8/12/2019 US Patent 3524006

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Aug. 1 1 , 1970 F EBEUNG E T A L 3 , 5 2 4 , 0 0 6METHOD AND APPARATUS FOR CONTROLLING ARCDISCHARGE IN PLASMA ARC FURNACES

Filed O c t . 1 9 , 1967

COMPRESSEEAIR

Ir

Gb

U

INV NTORS

FRED EBELING e t c l

8/12/2019 US Patent 3524006

2/3

13 524 006METHOD AND APPARATUS FOR CONTROLLINGARC DISCHARGE IN PLASMA ARC FURNACESF r e d E b e l i n g a n d W e r n e r J a k o b s , B e r l i n , E r i c h Mumme,F a l k e n s e e , H e r b e r t Hoffmann a n d H e l m f r i e d J e s k e ,H e n n i g s d o r f a n d K a r l S p i e g e l b e r g , . B e r l i n , G e r m a n y ,

a s s i g n o r s t o VEB u a l i t a t s - und E d e l s t a h l - K o m b i n a t ,H e n n i g s d o r f , n e a r B e r l i n , GermanyF i l e d O c t . 1 9 , 1 9 6 7 , S e r . N o . 6 7 6 , 4 1 3I n t . C l . H05b 7/10U . S . C l . 1334 1 1 C l a i m s

ABSTRACT OF THE DISCLOSUREI n a plasma a r c f u r n a c e t h e b u r n e r e l e c t r o d e i s l o w e r e dtoward t h e m e l t i n g d e p o s i t . I n t h e movement o f t h e a r c

i g n i t i o n , t h e e l e c t r i c a l v a r i a t i o n i n t h e e l e c t r o d e c i r c u i tt r i g g e r s a c o n t r o l l i n g means which a b r u p t l y r e v e r s e s t h emovement o f t h e b u r n e r e l e c t r o d e and s t r e t c h e s t h eplasma a r c t o a ?xed p r e d e t e r m i n e d l e n g t h .

For m e l t i n g m e t a l l i c b u l k raw m a t e r i a l s , s u c h f o r i ns t a n c e a s s t e e l , i n d u s t r i a l m e l t i n g f u r n a c e s have been emp l o y e d w h e r e i n m e l t i n g h e a t e n e r g y i s s u p p l i e d t o t h em e t a l d e p o s i t t o b e m e l t e d e i t h e r by a n o x i d a t i o n p r o ce s s , a s f o r e x a m p l e i n S i e m e n s - M a r t i n f u r n a c e , o r bymeans o f e l e c t r i c a l h e a t , w h i c h h a s b e e n u s u a l l y p r o d u c e di n a n e l e c t r i c a r c f u r n a c e . The b e s t c o n t r o l i n t h e formert y p e o f f u r n a c e i s c a r r i e d o u t by a d j u s t i n g t h e f u e l s u pp l y , w h e r e a s t h a t i n t h e a r c f u r n a c e b y r e g u l a t i o n o f e l e ct r i c c u r r e n t . I n t h e l a t t e r f u r n a c e , h o w e v e r , s u d d e n v a r i ~a t i o n s o f t h e a r c c u r r e n t i n t e n s i t y h a v e o c c u r r e d d u r i n gt h e m e l t i n g , u s u a l l y due t o c h a n g e s o f t h e a r c l e n g t h .To e l i m i n a t e s a i d v a r i a t i o n s , t h e e l e c t r i c a r c f u r n a c e sh a v e b e e n e q u i p p e d w i t h a n e l e c t r o d e c o n t r o l l i n g d e v i c ewhich e i t h e r c o n t r o l s e l e c t r o d e c u r r e n t o r , i n a d i ff e r e n t mode o f o p e r a t i o n r e g u l a t e s t h e i m p e d a n c e o f t h ec u r r e n t c i r c u i t t o m a i n t a i n t h e c i r c u i t r e s i s t a n c e a t a cons t a n t v a l u e , t a k i n g a d v a n t a g e o f t h e ? e l d i n t e n s i t y g r a d ie n t s a l o n g t h e a x i s o f t h e arc-The e l e c t r o d e a x i a l mot i o n r e q u i r e d f o r t h e l a t t e r o p e r a t i o n h a s b e e n p e r f o r m e de i t h e r by a h y d r a u l i c d e v i c e o r by e l e c t r o m o t o r s cont r o l l e d f o r e x a m p l e b y r e l a y s w i t c h e s , b y m a g n e t i c a m p l i? e r s o r by Ward Leonard a r r a n g e m e n t .The u n d e s i r e d e l e c t r o d e c u r r e n t v a r i a t i o n s h a v e b e e na l s o s u b s t a n t i a l l y e v a d e d b y e m p l o y m e n t o f a p l a s m aa r c f u r n a c e , t h e i n t e r n a l a t m o s p h e r e o f w h i c h c o n t a i n sa s e l e c t e d g a s , f o r i n s t a n c e a r g o n . Owing t o s u c h atmosp h e r e , a p l a s m a a r c i s p r o d u c e d w h i c h h a s ? a l o n g i t s a x i sa v e r y low ? e l d i n t e n s i t y g r a d i e n t ; n e v e r t h e l e s s a t t h eb e g i n n i n g o f t h e m e l t i n g p r o c e s s o r a f t e r a n i n t e r r u p t i o no f a r c d i s c h a r g e a s p e c i a l c o n t r o l o f e l e c t r o d e s i s n e e d e di n o r d e r t h a t t h e p l a s m a a r c m i g h t b e i n i t i a t e d .T h e p r i n c i p a l o b j e c t o f t h e p r e s e n t i n v e n t i o n i s t op r o v i d e a new a n d i m p r o v e d m e t h o d f o r c o n t r o l l i n g b u r ne r e l e c t r o d e i n a p l a s m a a r c f u r n a c e - i n d e p e n d e n t l y o ft h e furnace i n t e r n a l atmosphere.M o r e p a r t i c u l a r l y , t h e o - b j e c t o f - t h e p r e s e n t i n v e n t i o ni s t o e n a b l e t e c h n o l o g i c a l l y s t i p u l a t e d i n t e r r u p t i o n s o fp l a s m a a r c d i s c h a r g e w i th o u t i n t e r r u p t i n g t h e c o u r s e o f m e l t i n g . S u c h i n t e r r u p t i o n s a r e r e q u i r e d f o r i n s t a n c e t od e p o s i t s u p p l e m e n t a l m a t e r i a l o r t o w i t h d r a w r e a c t i o ns l a g d u r i n g t h e m e l t i n g p r o c e s s a n d t h e r e b y t o i n c r e a s et h e ? e l d o f a p p l i c a t i o n o f plasma a r c f u r n a c e s f o r m e l ti n g m e t a l l i c and n o n ~ m e t a l l i c m a t e r i a l s a s w e l l .

I n a c c o r d a n c e w i t h t h e p r e s e n t i n v e n t i o n , when s t a r ti n g t h e m e l t i n g p r o c e s s o r a f t e r i n t e r r u p t i o n o f t h e a r cd i s c h a r g e d u r i n g t h e m e l t i n g p r o c e s s , t h e d i s t a n c e b etween t h e b u r n e r e l e c t r o d e and t h e m e t a l d e p o s i t i ss h o r t e n e d u n t i l t h e p l a s m a a r c i g n i t e s . S u b s e q u e n t l y , t o

1 U n i t e d S t a t e s P a t e n t 0

10

15

3O

50

3 , 5 2 4 , 0 0 6P a t e n t e d A u g . 1 1 , 1 9 7 0C6

2 .t h e mome nt o f i g n i t i o n , t h e a r c c u r r e n t o r v o l t a g e i s app l i e d t o an e l e c t r o d e c o n t r o l s y s t e m which a b r u p t l y r ev e r s e s t h e d ow n w ard m ovem e nt o f t h e b u r n e r e l e c t r o d eand t r a n s f e r s t h e l a t t e r t o a p r e d e t e r m i n e d ?xed w o r k i n gp o s i t i o n . S a i d c o n t r o l s y s t e m co m p r i s e s b o t h e l e c t r omagnetic m e a n s connected i n s e r i e s w i t h t h e a r e c u rr e n t c i r c u i t , a n d p n e u m a t i c h y d r a u l i c , m e c h a n i c a l o re l e c t r o m e c h a n i c a l d r i v i n g means f o r l i f t i n g t h e b u r n e relectrode.The s p e e d o f r e s p o n s e o f s a i d c o n t r o l s y s t e m h a s t obe a d j u s t e d i n such a m a n n e r a s t o allow continuouss t r e t c h i n g o f t h e p l a s m a a r c up t o t h e w o r k i n g d i s t a n c e .At t h e same t i m e t h e s p e e d h a s t o b e h i g h enough t o r educe t o a mi nimum t h e s t a y o f t h e b u r n e r e l e c t r o d e i n t h eh o t z o n e o f t h e f u r n a c e . More p a r t i c u l a r l y t h e s p e e d o fr e s p o n s e h a s t o b e a d j u s t e d w i t h r e g a r d t o t h e f u r n a c e sg e o m e t r i c d i m e n s i o n s , t o i t s i n t e r n a l a t m o s p h e r i c c o n d it i o n s a n d w i t h r e g a r d t o m e t a l l u r g i c a l r e q u i r e m e n t s o f t h em e l t i n g p r o c e s s r e s p e c t i v e l y .

As t o t h e d i r e c t i o n o f e l e c t r o d e movement, t h e b u r n e re l e c t r o d e can be m ove d e i t h e r v e r t i ca l l y t o t h e s u r f a c e o ft h e m e l t i n g d e p o s i t o r a t an a n g l e d i f f e r e n t from 9 0 d eg r e e s .To k e e p t h e e l e c t ro d e s from d i r e c t c o n t a c t w i t h e a c ho t h e r and t h u s t o a v o i d damaging t h e b u r n e r e l e ct r o d e i f , f o r any r e a s o n , t h e a r c d i s c h a r g e and i n c ons e q u e n c e t h e e l e c t r o d e motion r e v e r s a l s h o u l d n o t o c c u r ,a s u p p l e m e n t a l p r o t e c t i o n means i s i n s t a l l e d i n t h e c i rc u i t o f t h e f u r n a c e .

I n o r d e r t h a t t h e p r e s e n t i n v e n t i o n m i g h t b e r e a d i l yc a r r i e d i n t o e f f e c t , i t w i l l n o w b e d e s c r i b e d w i t h r e f e re n c e t o t h e a c c o m p a n y i n g d r a w i n g , w h e r e i n t h e ? g u r eshows s c h e m a t i c a l l y a f r o n t s e c t i o n view o f an embodim e n t o f a plasma a r c f u r n a c e and melt a g g r e g a t e accordi n g t o t h e p r e s e n t i n v e n t i o n .The p l a s m a a r c f u r n a c e and m e l t a g g r e g a t e i l l u s t r a t e di n t h e ? g u r e c o n s i s t s o f a h o u s i n g 1 h e r m e t i c a l l y cl o s e dby a r o o f 2 . M e t a l l i c d e p o s i t 4 t o b e m e l t e d i s s t o c k e d ont h e b o t t o m o f h o u s i n g 1 a n d i s e l e c t r i c a l l y c o n n e c t e d t oo n e p o l e o f p o w e r s u p p l y 8 t h r o u g h c o n d u c t i v e p l a t e 1 4 .The b u r n e r e l e c t r o d e 3 i s a t t a c h e d t o a r o d 9 , which p a s s e st h r o u g h an o p e n i n g 1 3 i n t h e r o o f 2 and which i s mec h a n i c a l l y c o u p l e d t o a d r i v i n g mechanism 7 . B u r n e r e l e ct r o d e 3 i s e l e c t r i c a l l y c o n n e c t e d v i a r o d 9 and v i a c u rr e n t ( o r v o l t a g e ) s e n s i t i v e c o n t r o l l i n g member 6 w i t h t h e; s e c o n d p o l e o f p o w e r s u p p l y 8 . C o n t r o l l i n g member 6 , ,w h i c h i s e x c i t e d b y e l e c t r i c a l p a r a m e t e r s o f t h e a r c e gb y a r e c u r r e n t o r b y a r e v o l t a g e ) t r i g g e r s t h e upwardm o t i o n o f d r i v i n g mechanism 7 . The i n s i d e o f f u r n a c e 1i s ? l l e d w i t h g a s 5 s t i p u l a t i n g t h e w o r k i n g a t m o s p h e r efor plasma r e .

60

To s t a r t t h e a r c d i s c h a r g e , d r i v i n g mechanism 7 l o w e r st h e b u r n e r e l e c t r o d e 3 toward t h e m e t a l l i c d e p o s i t 4 a sl o w a s t o t h e i g n i t i o n l e v e l A r e p r e s e n t i n g t h e d i s t a n c ea t which t h e a r c i g n i t e s and t h e a r c c u r r e n t s t a r t s ? o wi n g . A s s o o n a st h e current increasesto a predeterminedv a l u e , t h e co n t r o l l i n g d e v i c e 6 a c tu a t e s t h e d r i v i n g mechanism 7 , w h i c h a b r u p t l y r e v e r s e s t h e m o t i o n o f b u r n e re l e c t r o d e 3 a n d t r a n s f e r s i t a s h i g h a s t o t h e w o r k i n g l e v e lB , r e p r e s e n t i n g t h e w o r k i n g l e n g t h o f t h e p l a s m a a r c 3 a .A i s w i t c h i n g p i n 1 2 i s r i g i d l y c o n n e c t e d t o t h e . r o d 9 f o rt h e p u r p o s e t o a c t u a t e u p p e r l i m i t s w i t c h 1 0 a n d l o w e rl i m i t s w i t c h 1 1 . T h e p o s i t i o n o f u p p e r l i m i t : s w i t c h 1 0c o r r e s p o n d s t o s a i d w o r k i n g l e v e l B a t . w h i c h t h e b u r n e re l e c t r o d e 3 i s t o h e s t o p p e d a n d m e c h a n i c a l l y a ? i x e d .The p o s i t i o n o f l o w e r l i m i t s w i t c h 1 1 c o r r e s p o n d s t o as a f e t y l e v e l C h i c h m u s t n o t b e t r e s p a s s e d by b u r n e re l e c t r o d e 3 t o a v o i d s h o r t - c i r c u i t . A c c o r d i n g l y w h e n t h ep i n 1 2 s w i t c h e s o n t h e u p p e r s w i t c h 1 0 , t h e l e f t d r i v i n gmechanism 7 i s s t o p p e d and m e c h a n i c a l l y l o c k e d a t t h a tp o s i t i o n . On t h e c o n t r a r y i f t h e l o w e r l i m i t s w i t c h 1 1 i ss w i t c h e d o n , i t t r i g g e r s t h e c o n t r o l member 6 which

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3/3

3 , 5 2 4 , 0 0 63c o n s e q u e n t l y r e v e r s e s t h e downward movement o f b u r n e re l e c t r o d e 3 and t r a n s f e r s i t t o l e v e l B .

F u r t h e r i t w i l l b e d e s c r i b e d t h e c o n t r o l l i n g method a cc o r d i n g t o t h i s i n v e n t i o n o p e r a t i n g w i t h a p n e u m a t i c a ld r i v i n g m e c h a n i s m 7 . P n e u m a t i c a l d r i v i n g m e c h a n i s m ,known f r o m p r i o r a r t , c o m p r i s e s e s s e n t i a l l y a c o m p r e s s e da i r t a n k , which i s c o n n e c t e d v i a u p p e r and l o w e r v a l v er e s p e c t i v e l y w i th c o r r e s p o n d i n g e n d s o f a n a i r t i g h t c y l i nd e r . I n s i d e o f s a i d c y l i n d e r w o r k s a s l i d i n g p i s t o n , w h i c hi s m e c h a n i c al l y c o u p l e d b y r o d 9 w i t h b u r n e r e l e c t r o d e3 . C o n t ro l l i n g v a l v e a r e e l e c t r o m a g n e t i c a l l y o p e r a t e d byc o n t r o l member i n such a m a n n e r t h a t w h e n upper valvei s o p e n e d and t h e l o w e r o n e c l o s e d ( o r v i c e v e r s a ) , t h ec o m p r e s s e d a i r t r a n s f e r s t h e p i s t o n a n d c o n s e q u e n t l y t h eb u r n e r e l e c t r o d e 3 d o w n w a r d l y ( o r u p w a r d l y ) w h e r e b yt h e s p e e d o f r e s p o n s e o f t h e p i s t o n movement s r e g u l a t e d b y a d j u s t m e n t o f a i r p r e s s u r e i n t h e t a n k .To s t a r t t h e a r c d i s c h a r g e t h e upper v a l v e i s a t ? r s to p e n e d a n d t h e l o w e r v a l v e c l o s e d . The c o n t r o l member6 i s o u t o f a c t i o n b e c a u s e no c u r r e n t ? o w s t h r o u g h i t .I n i n s t a n t whe n t h e b u r n e r e l e c t r o d e r e a c h e s t h e i g n i t i o nl e v e l A , a p l a s m a a r c i g n i t e s and a r e l a y i n t h e c o n t r o l l i n gmember 6 a c t u a t e s e l e c t r o m a g n e t s o f a i r p r e s s u r e c o n ~t r o l l i n g v a l v e s , w h i c h c l o s e t h e ? r s t v a l v e a n d o p e n t h el o w e r o n e . C o n s e q u e n t l y t h e d ownward m o t i o n o f t h eb u r n e r e l e c t r o d e 3 i s m o m e n t a r i l y r e v e r s e d u p w a r d l y a n ds t r e t c h e s t h e a r e 3a up t o t h e l e v e l B where t h e upper l i m i ts w i t c h 1 0 c l o s e s t h e l o w e r v a l v e and s t o p s t h e m o t i o n .

I n t h e same manner, a h y d r a u l i c d r i v i n g d e v i c e can bee m p l o y e d , w h e r e i n a l i q u i d i s u s e d a s d r i v i n g mediumi n s t e a d o f a i r .I t i s e v i d e n t t h a t a l s o o t h e r t y p e s o f d r i v i n g d e v i c e s ,s u c h f o r example a s m e c h a n i c a l o r e l e c t r o m e c h a n i c a lo n e s a r e ap p l i c a b l e p r o v i d e d t h e i r f u n c ti o n b e i n g i n a ccord w i t h f o r e g o i n g d e s c r i p t i o n .What s c l a i m e d i s :1 . I n a plasma a r c f u r n a c e h a v i n g a movable plasmaa r c b u r n e r e l e c t r o d e , a ?xed e l e c t r o d e i n c o n t a c t w i t h am e t a l d e p o s i t t o b e m e l t e d , a g a s a t m o s p h e r e i n s i d e t h ef u r n a c e and a power s u p p l y f o r t h e e l e c t r o d e s , a methodo f c o n t r o l l i n g t h e m o t i o n o f t h e b u r n e r e l e c t r o d e c o m p r i si n g t h e s t e p s o f l o w e r i n g t h e b u r n e r e l e c t r o d e t o a ? r s tp r e d e t e r m i n e d p o s i t i o n a t a l e v e l o f a r c i g n i t i o n p r i o rt o t o u c h i n g o f t h e m e t a l d e p o s i t , i n i t i a t i n g a plasma a r cr e v e r s i n g t h e motion o f s a i d b u r n e r e l e c t r o d e i n r es p o n s e t o e l e c t r i c l v a r i a t i o n s i n t h e e l e c t r o d e c i r c u i tc a u s e d b y t h e i g n i t i o n o f t h e p l a s m a a r c , s t o p p i n g t h er e v e r s e d motion o f s a i d b u r n e r e l e c t r o d e i n a s e c o n d? x e d p o s i t i o n a n d h o l d i n g s a i d b u r n e r e l e c t r o d e i n s a i ds e c o n d p o s i t i o n d u r i n g t h e e n t i r e m e l t i n g p r o c e s s .

2 . The method a c c o r d i n g t o c l a i m 1 w h e r e i n s a i db u r n e r e l e c t r o d e motion s r e s p o n s i v e t o a r e c u r r e n t v a r i at i o n .3 . The method a c c o r d i n g t o c l a i m 1 w h e r e i n s a i db u r n e r e l e c t r o d e m o t i o n i s r e s p o n s i v e t o a r e v o l t a g e v a r i at i o n .4 . The method a c c o r d i n g t o c l a i m 1 w h e r e i n s a i db u r n e r e l e c t r o d e i s moved v e r t i c a l l y t o s a i d m e l t i n gd e p o s i t .5 . The method a c c o r d i n g t o c l a i m 1 w h e r e i n s a i db u r n e r e l e c t r o d e i s moved t o s a i d m e l t i n g d e p o s i t a t ano b l i q u e a n g l e .

6 . An p p a r a t u s f o r c o n t r o l l i n g t h e motion o f a m o va b l e plasma a r c b u r n e r e l e c t r o d e i n a plasma a r c f u r n a c ep r o v i d e d w i t h a g a s a t m o s p h e r e , a m e l t i n g d e p o s i t i n c o nt a c t w i t h a ?xed e l e c t r o d e , a t l e a s t one b u r n e r e l e c t r o d eand an e l e c t r o d e power s u p p l y ; c o m p r i s i n g means f o rt r a n s f e r r i n g s a i d b u r n e r e l e c t r o d e t o w a r d s a i d m e l t i n gd e p o s i t a s l o w a s t o t h e d i s t a n c e o f p l a s m a a r c i g n i t i o n ;

1O

1 5

20

4l o w e r s t o p p i n g m e a n s f o r s t o p p i n g t h e m o t i o n o f s a i db u r n e r e l e c t r o d e tr a n s f e r r i n g means a t a lower l i m i tp o s i t i o n p r i o r t o t o u c h i n g o f s a i d b u r n e r e l e c t r o d e t os a i d m e t a l d e p o s i t ; a c o n t r o l member r e s p o n s i v e t o e l e ct r i c a l v a r i a t i o n s i n e l e c t r o d e c i r c u i t f o r r e v e r s i n g t h e mot i o n o f s a i d b u r n e r e l e c t r o d e t r a n s f e r r i n g m e a n s ; a n du p p e r means f o r s t o p p i n g t h e motion o f s a i d b u r n e r e l e ct r o d e t r a n s f e r r i n g means i n a ?xed p r e d e t e r m i n e d u p p e rl i m i t p o s i t i o n .7 . The a p p a r a t u s a c co r d i n g t o c l a i m 6 w h e r e i n s a i db u r n e r e l e c t r o d e t r a n s fe r r i n g means i s p n e u m a t i c d r i v i n gd e v i c e .8 . The a p p a r a t u s a c co r d i n g t o c l a i m 6 w h e r e i n s a i db u r n e r e l e c t r o d e t r a n s f e r r i n g m e a n s i s h y d r a u l i c d r i v i n gd e v i c e .9 . A n a p p a r a t u s f o r c o n t r o l l i n g t h e m o t i o n o f a p l a s m aa r c b u r n e r e l e c t r o d e i n a plasma a r c f u r n a c e o f t h e t y p eh a v i n g a g a s a t m o s p h e r e , 3 , plasma a r c b u r n e r i n c l u d i n gt h e movable b u r n e r e l e c t r o d e and a ?xed e l e c t r o d e i n cont a c t w i t h a metal d e p o s i t t o be m e l t e d , and a power s u pp l y o p e r a t i v e l y c o n n e c t e d t o s a i d e l e c t r o d e s ; s a i d a p ~p a r a t u s c o m p r i s i n g a r e v e r s i b l e d r i v i n g m e c h a n i s m , mec h a n i c a l c o u p l i n g means f o r c o n n e c t i n g s a i d d r i v i n g mechanism w i t h t h e t o p p o r t i o n o f s a i d b u r n e r e l e c t r o d e ,25

3 5

40

45

50

60

65

e l e c t r o m a g n e t i c a l l y o p e r a t e d m e a n s f o r c o n t r o l l i n g t h es e n s e o f m o t i o n o f s a i d d r i v i n g m e c h a n i s m , l i m i t s w i t c hi n g m e a n s o p e r a t i v e l y a r r a n g e d i n t h e p a t h o f movemento f s a i d d r i v i n g mechanism t o d e ? n e p r e d e t e r m i n e d l o w e ra n d u p p e r l i m i t p o s i t i o n s o f s a i d b u r n e r e l e c t r o d e r e l at i v e t o s a i d d e p o s i t , s a i d l o w e r p o s i t i o n s p a c e d a b o v e s a i dd e p o s i t ; a n e l e c t r i c a l c o n t r o l d e v i c e c o n n e c t e d i n t h e c i rc u i t o f s a i d e l e c t r o d e s , s a i d c o n t r o l d e v i c e b e i n g r e s p o ns i v e t o v a r i a t i o n s o f t h e e l e c t r i c a l p a r a m e t e r s i n s a i d c i rc u i t c a u s e d by t h e i g n i t i o n o f t h e p l a s m a a r c and cont r o l l i n g v i a s a i d e l e c t r o m a g n e t i c a l l y o p e r a t e d m e a n s ; s a i dd r i v i n g mechanism t o m o v e , p r i o r t o t h e i g n i t i o n a n d a f t e rt h e i n t e r r u p t i o n o f s a i d p l a s m a a r e , s a i d b u r n e r e l e c t r o d et o w a r d s s a i d l o w e r l i m i t p o s i t i o n a n d , a f t e r t h e i g n i t i o n ,o f t h e plasma a r c , t o r e v e r s e t h e motion t h e r e o f and mov et h e b u r n e r e l e c t r o d e i n t o t h e w o r k i n g u p p e r l i m i t p o s it i o n .

1 0 . The a p p a r a t u s a c c o r d i n g t o c l a i m 9 w h e r e i n s a i dd r i v i n g m e c h a n i s m c o m p r i s e s a p n e u m a t i c al l y o p e r a t e dp i s t o n c o n t r o l l e d b y e l e c t r o m a g n e t i c a l l y o p e r a t e d i n l e tand o u t l e t v a l v e s i n s u c h a manner t h a t , i n t h e p o s i t i o n o fi g n i t i o n o f t h e b u r n e r e l e c t r o d e , t h e o u t l e t v a l v e w i l l c l o s ea n d t h e i n l e t v a l v e o p e n , and i n t h e u p p e r l i m i t p o s i t i o no f t h e b u r n e r e l e c t r o d e b o t h o f t h e v a l v e s a r e c l o s e d .

1 1 . The a p p a r a t u s a c c o r d i n g t o c l a i m 9 w h e r e i n s a i dd r i v i n g m e c h a n i s m c o m p r i s e s a h y d r a u l i c a l l y o p e r a t e dp i s t o n c o n t r o l l e d b y e l e c t r o m a g n e t i c a l l y o p e r a t e d i n l e tand o u t l e t v a l v e s i n s u c h a manner h a t , i n t h e p o s i t i o n o fi g n i t i o n o f t h e b u r n e r e l e c t r o d e , t h e o u t l e t v a l v e w i l l c l o s eand t h e i n l e t v a l v e o p e n , a n d i n t h e u p p e r l i m i t p o s i t i o n o ft h e b u r n e r e l e c t r o d e b o t h o f t h e v a l v e s a r e c l o s e d .

R e f e r e n c e s C i t e dUNITED STATES PATENTS

2,804,493 8 1957 Morey _____________ _ 13-133,147,329 9/1964 Gage _______________ _ 1393,361,862 1 / 1 9 6 8 Sturrock e t a l _________ __ 13-1BERNARD . GILHEANY, P r i m a r y E x a m i n e rR . N . ENVALL, J R . , A s s i s t a n t E x a m i n e r

US. C l . X Q R ,1 3 - 4 ; 7 5 _ 1 0 , 4 9 , 6 0