwei andere Regeneratoren nehmen die Hitze der aus den Arbeitscylindern ausströmenden Gase auf und geben sie an die in den Arbeitscylinder geprefste Luft und brennbaren Gase wieder ab. Zum Abkühlen des während der Compression erwärmten und wiederum zu benutzenden Wassers dienen rotirende, mit Drahtborsten besetzte Walzen.The two working pistons of the locomotive shown acting on the running axles are obtained by burning a mixture of combustible gas and atmospheric air, which, in a compressed state, enter the working cylinder, are set in motion. That ill a gas stove. Developed carbon monoxide gives its heat to a regenerator from which it is returned by the cold feed air flowing in under the grate is recorded. Two other regenerators take the heat from the working cylinders escaping gases and give them to the air pressed into the working cylinder and flammable gases. To cool down the heated during compression and the water to be used again is provided by rotating rollers fitted with wire bristles.

Auf beiliegenden Zeichnungen ist in Fig. 1 bis 6 die neue Strafsenlokomotive dargestellt, während die Fig. 7 bis 11 den Tender und die Lokomotive einer gewöhnlichen Eisenbahn mit der neuen Kraftmaschine ausgerüstet darstellen. On the accompanying drawings, the new penalty locomotive is shown in Fig. 1 to 6, while Figs. 7-11 show the tender and locomotive of an ordinary railroad equipped with the new engine.

Fig. ι zeigt die Strafsenlokomotive von vorn, Fig. 2 dieselbe von oben undFig. Ι shows the penalty locomotive from the front, Fig. 2 the same from above and

Fig. 3 dieselbe von der Seite gesehen im Aufrifs.3 shows the same seen from the side in elevation.

Fig. 4 ist ein Verticalschnitt nach der Linie U-V der Fig. 3,Fig. 4 is a vertical section along the line UV of Fig. 3,

Fig. 5 ein Längenschnitt durch den Ofen und die Regeneratoren nach den Linien X-X und X-Y-Z der Fig. 1 und 4.5 shows a longitudinal section through the furnace and the regenerators along the lines XX and XYZ in FIGS. 1 and 4.

Fig. 6 zeigt den Mechanismus für die Bewegung der Ein- und Ausströmungsventile.Fig. 6 shows the mechanism for moving the inflow and outflow valves.

AA, Fig. i, 2 und 3, sind die Arbeitscylinder, B, Fig. ι und 3, ist die Luftcompressionspumpe und C, Fig. 1, 2 und 3, die Compressionspumpe für Kohlenoxydgas. D, Fig. 1, 2 und 3, ist die Pumpe für das bei der Compression gebrauchte Kühlwasser, E der zur Erzeugung von Kohlenoxydgas dienende Ofen, welcher in Fig. 1 und 3 im Aufrifs, in Fig. 2 im Grundrifs und in Fig. 5 im Schnitt dargestellt ist. AA, Fig. I, 2 and 3, are the working cylinder, B, Fig. Ι and 3, is the air compression pump and C, Fig. 1, 2 and 3, the compression pump for carbon dioxide gas. D, Fig. 1, 2 and 3, is the pump for the cooling water used in the compression, E is the furnace used to generate carbon oxide gas, which is shown in elevation in Figs. 1 and 3, in outline in Fig. 2 and in Fig. 5 is shown in section.

F, G und H sind die Regeneratoren, in Fig. 2 in der oberen Ansicht, Fig. 4 im Querschnitt und in Fig. 5 im Längenschnitt dargestellt. F, G and H are the regenerators, shown in Fig. 2 in the top view, Fig. 4 in cross section and in Fig. 5 in longitudinal section.

F und G dienen dazu, die Wärme der aus den Arbeitscylindern entweichenden Gase aufzunehmen und an die nach diesen Cylindern strömenden Gase abzugeben. F and G serve to absorb the heat of the gases escaping from the working cylinders and to transfer it to the gases flowing towards these cylinders.

Der Regenerator H dagegen ist dazu bestimmt, die Wärme des aus dem Ofen E strömenden Gases aufzunehmen und an die unter den Rost desselben strömende Speiseluft wieder abzugeben.The regenerator H, on the other hand, is designed to absorb the heat of the gas flowing out of the furnace E and to give it back to the feed air flowing under the grate of the same.

Die drei Regeneratoren sind in einem Kasten a angeordnet, welcher in Fig. 2 im Grundrifs, in Fig. 3 in der äufseren Ansicht, in Fig. 4 im Querschnitt und in Fig. 5 im Längenschnitt dargestellt ist.The three regenerators are arranged in a box a , which is shown in FIG. 2 in outline, in FIG. 3 in the external view, in FIG. 4 in cross section and in FIG. 5 in longitudinal section.

III, Fig. ι bis 5, sind die zur Abkühlung des bei der Compression angewendeten und dadurch erwärmten Wassers dienenden, mit Drahtborsten besetzten rotirenden Walzen. /, Fig. ι und 3, ist der zum Anlassen der Maschine dienende Hahn; K, Fig. 3, der zum Lenken der Lokomotive dienende Mechanismus^ LLL, Fig. i, 3, 4 und 5, sind die III, FIGS. 1 to 5, are the rotating rollers fitted with wire bristles and used to cool the water used during compression and thereby heated. /, Fig. Ι and 3, is the tap used to start the machine; K, Fig. 3, the mechanism used to steer the locomotive ^ LLL, Fig. 1, 3, 4 and 5 are the

Sitze für die Fahrgäste; M, Fig. ι und 3, sind die Kolbenstangen; JV, Fig. 1 und 3, die Pleuelstangen, welche die Bewegung auf die Kurbeln O, Fig. i, 2 und 3, der Treibrä'der P, Fig. i, 2, 3 und 4, übertragen.Seats for passengers; M, Fig. Ι and 3, are the piston rods; JV, Fig. 1 and 3, the connecting rods which transmit the movement to the cranks O, Fig. I, 2 and 3, the driving wheels P, Fig. I, 2, 3 and 4 ,.

Der Ofen besteht aus einem Rohr aus feuerfesten Steinen b b bb, welches durch den Trichter Q. mit Brennmaterial, am besten mit Koks gefüllt wird.The furnace consists of a tube made of refractory bricks bb bb, which is filled with fuel, preferably coke, through the funnel Q.

Der .Trichter kann durch einen luftdicht schliefsenden Deckel verschlossen werden.The funnel can be closed by an airtight lid.

Das den Ofen ausfüllende Brennmaterial ruht auf dem Rost c c, unter welchem sich der Aschenkasten R befindet.The fuel filling the stove rests on the grate cc, under which the ash pan R is located.

•S ist die Ofenthür, Fig. 3, durch welche das Anzünden und das Reinigen des Ofens stattfindet.• S is the stove door, Fig. 3, through which the stove is lit and cleaned takes place.

Die Pumpe C saugt Luft aus der Atmosphäre durch die Oeffnung h in den Regenerator H (s. Fig. 5). Die Luft strömt durch die Rohre d d desselben und den Aschenkasten jR, sowie durch den Rost c c und die glühende Kokssäule hindurch, verwandelt sich dabei in Kohlenoxydgas, welches durch das Rohr e in den Regenerator H zurückkehrt; es nimmt aber jetzt seinen Weg um die Rohre dd herum und nicht durch dieselben.The pump C sucks air from the atmosphere through the opening h into the regenerator H (see Fig. 5). The air flows through the pipes dd of the same and the ash pan jR, as well as through the grate cc and the glowing coke column, transforming into carbon oxide gas, which returns through the pipe e to the regenerator H; but it now takes its way around the pipes dd and not through them.

Die auf diese Weise im Regenerator H sich abkühlenden, brennbaren Gase strömen am entgegengesetzten Ende desselben bei f aus, von wo sie durch ein Rohr nach der Compressionspumpe C gelangen. Der Cylinder derselben wird durch eine in einer früheren Patentschrift No. 18356 des Erfinders beschriebene Einrichtung, bestehend aus dünnen, eine grofse Oberfläche habenden, die Wärme rasch einsaugenden und ebenso rasch wieder ausstrahlenden , im Innern des Cylinders aufgehängten Metallgeweben oder Ketten, stets kühl gehalten.The combustible gases that are cooled in this way in the regenerator H flow out at the opposite end of the same at f , from where they pass through a pipe to the compression pump C. The cylinder thereof is represented by a method described in earlier patent specification no. Device described by the inventor in 18356, consisting of thin metal meshes or chains suspended inside the cylinder, with a large surface, quickly sucking in the heat and radiating again just as quickly.

Durch die Arbeit dieser, von dem Arbeitskolben A getriebenen Pumpe C und durch die Wirkung der angeführten, im Pumpencylinder und am Pumpenkolben aufgehängten Ketten oder Metallgewebe werden die brennbaren Gase, nachdem sie den Regenerator H passirt haben, comprimirt, ohne dabei erhitzt zu werden.By the work of this pump C, driven by the working piston A , and by the action of the chains or metal gauze suspended in the pump cylinder and on the pump piston, the combustible gases are compressed after they have passed through the regenerator H without being heated.

Dieselben gelangen durch ein entsprechendes Rohr in den Regenerator G, indem sie bei g in die Rohre desselben einströmen und bei i aus dem entgegengesetzten Ende derselben nach dem Arbeitscylinder strömen.The same pass through a corresponding pipe into the regenerator G, in that they flow into the pipes of the same at g and flow from the opposite end of the same to the working cylinder at i.

Die Pumpe B saugt Luft aus der Atmosphäre und comprimirt dieselbe, und zwar infolge der schon erwähnten, im Pumpencylinder und am Pumpenkolben aufgehängten Metallgewebe oder Ketten ohne Erhitzung.The pump B sucks air out of the atmosphere and compresses it, as a result of the metal mesh or chains already mentioned, suspended in the pump cylinder and on the pump piston, without heating.

Die so comprimirte Luft strömt nach dem Regenerator F und durch die Oeffnung j in die Rohre desselben und verläfst dieselben durch die am entgegengesetzten Ende diese Regenerators befindliche Oeffnung /.The air compressed in this way flows after the regenerator F and through the opening j into the pipes of the same and exits the same through the opening / located at the opposite end of this regenerator.

Auf die eben beschriebene Weise sind als< die Rohre der Regeneratoren F und G mi comprimirten, brennbaren Gasen und compri mirter, atmosphärischer Luft gefüllt, welch' die den Kolben treibende Kraft ausüben.In the manner just described, the tubes of the regenerators F and G are filled with compressed, combustible gases and compressed, atmospheric air, which exert the driving force on the piston.

Zu diesem Zwecke werden. diese beiden Gas vermittelst der in Fig. 1 und 2 punktirt einge zeichneten Rohre nach dem Einlafshahn j Fig. ι und 3, geführt. Die comprimirte Lui strömt durch die Oeffnung η und die brenn baren Gase durch die Oeffnung ρ in diesel Hahn ein.Be for this purpose. these two gas by means of the tubes dotted in Fig. 1 and 2 drawn after the inlet valve j Fig. ι and 3, out. The compressed air flows through the opening η and the combustible gases through the opening ρ into the diesel valve.

Aus letzterem gelangen diese Gase dure die Rohre n^l und p\ Fig. 1, nach den Ein lafsventilen T der Arbeitscylinder (s. Fig. 1, und 6).From the latter, these gases pass through the pipes n ¹ and p \ Fig. 1, after the inlet valves T of the working cylinder (see Fig. 1 and 6).

Durch diese Ventile strömt jedes der com primirten Gase für sich und getrennt von der anderen in den Arbeitscylinder.Each of the com primirten gases flows through these valves separately and separately from the the other in the working cylinder.

Die Spannung der Gase beträgt hierbei etw 5 bis 6 Atmosphären oder so viel, wie sie ge wohnlich bei den Maschinen, welche mit com primirter Luft oder Gas arbeiten, üblich is Anstatt der Ventile können auch Schieber ac gewendet werden.The tension of the gases is about 5 to 6 atmospheres or as much as they ge is common in machines that work with compressed air or gas Instead of the valves, slide ac can also be turned.

Unter dem Druck der in den Cylinde strömenden comprimirten Luft und Gase weicl der Kolben zurück. Nach vollendeter Einströ mung schliefsen sich die Einlafsventile; i diesem Augenblick wird durch den elektrische Funken oder irgend eine Zündvorrichtung di Entzündung des Gasgemenges und dadurch di Vollendung des Kolbenhubes bewirkt.Under the pressure of the compressed air and gases flowing into the cylinder, it becomes soft the piston back. When the inflow is complete, the inlet valves close; i at this moment the electric spark or some kind of ignition device makes the di Ignition of the gas mixture and thereby the completion of the piston stroke.

Unmittelbar darauf erfolgt der Kolbenhu in entgegengesetzter Richtung, und diese Bs wegung kann je nach dem Wunsch des Con ducteurs beliebig fortgesetzt werden. DieKolbei bewegung wird durch die Stangen M auf di Pleuelstangen JV übertragen, welche vermittel: der Kurbeln O in eine rotirende Bewegun der Vorderräder P verwandelt und durch di Kuppelstange O¹ den Hinterrädern P¹ mil getheilt wird.Immediately thereafter, the piston stroke takes place in the opposite direction, and this movement can be continued as desired, depending on the conductor's request. The piston movement is transmitted through the rods M to the connecting rods JV, which by means of the cranks O is transformed into a rotating movement of the front wheels P and is divided by the coupling rod O ^{1 into} the rear wheels P ¹ .

Die Gase, welche im Arbeitscylinder auf de Kolben gewirkt haben, entweichen durch di mit A¹ bezeichneten Ausströmungsventile. Dk selben geben ihre Wärme an die Regene ratoren G und F ab, nach welchen sie durc entsprechend angeordnete Rohre geleitet wei den und durch die Oeffnungen r und s, Fig. 1 ■ einströmen. Sie circuliren dabei um die Rohi dieser Regeneratoren, durch welche die corr primirten brennbaren Gase und Luft nac dem Arbeitscylinder, und zwar nach der en gegengesetzten Richtung strömen, so dafs ei vollständiger Austausch der Wärme zwische den in dem Zwischenraum zwischen de Rohren abströmenden und den in der en gegengesetzten Richtung durch diese RohiThe gases which have acted on the piston in the working cylinder escape through the outflow valves designated by A ^1. The same give off their heat to the regenerators G and F , after which they are passed through appropriately arranged pipes and flow in through the openings r and s, Fig. 1 ■. They circulate around the tubes of these regenerators, through which the primary combustible gases and air flow to the working cylinder, namely in the opposite direction, so that there is a complete exchange of heat between those flowing out in the space between the tubes and those flowing in the opposite direction through this Rohi

in den Arbeitscylinder einströmenden frischen Gase stattfindet. Durch die Oeffnungen r¹ und s¹ entweichen die benutzten und abgekühlten Gase aus den Regeneratoren.fresh gases flowing into the working cylinder takes place. The used and cooled gases escape from the regenerators through the openings r ¹ and s ^1.

Um die Maschine in Gang zu setzen, giebt man der Lokomotive eine kleine Vorwärtsbewegung; diese Bewegung bedingt die Bewegung der Arbeitskolben und Compressionspumpenkolben und bewirkt auch die Ansaugung der für den Ofen erforderlichen Speiseluft. Infolge dessen bildet sich Kohlenoxydgas, welches schliefslich mit der erforderlichen Luftmenge in den Arbeitscylinder einströmt.To start the engine, the locomotive is given a slight forward motion; this movement causes the movement of the working pistons and compression pump pistons and also causes the intake of the feed air required for the furnace. As a result, carbon oxide gas is formed, which finally flows into the working cylinder with the required amount of air.

Wenn die Arbeitskolben an einem gewissen Punkte ihres Hubes angekommen sind, tritt die Entzündung des Gases durch den elektrischen Funken oder auf andere Weise ein und infolge der Verbrennung der Gase vollenden die -Kolben ihren Hub.When the working pistons have reached a certain point of their stroke, occurs the ignition of the gas by the electric spark or in some other way and As a result of the combustion of the gases, the pistons complete their stroke.

Hat die Maschine einige Umdrehungen gemacht, so ist die zur Fahrt nothwendige Spannung der Gase erreicht; die comprimirten Gase können nämlich wegen mangelnden Widerstandes der Maschine noch nicht verbraucht werden: und müssen sich daher in den Regeneratorrohren ansammeln.If the machine has made a few revolutions, in this way the tension of the gases necessary for travel is achieved; the compressed gases can not yet be consumed because of the lack of resistance of the machine: and must therefore be in the regenerator tubes accumulate.

■Ist dieser Zeitpunkt eingetreten, so kann die Lokomotive ihre Arbeit verrichten. Man braucht nur das Einlafsventil J, Fig. ι und 3, beliebig •weit zu öffnen, um ein beliebig grofses Gäsgemenge in die Cylinder einströmen und die Lokomotive mit der gewünschten Geschwindigkeit laufen zu lassen.■ Once this time has come, the locomotive can do its work. One only needs to open the inlet valve J, Fig. 1 and 3, as far as desired, in order to allow an arbitrarily large amount of gas to flow into the cylinders and to let the locomotive run at the desired speed.

Was die Bewegung der Vertheilungsventile oder Schieber betrifft, > so wird dieselbe am besten durch den in Fig. 6 dargestellten Mechanismus bewirkt.As for the movement of the distribution valves or slides,> so it is best effected by the mechanism shown in FIG.

Unter und zwischen den die Arbeitscylinder tragenden Querschwellen sind zwei kreisförmige Büchsen \² concentrisch mit der Vorderachse B² angeordnet; die eine Büchse ist zur Aufnahme der Steuerungstheile für Vorwärtsfahren, die andere zur Aufnahme der Steuerungstheile für Rückwärtsfahren bestimmt. In jeder Büchse sind die Daumen b² b² angeordnet, welche auf die Einlafsventile T wirken, und die Daumen C²C², welche auf die Ausströmungsventile A¹ einwirken. Vermittelst eines auf der Achse B² befestigten und mit derselben rotirenden Armes d² erhalten die Daumen b² und c² durch die Berührung mit den Rollen α ² α ² eine hin- und herdrehende Bewegung, welche, durch Stangen I²I²I²I² in Verbindung mit Hebelarmen- in eine hin- und hergehende Bewegung der Ein-' und Ausströmventile verwandelt wird.Below and between the sleepers supporting the Arbeitscylinder are arranged concentrically to the front axle B ^2, two circular cans \ ^2; One bushing is designed to accommodate the control parts for driving forwards, the other for accommodating the control parts for reversing. In each sleeve the thumbs b ² b ² are arranged, which act on the inlet valves T , and the thumbs C ² C ² , which act on the outflow valves A ¹ . By means of a on the axis B ² and fixed with the same revolving arm ² d receive the thumb b ² and c ² by the contact with the rollers α ² α ² is a reciprocal turning motion, which, by rods I ² I ² I ² I ² in connection with lever arms is transformed into a reciprocating movement of the inflow and outflow valves.

-Zur Herstellung eines sicheren Verschlusses der Einlafsventile dienen die Spiralfedern r²r². - The spiral springs r ² r ² are used to create a secure closure of the inlet valves .

Die beiden Auslafsventile eines jeden Arbeitscylinders sind vermittelst einer Stange fc² in der Weise mit einander verbunden, dafs beim Oeffnen des einen Ventils das andere sich schliefst, und umgekehrt.The two outlet valves of each working cylinder ^{are connected to one another by means of a rod fc 2} in such a way that when one valve opens, the other closes, and vice versa.

Der Arm d² mit den Rollen a² ist auf der Achse B² verschiebbar, so dafs er nach Belieben in Verbindung mit den Daumen der einen oder der anderen Büchse gestellt werden kann, je nachdem man vorwärts oder rückwärts fahren will.The arm d ² with the rollers a ² is displaceable on the axis B ² , so that it can be placed in connection with the thumb of one or the other sleeve, depending on whether you want to drive forwards or backwards.

Die Pumpe D, Fig. 1 und 3, dient zur Beschaffenheit des Kühlwassers für die Compressionspumpen B und C.The pump D, Fig. 1 and 3, is used to condition the cooling water for the compression pumps B and C.

Um das einmal gebrauchte Wasser wieder benutzen zu können, so dafs man nicht genöthigt ist, gröfsere Wassermengen auf der Fahrt mitnehmen zu müssen, ist bei der Maschine eine Einrichtung angebracht, mittelst deren auf mechanischem Wege das zur Abkühlung der Compressionspumpen benutzte und dadurch erwärmte Wasser stets von neuem wieder abgekühlt wird. Diese Einrichtung besteht aus einer Anzahl von langen, mit Drahtborsten versehenen Walzen II, welche unter den Regeneratoren, und zwar quer auf die Längenrichtung derselben, hinter den Hinterrädern angeordnet sind.In order to be able to use the water once it has been used again, so that one does not have to take large amounts of water with him on the journey, a device is attached to the machine by means of which the water used to cool the compression pumps and thus warmed up is always mechanically is cooled down again. This device consists of a number of long, wire-bristled rollers II, which are arranged below the regenerators, transversely to the longitudinal direction of the same, behind the rear wheels.

Diese Walzen rotiren in Trägern m m, in welchen sich das bei der Compression gebrauchte Kühlwasser sammelt.These rollers revolve mm in vehicles in which the used in compression cooling water collects.

Durch die ununterbrochene Vertheilung des Wassers durch die langen Drahtborsten der Walzen, welche sich beständig bei ihrer Drehung aufserhalb des Troges wieder abkühlen, verliert das in den Trögen befindliche Wasser seine Wärme und kann daher wieder als Kühlwasser für die Compressionspumpen benutzt werden. Durch eine besondere Röhrenverbindung der Pumpe D mit den Trögen m ist die Circulation des Wassers so eingerichtet, dafs man dasselbe entweder hinter einander in einen jeden einzelnen Trog m laufen oder einen Theil des Wassers gleichzeitig in jeden der Tröge laufen lassen kann.Due to the uninterrupted distribution of the water by the long wire bristles of the rollers, which cool down continuously as they rotate outside the trough, the water in the troughs loses its heat and can therefore be used again as cooling water for the compression pumps. Through a special pipe connection of the pump D with the troughs m , the circulation of the water is arranged in such a way that it can either run one after the other into each individual trough m , or a part of the water can run into each of the troughs at the same time.

Das in den Cylindern der Compressionspumpen verwendete Kühlwasser wird mit dem comprimirten Gas- und Luftgemenge wieder ausgestofsen.The cooling water used in the cylinders of the compression pumps is mixed with the compressed gas and air are expelled again.

Beim Ausströmen dieses Wassers würde das comprimirte Gas gleichzeitig entweichen, wenn nicht für einen Abschlufs gesorgt wäre. Derselbe besteht aus dem Wasserbehälter M², Fig. 1 und 2, in welchem das aus den Compressionspumpen entweichende Wasser sich sammelt. Der Ausflufs aus demselben wird durch den Schwimmer m² regulirt, so dafs kein Entweichen des comprimirten Gasgemenges stattfinden kann.When this water flows out, the compressed gas would escape at the same time, if a shut-off were not provided. The same consists of the water tank M ² , FIGS. 1 and 2, in which the water escaping from the compression pumps collects. The outflow from it is regulated by the float m ² , so that no escape of the compressed gas mixture can take place.

Was die Anwendung der Lokomotiven für Eisenbahnen betrifft, so unterliegt in diesem Falle die Construction derselben einer Aenderung, als der Ofen in horizontaler Richtung auf dem Tender angebracht wird, welchenAs regards the use of locomotives for railways, this is subject to If the construction of the furnace is different from that of the furnace in the horizontal direction is attached to the tender, which

Fig. 7 im Längenschnitt und Fig. 8 im Querschnitt nach der Linie B-D der Fig. 7 darstellt. FIG. 7 shows in longitudinal section and FIG. 8 in cross section along the line BD of FIG.

Fig. 9 zeigt die Lokomotive im Aufrifs von der Seite gesehen;Fig. 9 shows the locomotive in elevation from the side;

Fig. 10 ist eine Endansicht derselben, theilweise im Schnitt, undFig. 10 is an end view of the same, in part on average, and

Fig. 11 die Lokomotive im Grundrifs.11 shows the locomotive in outline.

Der horizontal liegende Ofen E, Fig. 7, ist aus Ringen b von feuerfesten Steinen zusammengesetzt und wird selbstthätig aus einem Trichter Q. mit Brennmaterial gespeist. In Verbindung mit dem Trichter ist ein Schaufelrad n² n² angebracht, durch welches der Brennstoff gleichmäfsig an die untere Trichteröffnung q³q³ geführt wird. Durch den seitlich am Trichter angebrachten Schieber q² wird die Bewegung des Brennmaterials durch den Trichter erleichtert.The horizontally lying furnace E, Fig. 7, is composed of rings b of refractory bricks and is automatically fed with fuel from a funnel Q. In connection with the funnel a paddle wheel n ² n ^{2 is} attached, through which the fuel is fed evenly to the lower funnel opening q ³ q ³ . The slide q ² on the side of the funnel makes it easier to move the fuel through the funnel.

Dasselbe fällt in den Cylinder c³ c³ und wird von dem in diesem Cylinder sich hin- und herbewegenden Kolben c³ in den Ofen E gestofsen. Um die Bildung von Zwischenräumen im Brennstoff zu verhindern und dessen Zusammenhang zu sichern, hat der Ofen eine langsam drehende Bewegung auf den an seinen beiden Enden angeordneten Ringen χ χ. The same falls into the cylinder c ³ c ³ and is pushed into the furnace E ^{by the piston c 3} moving back and forth in this cylinder. In order to prevent the formation of gaps in the fuel and to ensure its coherence, the furnace has a slowly rotating movement on the rings χ χ arranged at both ends.

Die durch die Oeffnungen h² in den Regenerator H einströmende und durch die am entgegengesetzten Ende desselben befindliche Kammer J² aufgenommene und durch das Knie-. rohr G ² in den Ofen E geleitete Luft wird in dem letzteren in brennbares Gas umgewandelt und gelangt als solches in die Kammer e e. The through the openings h ² flowing into the regenerator H and received by the same located at the opposite end of the chamber J ² and through the knee. pipe G ² into the furnace E is converted in the latter into combustible gas and as such passes into the chamber e e.

In dieser Kammer kühlt sich das Gas ab, denn dieselbe ist in dem mit Wasser gefüllten Kasten r² r² angeordnet. Die Kohlenoxydgase strömen durch das Rohr C³ und die Rohre e³ in den Regenerator H, geben ihre Wärme an denselben ab und gelangen durch das Rohr ο² aus demselben nach der Compressionspumpe C, Fig. 8.The gas cools down in this chamber because it is arranged in the box r ² r ² filled with water. The carbon oxide gases flow through the pipe C ³ and the pipes e ³ into the regenerator H, give off their heat to the regenerator H, and pass through the pipe ο ² from the same to the compression pump C, FIG. 8.

Die Drahtborstenwalzen // sind auf dem oberen Theil des Tenders in der Weise angeordnet, da fs das in den Compressionspumpen verwendete Wasser aus den höher liegenden Trögen m durch Oeffnungen qⁱ in die tiefer liegenden Tröge abfliefst und sich auf diesem Wege abkühlt.The wire bristle rollers // are arranged on the upper part of the tender in the way, since fs m, the water used in the compression pump in the higher-lying through openings troughs ⁱ q in the deeper troughs abfliefst and cools down in this way.

Die sich im Ofen E bildenden Schlacken fallen durch das Rohr K², welches im Kasten k² k² ausmündet und mit Wasserabschlufs versehen ist.The slag that forms in the furnace E falls through the pipe K ² , which opens out in the box k ² k ² and is provided with a water seal.

Fig. 8 zeigt die Anordnung der Arbeitscylinder A³ A⁴ auf beiden Seiten des Tenders; dieselben stehen auf den Cylindern der Compressionspumpen B und C, mit welchen sie durch die Führungen S² für die Querhäupter fest verbunden sind. Die Bewegung der Arbeitskolben wird durch die Verbrennung eines comprimirten Gasgemenges erzielt und diese Bewegung direct durch die Kolbenstangen auf die Pumpen übertragen. V² V² sind Pleuelstangen, vermittelst deren die SchwungräderVV behufs Ueberwindung des todten Punktes getrieben werden.8 shows the arrangement of the working cylinders A ³ A ⁴ on both sides of the tender; the same are on the cylinders of the compression pumps B and C, with which they are ^{firmly connected by the guides S 2} for the crossheads. The movement of the working pistons is achieved by the combustion of a compressed gas mixture, and this movement is transmitted directly through the piston rods to the pumps. V ² V ² are connecting rods, by means of which the flywheels VV are driven in order to overcome the dead point.

Die Pumpe C dient zum Ansaugen und Comprimiren des aus dem Ofen kommenden und durch den Regenerator H strömenden Kohlenoxydgases vermittelst des Rohres o² o², während die Pumpe B die Luft aus der Atmosphäre ansaugt und dieselbe direct comprimirt. The pump C serves to suck in and compress the carbon dioxide gas coming out of the furnace and flowing through the regenerator H by means of the pipe o ² o ² , while the pump B draws in the air from the atmosphere and compresses it directly.

Beide Pumpen sind im Innern mit den weiter oben erwähnten Ketten oder Metallgeweben zum raschen Austausch der durch die Compression erzeugten Wärme versehen. Von einer jeden Pumpe werden die comprimirten Gase durch die Rohre Xⁱ X⁵, Fig. 8, nach der in Fig. 9, 10 und 11 dargestellten Lokomotive geleitet..Both pumps are internally provided with the above-mentioned chains or metal meshes for the rapid exchange of the heat generated by the compression. The compressed gases from each pump are passed through pipes X ⁱ X ⁵ , Fig. 8, to the locomotive shown in Figs. 9, 10 and 11.

Zu beiden Seiten des Ofens E sind auf dem Tender die Behälter A ⁵ für das mitzuführende Brennmaterial und unter denselben der Regenerator F angeordnet. Diese Behälter sind auf der linken Seite der Fig. 8 weggelassen, um die dahinter liegenden Theile nicht zu verdecken. On both sides of the furnace E , the containers A ⁵ for the fuel to be carried are arranged on the tender and the regenerator F below them. These containers are omitted on the left-hand side of Fig. 8 so as not to obscure the parts behind them.

Der Regenerator F dient zum Erhitzen der durch die Regeneratorrohre nach den Arbeitscylindern A³ und A^ strömenden Luft, und zwar findet diese Erhitzung auf Kosten der Wärme der nach geschehener Arbeit aus den Cylindern ausströmenden Gase statt.The regenerator F is used to heat the air flowing through the regenerator tubes to the working cylinders A ³ and A ^ , and this heating takes place at the expense of the heat of the gases flowing out of the cylinders after the work has been carried out.

Wie aus vorstehendem ersichtlich, werden die Arbeitskolben durch die Expansion eines comprimirten Gasgemenges bei dessen Verbrennung in Bewegung gesetzt und bewirken dadurch die Compression der verwendeten Luft und brennbaren Gase.As can be seen from the above, the working pistons are due to the expansion of a Compressed gas mixture is set in motion and causes it to be burned thereby the compression of the air and flammable gases used.

Die Anwendung der Erfindung auf die eigentliche Lokomotive ist durch die Fig. 9, 10 und 11 veranschaulicht.The application of the invention to the actual locomotive is illustrated in FIGS. 9, 10 and Fig. 11 illustrates.

Wie schon erwähnt, strömt durch das Rohr X^ comprimirte Luft und durch das Rohr Jt"⁵ comprimirtes Kohlenoxydgas aus den Compressionspumpen B und C nach der Lokomotive, und zwar nach einem aus zwei Abtheilungen bestehenden Regenerator A ^e, so dafs in der einen Abtheilung die comprimirte Luft, in der anderen aber das comprimirte Kohlenoxydgas sich ansammeln kann.As already mentioned, flows through the tube X ^ comprimirte air and through the tube Jt ^"5 comprimirtes carbonic from the compression pump B and C according to the locomotive, after a two-divisions regenerator A ^e; so that a division in which the compressed air, in which, however, the compressed carbon-oxide gas can accumulate.

Beide strömen nach den eigentlichen Arbeitsoder Treibcylindern AAA, von welchen zwei zum Treiben der Vorderräder und der dritte zum Betrieb der Mittelräder dient. Die Bewegung der Treibkolben wird demnach durch die Einführung der comprimirten Gase in den Regenerator und Cylinder und deren Verbrennung nach beendeter Einströmung bewirkt.Both flow to the actual working or driving cylinders AAA, two of which are used to drive the front wheels and the third to operate the central wheels. The movement of the driving pistons is accordingly brought about by the introduction of the compressed gases into the regenerator and cylinder and their combustion after the inflow has ended.

Die gebrauchten Gase geben ihre Wärme an den Regenerator A^e ab, wo sie die nach den Treibcylindern strömenden comprimirten Gase erhitzen.The used gases give up their heat to the regenerator A ^e, where they heat the flowing of the Treibcylindern comprimirten gases.

Fig. 9 und io zeigen in punktirten Linien die Umrisse einer gewöhnlichen Lokomotive. Man sieht, dafs die neue Construction einfacher ist und weniger Raum einnimmt und daher der Blick auf die zu befahrende Bahn von der Lokomotive aus weniger beschränkt ist, wie bei der gewöhnlichen Construction.Figures 9 and 10 show in dotted lines the outline of an ordinary locomotive. It can be seen that the new construction is simpler is and takes up less space and therefore the view of the train to be traveled from the Locomotive is less restricted than in the ordinary construction.

Die Steuerventile sind durch Fig. 6 a, 6 b nnd 6 c genauer veranschaulicht. Während die Fig. 6 einen Verticalschnitt nach der Linie X-Y-Y¹Z, Fig. 6b, darstellt, istThe control valves are illustrated in more detail by FIGS. 6 a, 6 b and 6 c. While FIG. 6 is a vertical section along the line XYY ¹ Z, FIG. 6b

Fig. 6 a ein Verticalschnitt nach der Linie Z¹Z, Fig. 6b,Fig. 6a is a vertical section along the line Z ¹ Z, Fig. 6b,

Fig. 6 b ein Verticalschnitt nach der Linie T-Y" der Fig. 6 b undFig. 6b shows a vertical section along the line TY " of Fig. 6b and

Fig. 6 c ein Querschnitt durch das Einströmungsventil. 6c shows a cross section through the inflow valve.

Wie schon beschrieben, sind die Steuertheile in und an zwei genau gleichen cylindrischen Büchsen montirt, deren eine diejenigen Steuertheile enthält, welche zum Vorwärtsfahren dienen, während die andere Büchse diejenigen enthält, welche zum Rückwärtsfahren dienen. Diese beiden Büchsen sind im Schnitt in Fig. 6 b dargestellt und mit \² %³ bezeichnet.As already described, the control parts are mounted in and on two exactly identical cylindrical bushings, one of which contains those control parts which are used for driving forward, while the other bushing contains those which are used for reversing. These two bushings are shown in section in FIG. 6 b and denoted by \ ² % ^3.

Die eine dieser Büchsen ^² ist in Fig. 6 von vorn gesehen gezeichnet, wobei die Verbindungsstangen und Hebel durch einfache Linien dargestellt sind; in Fig. 6a dagegen sind diese Theile der Steuerung in ihrer wirklichen Gestalt gezeichnet.One of these bushings ^ ² is drawn in Fig. 6 viewed from the front, the connecting rods and levers being shown by simple lines; in Fig. 6a, on the other hand, these parts of the control are drawn in their real form.

Eine jede der beiden Büchsen ist mit den Daumen b² b² b³ b³ versehen, welche auf die Einlafsventile wirken. Letztere sind in Fig. 6 mit T bezeichnet und werden mittelst der Hebel t¹ t¹, der Verbindungsstangen Z² /² und der Hebel t² Z² bewegt.Each of the two bushes is provided with the thumbs b ² b ² b ³ b ³ , which act on the inlet valves. The latter are in Fig. 6 denoted by T and the lever are means t ¹ t ^1, the connecting rods Z ^{^2/2,} and the lever ² t Z ² moves.

Andere Daumen c² c² c³ c³ übertragen die Bewegung auf die Ausströmungsventile AA¹. Die Hebel/²/², Verbindungsstangen /³Z³ und die Hebel g''■ g³ g² g³ vermitteln diese Bewegung. Other thumbs c ² c ² c ³ c ³ transmit the movement to the outflow valves AA ¹ . The lever / ^{^2/2,} connecting rods / ³ Z ³ and the levers g '' ■ g ³ g ² g ³ provide this movement.

Es handelt sich darum, alle diese Daumen in Wirksamkeit zu setzen im nämlichen Augenblick, in welchem die Ein- und Ausströmung stattfinden mufs. Zu diesem Zweck ist auf der Treibachse B² ein Arm d³ befestigt, an welchem die beiden Rollen a² a² sitzen.It is a matter of putting all these thumbs into action at the very moment in which the inflow and outflow must take place. For this purpose, an arm d ^{3 is} attached to the drive axis B ² , on which the two rollers a ² a ² are seated.

Es ist begreiflich, dafs beim Drehen der Achse B² die Rollen α² α² eine Umdrehung machen und, nach der Reihe mit den vier Daumen c³ c² c³ c² der Ausströmungsventile sowie hierauf mit den vier Daumen der Einströmungsventile in Berührung kommend, eine regelmäfsige Ein- und Ausströmung des Kohlenoxydgases im Cylinder bewirken.It is understandable that when the axis B ² is rotated, the rollers α ² α ^{2 make} one turn and, one after the other, come into contact with the four thumbs c ³ c ² c ³ c ^{2 of} the outflow valves and then with the four thumbs of the inflow valves cause a regular inflow and outflow of the carbon dioxide gas in the cylinder.

Die Einströmungsventile sind, um den Verschlufs zu sichern, mit Spiralfedern r²r² versehen, wie Fig. 6 zeigt. Um genannten Zweck im Augenblick der Verbrennung des Kohlenoxydgases im Cylinder noch vollständiger zu erreichen, dient die in Fig. 6 c dargestellte Einrichtung. In order to secure the closure, the inflow valves are provided with spiral springs r ² r ² , as shown in FIG. 6. The device shown in FIG. 6c serves to achieve the stated purpose even more completely at the moment of the combustion of the carbon oxide gas in the cylinder.

Das Einlafsventil ist dasselbe, nur ist seine Achse A³ in der Weise ausgebohrt, dafs man das Federventil B³ einlegen kann. Diese beiden Ventile wirken in entgegengesetztem Sinne, d. h. wenn sich das Einlafsventil öffnet, wird das Ventil B^s vorwärts getrieben, wobei es die einströmenden Gase passiren läfst; wenn im entgegengesetzten Falle hingegen das Einlafsventil sich wieder geschlossen hat, legt sich das Ventil B³ sofort auf die Einströmungsöffnung in der Weise, dafs es den Weg des treibenden Gases aus dem Arbeitscylinder absperrt. The inlet valve is the same, only its axis A ^{3 is} drilled out in such a way that the spring valve B ³ can be inserted. These two valves act in opposite directions, that is, when the inlet valve opens, valve B ^{s is} driven forward, allowing the incoming gases to pass; if, on the other hand, the inlet valve has closed again in the opposite case, valve B ³ immediately lies on the inflow opening in such a way that it blocks the path of the propellant gas from the working cylinder.

Was die Ausströmungsventile betrifft, so sind dieselben mittelst der Stange h² so mit einander verbunden, dafs beim Oeffnen des einen Ventils das andere sich schliefst, und umgekehrt. As for the outflow valves, they are connected to one another by means of the rod h ^{2 in} such a way that when one valve opens, the other closes, and vice versa.

Der Arm d² mit den Rollen a² a² ist auf der Achse B² verschiebbar; will man vorwärts fahren, so stellt man den Arm d² auf die Büchse \² \² ein; will man im Gegentheil rückwärts fahren, so verschiebt man den Arm d² so, dafs er auf die in der Büchse \³\³ angeordneten Steuerdaumen einwirkt, welche für die entgegengesetzte Richtung genau eingestellt sind, so dafs die Lokomotive sich rückwärts bewegt, ebenso wie umgekehrt.The arm d ² with the rollers a ² a ² is displaceable on the axis B ^2; if one wants to drive forward, one sets the arm d ² on the bushing \ ² \ ² ; on the contrary, if one wants to drive backwards, one shifts the arm d ^{2 in} such a way that it acts on the control thumbs arranged in the sleeve \ ³ \ ³ , which are precisely set for the opposite direction, so that the locomotive moves backwards, as well as vice versa.

Claims

Patent claim:

The locomotive for road or railways, in which the moving force by the expansion of a compressed mixture of air and carbon dioxide gas in closed ones, brought about by combustion Cylinders, and which is characterized:

a) by a vertical or horizontal, fixed or rotating furnace E, in which carbon oxide gas is produced by burning the solid fuel necessary for a journey, the heat of which is used to heat the atmospheric air which is used for combustion and which flows through the tubes dd of the regenerator H it is made usable that the carbon oxide gas which forms in the furnace surrounds the pipes dd from the outside on the way to the compression pump;

b) by connecting the compression pumps B and C with the regenerators F and G in such a way that the air compressed in the pump B without being heated through the pipes of the regenerator F,

and the carbon oxide gas, which is compressed in the pump C without heating, flows through the tubes of the regenerator G to the working cylinder, the air and the carbon oxide gas taking up the heat of the used gas flowing out of the working cylinder in the opposite direction around the said regenerator tubes;

through the use of the working cylinder AA, the pistons of which are driven by compressed air and compressed carbon dioxide gas, which gases each flow separately and separately from the other through the inlet valves into the working cylinder and there form a mixture which is ignited after the inflow has ended that through the combustion the necessary heat for the work to be done, as well as for the heat losses caused by the imperfection of the regenerators, is supplied; ·

d) by the mechanism for the movement of the inlet and outlet valves, consisting of the bushes ^ ² arranged concentrically with the front axle and the thumbs ^{^> 2} and c ² , in connection with the rotating arm d ^ and the rods / ² , as in Figures 6, 6a, 6b and 6c;

e) / behufs through the occupied with wire bristles, m troughs in revolving rollers selbstthätiger cooling the used in the Compression cooling water, as shown in Fig. 5 and 7.

In addition 9 sheets of drawings.