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Batterie d'accumulateurs à remplissage simultané des cellules et à départ dirigé des gaz pendant les périodes de charge.
La présente invention est relative .à une batterie d'accumu- lateurs à remplissage simultané des cellules et à départ dirigé des gaz pendant les périodes de charge.
Dans les batteries d'accumulateurs connues à cellules reliées électriquement les unes aux autres, les couvercles des cellules sont généralement maintenus en position ou scellés par un ciment plastique ou par un mastic, chaque couvercle étant moulé avec un bossage comportant une ouverture taraudée fermée par un bouchon fileté percé d'un orifice d'aération.
Le remplissage en électrolyte ou en eau distillée d'apport, se fait par les ouvertures des bossages après enlèvement des couvercles, en opérant successivement sur chaque cellule.
Ce mode de remplissage qui constitue une opération délicate est réalisé, généralement, au moyen d'un instrument spécial, par
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exemple une pipette, dont l'extrémité de vidange risque de dété- riorer les plaques ; de plus, il est pratiquement impossible sui- vant ce mode de respecter le niveau précis, les différences en plus ou en moins étant préjudiciables à la durée de la batterie d'accumulateurs.
Un inconvénient important réside dans le fait que les colliers se trouvent soumis au dégagement de gaz et de vésicules d'acide qui s'échappent nécessairement des bouchons pendant la période de charge.
Il est encore connu de disposer un récipient en charge pour le remplissage en liquide et l'obtention d'un niveau constant, la ou les cellules étant cependant pourvues de bouchons percés de trous pour le dégagement des gaz pendant les périodes de charge.
Le but de l'invention est la realisation d'une batterie d'ac- cumulateurs établie de manière à simplifier l'opération de remplis- sage en électrolyte ou en eau distillée d'apport sans avoir recours à un instrument spécial risquant de détériorer les plaques, ou à un récipient en charge, de manière à rendre moins long le temps de remplissage, de Manière à supprimer toute perte de liquide, de ma- nière à soustraire les colliers au dégagement de gaz et de vésicu- les d'acide pendant les périodes de charge et de manière à pouvoir récupérer les dits gaz ;
ces deux derniers avantages prenant une signification très importante lorsqu'il s'agit de batteries d'accu-- mulateurs de traction, cas dans lequel les périodes de cnarge sont très fréquentes et les dégagements à l'air libre dangereux, surtout dans une installation pour la charge simultanée de nombreuses bat- teries d'accumulateurs.
La batterie d'accumulateurs suivant l'invention est remarqua- ble en ce que, dans le but de remplir simultanément l'ensemble des cellules d'une batterie et d'en prédéterminer le niveau, chaque couvercle de cellule est moulé avec, ou comporte un appendice de forme tubulaire s'étendant de chaque côté au dit couvercle ; la partie tubulaire située au-dessus du couvercle étant contributive
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pour le support d'un réseau de remplissage, tandis que la partie tubulaire située au-dessous du couvercle est destinée à predéter- miner le niveau du liquide dans sa propre cellule.
D'autres avantages et caractéristiques ressortiront de la des- cription qui va suivre en référence au dessin annexé qui représen- te, simplement à titre d'exemple, une forme de realisation de l'in- vention.
Sur ce dessin :
La fig.l est une vue longitudinale d'une batterie d'accumula- teurs, le bac étant coupé.
La fig.2 est une vue en plan correspondant à la fig.l.
La fig.3 est une vue en coupe transversale suivant la ligne III-III de la fig.l.
La fig.4 montre en coupe, à plus grande échelle, l'appendice d'un couvercle.
Les fig.5 et 6 représentent dans des positions normales entre elles une barrette destinée à faciliter l'échappement de l'air pendant le remplissage.
Les fig.7 à 16 représentent différentes variantes du couvercle et de l'appendice.
Suivant la forme de réalisation indiquée, 1 représente le bac dans lequel sont logées les cellules reliées électriquement en- tre elles de manière connue. Ces cellules 2 sont disposées sur huit rangées dans le sens longitudinal (fig,l) et sur trois rangées dans le sens transversal (fig.3) ; la disposition des vingt-quatre cellules et la liaison électrique entre ces dernières par les bar- rettes de connexion 3 est plus lisible à la fig.2 qui montre, dans le coin haut gauche, la borne positive 4 et, dans le coin haut droit, la borne négative 5.
Cnaque couvercle 6 de cellule 2 est moulé avec un appendice 7 de forme tubulaire (voir fig.4) qui s'étend de chaque côté du dit couvercle.
La partie tubulaire 8 qui s'étend au-dessus du couvercle 6
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présente un nombre de gorges circulaires qui correspond au nombre des rangées transversales de cellules 2, à savoir trois, respecti- vement 9-10-11 dans l'ordre de haut en bas, et dont le but est de supporter d'une manière qui sera expliquée par la suite un réseau commun de remplissage 12, comportant un raccord de remplissage 13 et un raccord 14 destiné à recevoir un petit tuyau orientable 15 pour le trop plein de remplissage ou le départ dirigé de gaz et de vésicules d'acide aux périodes de charge.
La partie tubulaire 16 qui s'étend au-dessous du couvercle 6 constitue la jauge de prédétermination du niveau du liquide à l'intérieur de sa cellule respective, le niveau étant, bien entendu, fonction de la longueur de la partie 16.
Aux fig.5 et 6 est représentée, de face fig.5 et de côté fig.6, une barrette plaie 17 qui comporte une tête 18 pouvant reposer di- rectement sur la face supérieure 19 de la partie tubulaire 8 ou dans une rainure diamétrale 20 ménagée spécialement sur la dite face supérieure 19.
Les barrettes 17 sont prévues pour séparer en deux conduits les trous 21 des appendices dans le but de faciliter l'échappement de l'air pendant le remplissage des cellules en électrolyte ou en eau distillée d'apport.
Au lieu d'utiliser des barrettes dans le but de faciliter l'échappement de l'air pendant les périodes de remplissage, on peut tailler en biais l'extrémité de la partie tubulaire 16 de l'appen- dice 7 comme le montre les traits mixtes 22 (fig.4).
Le réseau commun de remplissage 12 peut être construit de tou- te manière convenable en une matière résistant aux acides ; mais il doit comporter sur sa face inférieure un nombre de jonctions 3 correspondant au nombre d'appendices 8, les dites jonctions 23 de- vant se présenter en regard des dits appendices 7.
Le réseau de remplissage 12 comprend deux conduits longitudi- naux et huit conduits latéraux y connectés qui constituent un en- semble qui se pose comme un tout sur les cellules 2 et de la manière
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suivante : le dit réseau 12 est présenté au-dessus des cellules à de manière que les conduits transversaux se trouvent au droit des rangées transversales des appendices , à cette position;, les jonc- tions 23 prévues dans les conduits transversaux sont en regard des appendices 7 et comme le représente visiblement la fig.3, les jonctions 23 qui sont en regard de la rangée longitudinale le plus à gauche des appendices 7 sont connectées de manière étanche dans les gorges 9 les plus hautes des parties 8 des dits appendices 7 ;
les jonctions 23 qui sont en regard de la rangée longitudinale médiane des appendices 7 sont connectees de même manière dans les gorges 10 médianes et les jonctions 23 qui sont en regard de la rangée longitudinale la plus à droite sont également connectées dans les gorges les plus basses 11.
Ce mode de montage procure l'inclinaison convenable du réseau de remplissage situant le raccord de remplissage 13 au niveau le plus haut et le raccord du petit tuyau de trop plein ou d'échappe- ment du gaz et de vésicules d'acide au niveau le plus oas.
Le remplissage en électrolyte ou en eau distillée d' apport a lieu par le raccord de remplissage 13 et toutes les cellules de la batterie se remplissent simultanément, cependant que l'air s'é- cnappe a l'atmosphère par les trous 21 des appendices, le réseau de remplissage 12 et le petit tuyau 15. Lorsque le niveau predeter- miné est atteinte le trop plein s'écoule par le petit tuyau 15 et peut être récupéré dans un petit bac non représenté prévu spéciale - ment pour cette récupération.
Après remplissage le raccord de remplissage 13 est fermé à l'aide d'un bouchon quelconque: les cellules restant en communica- tion avec l'atmosphère par le réseau 12 et le petit tuyau 15.
Lorsque la batterie est mise en charge: le petit tuyau 15 est orienté. vers le haut de manière à diriger le départ des gaz et des vésicules d'acide vers un lieu d'emmagasinage ou de charge dans des matières poreuses.
!-, la fig.7 le couvercle S est d'une seule pièce avec un appen-
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dice 7 présentant deux conduits, le conduit le plus long 25 qui se termine à sa partie naute par un étranglement 26 de section plus réduite que le conduit le plus court 7.
Concentriquement au conduit 25, l'appendice 7 se prolonge vers l'intérieur de la cellule 2 et est équipée sur une partie de diamètre réduite avec une coupelle 28 constituant joint hydraulique sur l'appendice 7.
L'appendice 7 est comme représenté aux fig.l a 3, raccordé au réseau de remplissage 12, et le remplissage a lieu de la maniè- re suivante:
Le liquide introduit dans le réseau 12 pénètre dans la cel- lule par le conduit 27 constituant colonne de cnare du fait de l'étranglement 26 de l'autre conduit 25, tandis que l'air s'échappe librement de la cellule par le conduit 5 et l'étrangle- ment 26.
Lorsque le niveau du liquide à l'intérieur de la cellule atteint le niveau du bas de l'appenaice 7, le liquide à l'inté- rieur de la coupelle 28 forme joint hydraulique entre la cellule 2 et l'atmosphère.
Lors de la charge de la batterie ou pour tout autre cause d'élévation de température à l'intérieur de la cellule 2, la pres- sion agit sur le liquide de la coupelle et l'évacuation des gaz et des vésicules d'acide peut s'effectuer par le conduit 27.
A la fig.8 l'appendice est maintenu fermé a l'intérieur de la cellule 8 par un clapet 29 chargé d'un poids 30 place à l' e - trémité d'un levier 31 articulé en 32 sur des oreilles 33 portées par l'appendice 7. Une soupape atmosphérique 34 contrôle un con- duit 35 pour la sortie d'air pendant les remplissages ou la sor- tie des gaz pendant les temps de charge. Le remplissage de la cellule a lieu par le conduit 25, le liquiae agissant par gravité pour l'ouverture du clapet 29.
A la fig.9, l'appendice 7 guio.e dans son alésage 25 la: queue en ailettes 36 d'un flotteur 37. On retrouve dans cette variante
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comme dans celle de la fig.8, une soupape atmosphérique 34 contrô- lant un conduit 35. Le remplissage de la cellule a lieu par le conduit 25 et lorsque le liquide à l'intérieur de la cellule a atteint le niveau prédéterminée il soulève le flotteur 37 qui por- te un clapet 38 destiné a venir fermer le conduit 25. La sortie des gaz pendant les temps de charge a lieu par le conduit 35.
A la fig.10, le couvercle 6 de la cellule est venu d'une seu-' le pièce avec un bossage supérieur 39 supportant le réseau de rem- plissage 12 et un bossage inférieur, relativement court 40 taraudé pour la réception d'un appendice 41 qui présente à cet effet un filetage correspondant 42. L'appendice 41 s'étend à l'intérieur de la cellule 2 et aussi à l'intérieur du bossage 39. La disposition de la partie haute de l'appendice 41 est concentrique au bossage 39 et son diamètre est prévu vis-a-vis de l'alésage du bossage 39 de manière à laisser libre un espace annulaire 43 par lequel s'ef- fectuera le remplissage en liquide de la cellule 2. L'appendice est tubulaire et, à sa partie haute, est prévu l'étranglement 26, déjà indiqué à la fig.7.
Comme à la variante représentée à la fig.7 on retrouve la coupelle 28 constituant joint Hydraulique et l'échappement de l'air s'effectue ici encore par l'étranglement 26. Des ouvertures 44 et 45 sont prévues à des niveaux differents, à la partie haute du bossage 59, le liquide pénétrant de préféren- ce par les trous 44 pour faciliter l'échappement à l'atmosphère par l'appendice 41 et l'étranglement 25.
A la fig.11, on retrouve encore une coupelle 28, le liquide pénétrant par débordement de la coupelle et l'échappement de l'air ayant lieu par le conduit 46 et l'étranglement 26.
A la fig.12, la coupelle est prévue au niveau du reseau 13 et l'appendice 47 disposé dans le bossage 48 du couvercle comporte à la partie naute l'étranglement 26 pour l'échappement de l'air pendant le remplissage qui se fait par la coupelle 28 et un con- duit axial 49 prévu sur une génératrice de l'appendice 47.
AUX fig.13 et 14, le remplissage a lieu par un canal 50 prévu
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sur une génératrice de la partie" Q.{d1f appendice 51 et 1' é- trient de l'air s'effectue par l'étranglement 26 du dit appen- dice.
A la fig.15, la construction est du même ordre que celle
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suivant fig.l ï' étra.Le:rtenlc se préseii-tant en 1'or±11e d'équerre au lieu d'un conduit incliné vers le bas. la fig.16, l'appendice est de même ordre que celui représen- té à la fig.4, un trou capillaire 52 étant prévu pour l'échappement des gaz aux élévations de température.
Il va de soi que le dispositif n'a été décrit qu'à titre purement explicatif et non limitatif et que diverses modifica- tions de détails pourraient être apportées à la forme de réalisa- tion indiquée sens qu'on sorte pour cela du domaine de l'invention.
C'est ainsi par exemple que le raccord de remplissage que comporte le réseau de remplissage pourrait comporter tout dispositif de soupape susceptible d'assurer la fermeture étancne à l'enlèvement de l'instrument ou du système de remplissage.
La structure du réseau de remplissage peut être quelconque pourvu qu'il comporte un nombre de jonctions correspondant au nom- bre d'appendices. La disposition des gorges circulaires prévues sur la partie supérieure des appendices pour assurer l'inclinaison du roseau de remplissage,pourrait être remplacée par toute autre disposition connue en elle-même assurant le même résultat.
Au lieu de faire comporter à la partie supérieure de l'appen- dice une rainure diamétrale de réception de la barrette, on pour- rait encore creneler cette partie dans le but de pouvoir déterminer plusieurs orientations. De même; les barrettes pourraient être rem- placées par des petits tubes qui seraient montés dans les trous des appendices de manière à faire saillie au-dessus de ces derniers.
REVENDICATIONS.
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Accumulator battery with simultaneous cell filling and directed gas flow during charging periods.
The present invention relates to a battery of accumulators with simultaneous filling of the cells and directed departure of the gases during the charging periods.
In known accumulator batteries with cells electrically connected to each other, the cell covers are generally held in position or sealed by plastic cement or mastic, each cover being molded with a boss comprising a threaded opening closed by a threaded plug pierced with a ventilation hole.
Filling with electrolyte or distilled water from the supply is done through the openings of the bosses after removal of the covers, by operating successively on each cell.
This filling method, which constitutes a delicate operation, is generally carried out by means of a special instrument, by
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for example a pipette, the drain end of which risks damaging the plates; moreover, it is practically impossible following this mode to respect the precise level, the differences in more or less being detrimental to the duration of the accumulator battery.
A major drawback lies in the fact that the collars are subjected to the evolution of gas and acid vesicles which necessarily escape from the plugs during the charging period.
It is also known practice to have a container loaded for filling with liquid and obtaining a constant level, the cell or cells being however provided with plugs pierced with holes for the release of gases during periods of loading.
The object of the invention is the production of a battery of accumulators established so as to simplify the operation of filling with electrolyte or with distilled supply water without having to resort to a special instrument which risks damaging the batteries. plates, or to a container under load, so as to shorten the filling time, so as to eliminate any loss of liquid, so as to prevent the collars from the release of gas and acid vesicles during the charging periods and so as to be able to recover said gases;
these last two advantages take on a very important meaning when it comes to traction accumulator batteries, a case in which periods of cnarge are very frequent and the releases into the open air are dangerous, especially in an installation. for simultaneous charging of numerous accumulator batteries.
The accumulator battery according to the invention is remarkable in that, in order to simultaneously fill all the cells of a battery and to predetermine the level thereof, each cell cover is molded with, or comprises a tubular-shaped appendage extending from each side to said cover; the tubular part located above the cover being contributory
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for the support of a filling network, while the tubular part located below the cover is intended to predetermine the level of the liquid in its own cell.
Other advantages and characteristics will emerge from the description which follows with reference to the appended drawing which represents, simply by way of example, one embodiment of the invention.
On this drawing :
Fig.l is a longitudinal view of an accumulator battery with the bin cut off.
Fig.2 is a plan view corresponding to fig.l.
Fig.3 is a cross sectional view along the line III-III of fig.l.
Fig. 4 shows in section, on a larger scale, the appendage of a cover.
Figs. 5 and 6 show in normal positions between them a bar intended to facilitate the escape of air during filling.
Figs. 7 to 16 show different variations of the cover and the appendix.
According to the embodiment indicated, 1 represents the container in which the cells electrically connected to each other in known manner are housed. These cells 2 are arranged in eight rows in the longitudinal direction (fig, l) and in three rows in the transverse direction (fig.3); the arrangement of the twenty-four cells and the electrical connection between them by the connection bars 3 is more readable in fig. 2 which shows, in the upper left corner, the positive terminal 4 and, in the upper right corner , negative terminal 5.
Cnaque cover 6 of cell 2 is molded with an appendage 7 of tubular shape (see fig. 4) which extends on each side of said cover.
The tubular part 8 which extends above the cover 6
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has a number of circular grooves which corresponds to the number of transverse rows of cells 2, namely three, respectively 9-10-11 in order from top to bottom, and the purpose of which is to support in a manner which A common filling network 12 will be explained below, comprising a filling connection 13 and a connection 14 intended to receive a small orientable pipe 15 for the filling overflow or the directed departure of gas and acid vesicles during periods dump.
The tubular part 16 which extends below the cover 6 constitutes the gauge for predetermining the level of the liquid inside its respective cell, the level being, of course, a function of the length of the part 16.
In fig. 5 and 6 is shown, from the front in fig.5 and from the side in fig.6, a wound bar 17 which comprises a head 18 which can rest directly on the upper face 19 of the tubular part 8 or in a diametral groove. 20 specially provided on said upper face 19.
The bars 17 are provided to separate the holes 21 of the appendages into two conduits with the aim of facilitating the escape of air during the filling of the cells with electrolyte or with distilled supply water.
Instead of using bars in order to facilitate the escape of air during the filling periods, the end of the tubular part 16 of the appendix 7 can be cut at an angle as shown in the lines. mixed 22 (fig. 4).
The common filling network 12 may be suitably constructed of an acid resistant material; but it must include on its lower face a number of junctions 3 corresponding to the number of appendages 8, said junctions 23 having to appear opposite said appendages 7.
The filling network 12 comprises two longitudinal conduits and eight lateral conduits connected thereto which constitute an assembly which is placed as a whole on the cells 2 and in the manner
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next: said network 12 is presented above the cells so that the transverse ducts are located in line with the transverse rows of the appendages, at this position; the junctions 23 provided in the transverse ducts are opposite the appendages 7 and as visibly shown in fig.3, the junctions 23 which are facing the leftmost longitudinal row of appendages 7 are connected in a sealed manner in the uppermost grooves 9 of parts 8 of said appendages 7;
the junctions 23 which are opposite the middle longitudinal row of the appendages 7 are connected in the same way in the middle grooves 10 and the junctions 23 which are opposite the rightmost longitudinal row are also connected in the lower grooves 11.
This method of assembly provides the appropriate inclination of the filling network placing the filling connection 13 at the highest level and the connection of the small overflow pipe or of the gas and acid vesicles exhaust at the highest level. more oas.
The filling with electrolyte or with distilled water supply takes place through the filling connection 13 and all the cells of the battery are filled simultaneously, while the air escapes to the atmosphere through the holes 21 of the appendages. , the filling network 12 and the small pipe 15. When the predetermined level is reached, the overflow flows through the small pipe 15 and can be collected in a small tank, not shown, provided specially for this recovery.
After filling, the filling connection 13 is closed using any plug: the cells remain in communication with the atmosphere through the network 12 and the small pipe 15.
When the battery is charged: the small pipe 15 is oriented. upwards so as to direct the departure of gases and acid vesicles to a place of storage or charge in porous materials.
! -, fig. 7 the cover S is in one piece with an appendage
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dice 7 having two ducts, the longer duct 25 which ends at its nautical part by a constriction 26 of smaller section than the shorter duct 7.
Concentrically to the duct 25, the appendix 7 extends towards the interior of the cell 2 and is fitted over a portion of reduced diameter with a cup 28 constituting a hydraulic seal on the appendix 7.
The appendix 7 is as shown in fig.l a 3, connected to the filling network 12, and the filling takes place as follows:
The liquid introduced into the network 12 enters the cell via the duct 27 constituting the cnare column due to the constriction 26 of the other duct 25, while the air escapes freely from the cell via the duct. 5 and choke 26.
When the level of the liquid inside the cell reaches the level of the bottom of the appenaice 7, the liquid inside the cup 28 forms a hydraulic seal between the cell 2 and the atmosphere.
When charging the battery or for any other cause of temperature rise inside cell 2, the pressure acts on the liquid in the cup and the evacuation of gases and acid vesicles can be carried out through duct 27.
In fig. 8 the appendix is kept closed inside the cell 8 by a valve 29 loaded with a weight 30 placed at the e-end of a lever 31 articulated at 32 on lugs 33 carried by Appendix 7. An atmospheric valve 34 controls a line 35 for the outlet of air during fillings or the outlet of gases during charging times. The cell is filled through line 25, the liquiae acting by gravity to open valve 29.
In fig.9, the appendix 7 guio.e in its bore 25 la: finned tail 36 of a float 37. We find in this variant
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as in that of fig. 8, an atmospheric valve 34 controlling a duct 35. The filling of the cell takes place through the duct 25 and when the liquid inside the cell has reached the predetermined level it raises the tank. float 37 which carries a valve 38 intended to close the duct 25. The gases are released during the charging times through the duct 35.
In Fig. 10, the cell cover 6 is formed in one piece with an upper boss 39 supporting the fill network 12 and a lower, relatively short boss 40 threaded for receiving a. appendix 41 which has a corresponding thread 42 for this purpose. Appendix 41 extends inside cell 2 and also inside boss 39. The arrangement of the upper part of appendix 41 is concentric to the boss 39 and its diameter is provided vis-à-vis the bore of the boss 39 so as to leave an annular space 43 free through which the liquid filling of the cell 2. The appendix is tubular and, at its upper part, there is provided the constriction 26, already indicated in fig.7.
As in the variant shown in fig.7 there is the cup 28 constituting the hydraulic seal and the air is exhausted here again through the constriction 26. Openings 44 and 45 are provided at different levels, at the upper part of the boss 59, the liquid preferably entering through the holes 44 to facilitate the escape to the atmosphere through the appendix 41 and the constriction 25.
In fig. 11, there is also a cup 28, the liquid entering by overflow of the cup and the escape of air taking place through the conduit 46 and the constriction 26.
In fig.12, the cup is provided at the level of the network 13 and the appendix 47 disposed in the boss 48 of the cover comprises at the nautical part the constriction 26 for the escape of air during the filling which is done by the cup 28 and an axial duct 49 provided on a generator of the appendix 47.
AUX fig. 13 and 14, filling takes place through a channel 50 provided
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on a generator of part "Q. {d1f appendix 51 and the air is sorted through the throttle 26 of said appendix.
In fig. 15, the construction is of the same order as that
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according to fig.l ï 'étra.Le: rtenlc is preseii-tant in 1'or ± 11e square instead of a downward inclined duct. in fig.16, the appendix is of the same order as that shown in fig.4, a capillary hole 52 being provided for the escape of gases at temperature rises.
It goes without saying that the device has been described for purely explanatory and non-restrictive purposes and that various modifications of details could be made to the form of embodiment indicated in the sense that it is therefore outside the scope of the invention. invention.
Thus, for example, the filling connection that the filling network comprises could include any valve device capable of ensuring tight closure on removal of the instrument or of the filling system.
The structure of the filling network can be arbitrary, provided that it comprises a number of junctions corresponding to the number of appendages. The arrangement of the circular grooves provided on the upper part of the appendages to ensure the inclination of the filling reed could be replaced by any other arrangement known in itself ensuring the same result.
Instead of having the upper part of the appendage include a diametrical groove for receiving the bar, this part could still be crenelled in order to be able to determine several orientations. Likewise; the bars could be replaced by small tubes which would be mounted in the holes of the appendages so as to project above the latter.
CLAIMS.
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