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Mécanisme hydraulique à courante notamment pour boites
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de vitesses de véhicules¯automobiles La présente invention concerne un mécanisme hydraulique
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à courant, dans lequel lé"r6or de la 'turbiné" est 'disposé' '" de façon à pouvoir être retiré du circuit en vue de la se- paration de la commande et qui est particulièrement appli- cable dans sa combinaison avec un mécanisme de changement de vitesse monté derrière lui, surtout dans des véhicules automobiles.
Afin d'obtenir, dans des dispositifs de ce genre, un
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temps de manoeuvre court'pour là déiancÍÍement et pour 1'- enclanchement d'une vitesse du mécanisme de changement de vitesse dans lequel une moitié motrice d'un embrayage de manoeuvre tourne plus lentement que la moitié réceptrice, on sait qu'on utilise des dispositifs d'accélération par- ticuliers de diverse nature. Par exemple, le nombre de '
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tours des pièces en question est élevé à partir du moteur ou de l'arbre commandé au nombre de tours d'enclanchement et la nouvelle vitesse est ensuite enclanchee.
Ces dispositifs sont volumineux et compliqués, car ils exigent des transmis- sions auxiliaires particulières, l'embrayage et le débrayage de l'embrayage principal ou des embrayages auxiliaires par- ticuliers. L'invention vise un dispositif simple par le- quel le rotor de la turbine et les pièces rotatives pla- cées derrière le rotor sont accélérés et peuvent ainsi être accouplés en un court temps de manoeuvre après avoir atteint le nombre de tours d'enclanchement avec les pièces à entrainer, par exemple la commande du véhicule.
La présente invention prévoit un dispositif par lequel le rotor de la turbine est toutd'abord introduitpartielle- ment dans le circuit. On transmet ainsi sur ce rotor une puissance limitée qui est utilisée pour élever le nombre de tours des pièces à accélérer. Pour le déplacement du rotor de la turbine, on prévoit rationnellement un dispo- sitif moteur auxiliaire muni d'une commande par laquelle la force auxiliaire necessaire pour la rentree du rotor de la turbine dans le circuit dans la mesure réduite par rapport à la rentrée normale estamenée à ce dispositif. Pour l'actionnement, on'peut prévoir une force auxiliaire de na- ture électrique, pneumatique ou hydraulique.
Pour la ren- trée partielle du rotor de la turbine dans le circuit, on peut prévoir une commande particulière ou bien on peut uti- liser également à cet effet la commande dont on se sert pour le plein enclanchement et le plein dégagement usuels du rotor.
On peut utiliser aveavantage également une commande à élément de pression, dont l'organe de manoeuvre, qui peut être déplacé de façon quelconque par le conducteur du
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véhicule ou automatiquement, est disposé par rapport au piston d'actionnement de manière que ce dernier suive automatiquement l'organe de manoeuvre de façon connue* Par exemple, les deux éléments peuvent être disposés concentriquement l'un dans l'autre à la manière de dis- positifs de réglage connus. Dans chaque cas, selon la grandeur de la course donnée à l'organe de manoeuvre, le piston d'actionnement parcourt aussi une course correspon- dante et introduit par là le rotor de la turbine plus'où moins dans le circuit.
Selon l'invention, l'amenée de force auxiliaire au dispositif prévu pour le'déplacement du rotor' dé là turbine peut en outreêtre commande par un organe de manoeuvre dépen- dant de façon connue de la position de la moitié'd'embrayage de manoeuvre à enclancher. Pour le mouvement du rotor de ' la turbine, on peut prévoir ùn dispositif à élément de pres- ' sion, qui est commandé par un 'organe de'manoeuvre de telle' , manière qu'une amenée étranglée de l'élément de pression se règle pour l'enclanchement partiel du'rotor. La rentrée du rotor de la turbine dans le circuit s'effectue ainsi pro- gressivement.
Une autre forme de réalisation particulièrement avanta- geuse consiste en ce qu'on intercale dans la transmission de force du rotor de la turbine du mécanisme hydraulique à courant à l'arbre entraîné une liaison par denture permet- tant un mouvement relatif limité et en ce que ce mouvement commande des canaux pour l'élément de pression conduit au dispositif de déplacement dans le sens del'enclanchement partiel rotor' turbine. Dans cette forme de réalisapartiel du rotor de la turbine.
Dans cette forme réalisa- tion, on peut en outre prévoir avantageusement un anneau qui
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ne peut pas tourner avec l'un des éléments, qui sont reliés par une denture permettant un mouvement relatif et qui est relié avec l'autre de ces éléments par une transmission permettant également un mouvement relatif, ainsi que par l'intermédiaire de ressorts de sorte que la commande influence la course d'enclanchement du rotor de la turbine dans chaque cas selon la pression exercée sur les ressorts et correspon- dant au couple de rotation transmis.
Deux exemples de réalisation de mecanisme hydraulique à courant selon l'invention sont représentés schematiquement, en majeure partie en coupe, sur les dessins annexés. La fig.l est une coupe longitudinale d'un mécanisme hydraulique, ainsi que d'un mécanisme de changement de vitesse à pignons dis posé derrière ce mécanisme hydraulique, ensemble avec un dispositif de déplacement actionné par élément de pression, par exemple par huile sous pression, pour le rotor de la Turbine du mécanisme hydrauliqueet avec la commande y affé- rente. Les figs.2 et 3 montrent des positions différentes de l'organe de commande principal de la figure 1.
La fig. 4 représente un autre exemple de réalisation d'un mécanisme hydraulique à courant selon l'invention avec le dispositif de déplacement y afférent, actionné par l'e- lainent de pression. Les figs. 5 et 6 representent des posi- tions 'différentes de diverses pièces du dispositif suivant la fig.4 en coupe transversale suivant la ligne A-A de la fig.4.
Dans la figure 1 : 1 désigne l'arbre primaire, 2 l'ar- bre secondaire du mécanisme hydraulique, 3 estle palier à rouleaux par lequel les deux arbres sont supportés l'un dans l'autre, 4 est le rotor de la pompe, 5 le rotor de la turbine, 6 l'appareil directeur du mécanisme. L'arbre pri-
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maire est entraîné par le pignon 7.8 est un coude raccordé à l'appareil directeur et auquel se raccorde le couvercle
9 du carter, dans le moyeu10 duquel est monté un organe d'entraînement il fixe'de façon à ne pas pouvoir'coulisser et à ne pas pouvoir fouler sur l'arbre2.13 est leplateau reliant la couronne du rotor 5 de la turbine avec le moyeu
14 de ce rotor.
L'organe d'entraînement 11 et le cylindre
24 relie au plateau 13 sont accouplés ensemble pour la rotation par un assemblage à griffes ou à denture 15, 16, mais cela de façon,que le rotor 5 de la turbine puisse être déplacé dans le sens axial. Des trous 17 sont percés.dans le plateau 13.
Une pièce de prolongement 20, dans l'intérieur de la- quelle un tube 21 est placé, est disposée dans l'alésage de l'arbre 1. La chambre annulaire 22 ménagée entre le tube 21 et le troncond 'arbre 20, ainsi que la chambre 23 ménagée à l'intérieur dù tube SI'servent à l'amenée d'agent sous pression au cylindre 24 par les percées 25 et 86, qui sont en communication avec les chambres se trouvant à gau- che et à droite du piston à plateau 31, qui est relié au tronçon d'arbre 20. 27 est un plateau fixé sur l'arbre 20, sur le bord extérieur duquel il est prevu une surface 28 formant joint étanche contre laquelle la surface de joint tanche 29, disposée sur le plateau 15 du rotor 5 de la 'turbine, peut s'appliquer. Le troncon d'arbre 20 est suppor- té dans le palier 30.
A ce palier se raccordent les con- duits 31 et 32 qui débouchent' dans les gorges annulaires
33 et 34. Des percées 35 et 36 pratiquées dans la fusée d'extrémité du tronçon d'arbre 20 sont dirigées sur ces .....gorges.
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Les conduits 31 et 32 se raccordent dans leur partie suprieure à la boite 38 d'un tiroir distributeur 40, qui peut coulisser dans l'alusage 39 de cette boite et qui est chargé par un ressort 41 à son extrémité droite. 42 est une chambre de cylindre se trouvant à l'extrémité gauche de la boite 38, dans laquelle un petit piston 43 à tige 44 peut coulisser. 45,46, 47 sont des conduits qui amènent l'huile sous pression, 48, 49,50,51 sont les divers plateaux du tiroir 40. 53, 54,55 sont des alésages pour la cornmuni- cation avec l'atmosphère. 56 est une boite pour un tiroir distributeur 57 auquel se raccordent les conduits 46 et 58. Le conduit 47 est en communication avec le conduit 58.
Le tiroir 57 peut être reglé par une came 59.
Le conduit 45 se raccorde au moyeu 61 d'un cylindre de manoeuvre 60, duquel partent deux conduits 62 et 63. Le piston 64 coulissant dans le cylindre 60 est relié par la partie droite de sa tige avec un levier 66, par lequel deux manchons de manoeuvre 67 et 68 sont déplaces avec les moi- tiés d'embrayage 69 et 70. Les moitiés d'embrayage 69 et 70 coopèrent avec les moities d'embrayage 71 et 72 dis- posées sur les pignons 73 et 74. Le pignon 74 est fixé sur l'arbre 2 - La tige gauche 76 du piston 64 présente dès décolletages 77 et 78. Un canal coudé 79 est percé dans le moyeu 61 et une percée 80 est prévue dans la partie inférieure de ce moyeu.
Dans la figure 2, le tiroir distributeur estreprésenté dans la position dans laquelle il se trouve lorsque le rotor 5 de la turbine est sorti du circuit du mécanisme hydraulique jusque dans sa position extrême de droite. Lorsque le rotor 5 de la turbine est complètement engagé dans le circuit du
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mécanisme hydraulique à courant, le tiroir distributeur 40 est placé dans la position extrême droite représentée dans la fig.3. Cetteposition est produite du fait que le tiroir 57 est poussé dans sa position inférieur extrême par la-came 59, de sôrte'que de l'huile sous pression parvient du conduit 58 par le conduit 46 devant la face gauche du plateau 48' du tiroir 40, pousse ,ce dernier vers la droite et lemaintient dans sa position extrême de droite.
Dans cette position, de l'huile sous pression peut parvenir dû conduit 47 dans 'le conduit 32 et, dé là, par la gorge 34, les percées 36,' la chambre 22 et les'percées25 dans là chambre du cylindre 24 placée à gauche devant le piston 31. Par cette pression d'huile, le cylindre 24 eu avec lui le rotor 6 de la turbine sont poussés vers la gauche'dans'la. position complètement enclanchée et sont maintenus dans cette position.
Pour amorcer un changement de vitesse au mécanisme de changement de vitesse dispos derrière le mécanisme hydrau- lique à courant, la came 59-est tournée dansla position représentée dans la figure 1, de sorte que le tiroir 57 prend sa position extrême également représentée dans la figure 1, dans laquelle aucune pression d'huile n'est amenée dans le conduit 46. Le tiroir 40 prend donc sous la pression du ressort 41 la position représentée dans la figure 2.
Lorsque de la pression d'huile est envoyée par le con- duit 62 à gauche du piston 64 par la distribution non représentée spécialement prévue pour le. dispositif de ma- noeuvre du mécanisme de changement de vitesse,ce piston 64 est déplacé vers la droite. De ce fait, 1'embrayage 69, 71 est débrayé, le piston 64 et les moitiés d'embrayage 69 et 70 parviennent dans la position représentée dans la figure 1,
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dans laquelle la moitié d'embrayage 70 se trouve directement avant l'enclanchement dans la moitié d'embrayage 72. Les dents de griffes des moitiés d'embrayage 69,70, 71, 72 peuvent présenter des surfaces d'extrémité biseautées, de façon qu'elles se repoussent avant d'atteindre le nombre de tours de dépassement.
Dans la position représentée, la chambre du cylindre 60 qui se trouve à gauche devant le piston 64 est mise en communication par le canal. coudé 79 et la gorge annulaire 78 avec le conduit 45. La pression d'huile effective dans le cylindre 60 parvient donc par ce trajet dans la chambre 42, puis déplace le piston 43 et avec lui le tiroir 40 vers la droite dans la position re- présentée dans la figure 1.
Par le conduit 47 se raccordant au conduit 58, de l'hui- le sous pression parvient dans la chambre ménagée entre les deux disques 49 et 50 dutiroir 40. Le tiroir 40 n'a été poussé vers la droite par l'amenée d'huile sous pression décrite ci-dessus à la chambre 42 que dans la mesure voulue pour que l'huile sous pression puisse parvenir par le bord gauche du plateau 50 à travers une petite fente étranglée dans le conduit 32. Une pression étranglée est donc amenée du conduit32 en passant par la gorge 34, la percée 36, la chambre 22 et les percées 25 à la chambre se trouvant à gauche du piston 31. De ce fait, le cylindre 24 et avec celui-ci le rotor de turbine 5 se déplacent un peu vers la gauche.
Conformément à la faible pression amenee, le rotor da turbine n'est pas immédiatement enclanché complètement dans le circuit, mais parvient tout d'abord dans la posi- tion représentée dans la figure 1, dans laquelle une partie seulement de la largeur de l'aubage de la turbine est en-
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clanchée dans le circuit. En conséquence, une puissance limitée est transmise du circuit Hydraulique au rotor de la turbine. Par cette puissance, l'arbre 2 et avec lui la moitié d'embrayage 72 sont accélérés dans une mesure telle
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que le nombre de tours "d f enclan cll91Ïiën t est atteint pour l'em- brayage 70, 72.
La moitié d'embrayage 70 est amenée ên' priSe' par le piston 64 avec la 'moitié" d'emwli1âgë 7k, lé pistôzi 64 parvenant dans sa positiondroite extrême.
Dans la position droite extrême du piston 64, la tige de piston 76 est déplacée vers la droite de facon que la' canalisation 45 ne soit plus reliée avec la gorge 78, mais soit reliée avec la gorge 77. la pression régnant dans le conduit 45 et dans la chambre 42 est détendue par la percée 80. En conséquence, le tiroir 40 et le piston 43 sont poussés sous la pression du ressort 41 dans ia position extrême de gauche, qui est représentée dans la figura 2. Dans cette position, le conduit 32 est mis en communication par l'alésa- ge 55 avec l'atmosphère, de sorte que la passion régnant dans la chambre située à gauche du piston 51 dispoaraitégale.. ment.
Par contre, dans cette position, le conduit 31 est mis' en communication avec le conduit 47, de sorte que de l'huile sous pression parvient par la gorge 33, la percée 35, la chambre 23 et les percées 26 dans la chambre se trouvant à droite du piston 31 et'ramène le cylindre 84 avec le rotor de turbine 5 dans la position droite extrême,'dans laquelle le rotor de turbine 5 est complètement dégagé du circuit. La manoeuvre s'est ainsi dérouléeé
Le rotor 5 de la turbine peut être de nouveauengagé dans
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Uengagé clans 1 ¯ le circuit. Ceci est réalisé du fait que le tiroir 57 est -poussé par la came 59 dans -sa position inférieureextrême.
De
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ce fait, de l'huile sous pression peut parvenir du conduit 58 dans le conduit 46 et par là dans la chambre-placée à gauche devant le plateau 48 du miroir 40, de sorte que ce tiroir est poussé dans sa position droite extrême, qui est représentée dans la figure 3. Dans cette position, de l'huile sous pression arrive du conduit 47 par le con- duit 32, la gorge 34, les percées 36 la chambre 22 et les percées 25 dans la chambre placée à gauche devant le piston 31. Le plateau 50 libère ainsi la pleine section pour l'accès au conduit 32,, Par conséquent, la pleine pression d'huile panant devant le piston 31. De ce fait, le rotor de turbine 5 est rapidement poussé dans sa position gauche extrême, dans laquelle il est complètement enclanché dans le circuit.
La transmission de force est de nouveau normalement reçue par le mécanisme hydraulique à courant et le mécanisme de changement de vitesse.
Dans les figures 4,5 et 6, à coté des références déjà utilisées dans les figures 1 à 3, les autres désignent ce qui suit : 101 un tuyau par lequel de l'huile sous pression est amenée dans l'alésage longitudinal 102 de l'arbre 2.
Des percées transversales 103 se raccordent à l'alésage longitudinal 102 et débouchent dans un décolle,-,age 104 prévu dans l'organe d'entraînement 11. Un canal 105, qui se termine dans une rainure 106 prévue dans l'organe d'en- traînement 11, part du décolletage 104. 107 est un canal débouchant dans l'atmosphère qui se termine dans une rainure 108. La position du canal 107 et de la rainure 108 vis-à-vis du canal 105 est visible dans les figures 5 et6. Pour les rerésenter plus facilement, dans la moitié supérieure de la figure 4, le canal 107 et la rainure 108 sont indiqués en coupe.
Les évidements prévus dans l'organe d'entraînement 11
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pour les dents de griffes 111 se trouvant sur la partie extérieure'du'cylindre 24 sont environ de largeur double de celle des dents de griffes 111. Ceci rend possible un déplacement relatif de l'organe d'entraînement 11 vis-à- visdu cylindre 24. Les dents de griffes 111 s'engagent en outre dans des rainures 113 d'un plateau annulaire 114 qui comporte des nez 115 sur sa périphérie extérieure: des doigts 117 soumis à l'action de ressorts 116 sont placés en face de ces nez 115 stir l'organe d'entraînement 11. Le plateau 114 est guidé au moyen de fentes ils sur des ergots 119, qui sont fixés sur l'organe d'entraînement 11.
Un canal 121 est prévu dans le moyeu, ainsi que dans la face d'extrémité et dans là 'paroi longitudinale du cy- lindre 24; ce canal 121communique parun évidement 122 aved l'intérieur du cylindre 24 à gauche devant le piston 31 en forme de plateau.
La figure 4 représente le rotor 5 de la turbine à l'état dans lequel il a été complètement dégagé du'circuit du fait que de l'huile sous pression a été envoyée par une distribution non spécialement représentée dans la chambre du cylindre 24 placée à droite devantle piston 31. Dans cette position du rôtor 5 de la turbine, toutes les pie- ces sont placées dans la position représentée dans la figure 5. L'arbre 2 et avec lui l'organe d'entraînement 11 tournent dans le sens indiqué par une flèche dans la figure 5 et, en fait, plus rapidement que le cylindre 84 avec le rotor 5 de la turbine.Les dents de griffes 111 s' appliquent en conséquence par leurs surfaces latérales droites dans les évidements prévus dans l'organe d'entraînement 11, comme le
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montre la figure 5.
Le conduit 101 communique, à la place du conduit 45 représenté dans la figure 1, avec le moyeu 61 du cylindre de manoeuvre 60. Dans la position décrite ci-dessus, repré- sentée dans la figure 1, du piston de manoeuvre 64, de l'huile sous pression parvient en conséquence de la chambre placée à gauche devant le piston de manoeuvre 64 par le canal 79, le décolletage 78 et le conduit 101, en passant par les canaux 102 et 103. le décolletage 104, le canal 105 et la rainure 106 au canal 121, puis par l'évidement 122 à la chambre se trouvant à gauche devant le piston 31. Ainsi, le cylindre 24 etavec lui le rotor de turbine 5 sontengagés de façon correspondante dans le circuit, l'amenée d'huile sous pression pouvant être etranglée autant qu'il est néces- saire.
Le rotor de turbine est donc accéleré de façon corres- pondante. Par conséquent, les dents de griffes 111 sont de- placées dans les évidements dans le sens de rotation par rapport à l'organe d'entraînement. Ils entraînent alors le disque annulaire 114 à travers les évidements correspondants, de sorte que les pièces parviennent dans les positions repré- sentées dans la figure 6, les ressorts 116 étant comprimés par les nez 115 au moyen des doigts 117 et les ergots 119 se déplaçant de façon correspondante dans les fentes 118. La mesure et la vitesse du déplacement peuvent être réglées de façon appropriée par la tension des ressorts 116.
Enfin, lors de ce déplacement, dans la position représentée dans la figure 6, le canal 121 prévu dans le cylindre 24 estmis en communication avec la rainure 108 et par la avec le canal 107 prévu dans l'organe d'entraînement 11, de sorte qu'une détente de la pression d'huile effective dans le cylindre 24
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à gauche devant le plateau 31 s'effectue plus ou moins vite par la section libérée à la rainure 108. Le cylindre 34 ët avec lui le rotor 5 de la turbine sont donc ramenés à la po- sition dégagée.
Quand, dans l'intervalle de temps durant lequel cette accélération se produitl'embrayage 70, 72 n'a pas encore pu être embrayé, parce que le nombre de tours'nes'était pas encore suffisamment élevé, lorsque les pièces sont de nouveau parvenues dans la position de la figure 5, de l'huile sôus pression peut encore entrer du conduit 101 dans le cylindre, de sorte que toute l'opération recommence jusqu'à ce que le nombre de tours d'enclanchement pour l'emlrayage 70, 72 soit atteint et que, comme décrit ci-dessus, la pression d'huile contenue dans le conduit 101 soit détendue parl'alésage 80.
Les :ouvertures 17 peuvent: rationnellement'être calculées de façon qu'on puisse régler par elles dans une certaine me- sure la vitesse de l'enclanchement du rotor de turbine 5,de façon que cette vitesse ne dépasse pas une valeur déterminée.
Des soupapes de retenue peuventêtre disposées sur les ouver- tures 17 ou sur une partie de ces dernières', 1'engagement ou enclancliement du rotor de turbine étant réglé de façon appro- priée par ces soupapes par suite de l'étranglement du liquide qui'traverse. Comme on peut'le'voir par les exemples de rea- lisation representés, l'invention assure de grands avantages dans l'utilisaton de mécanismes hydrauliques à courant; en* particulier elleassure des temps de manoeuvre extrêmement courts dans les transmissions ou mécanismes de changement.de ' vitesse reliés aux mécanismes à courant.
Un embrayage à fric- tion n'est pas davantage nécessaire que des dispositifs auxi- liaires de manoeuvre servant à l'accélération desmoitiés
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d'embrayage à enclancher.
Les dispositifs de manoeuvre décrits ne représentent que des formas de réalisation indiquées à titre d'exemple.
Pour atteindre le but indiqué, on peut prévoit des disposi- tifs quelconques d'une autre nature.
REVENDICATIONS
1- Mécanisme hydraulique à courant, dans lequel le rotor de turbine est disposé de façon à pouvoir être retiré du circuit en vue de la séparation de la commande, particulièrement applicable en comoinaison avec des mécanismes de changement de vitesse, sur véhicules automobiles notamment, caractérisé en ce qu'il est prévu un dispositif par lequel le rotor de turbine est tout d'abord introduit partielle- ment dans le circuit, en vue de l'accélération de pièces rotatives placées derrière le rotor de turbine et à accou- pler avec la commande du vanicule.
2- Mécanisme hydraulique à courant suivant la revendi- cation 1, caractérisé en ce qu'un dispositif à element ae pression déplace le rotor de turbine, dont le piston d'ac- tionnement suit auzomatiquement de façon connue l'organe distributeur.
3 - Mécanisme hydraulique à courant suivant les reven- dications 1 ou 2, caractérisé en ce que l'amenée de force auxiliaire au dispositif servant au déplacement du rotor de turbine est commandée pa-r un organe distributeur dépen- dant de la façon connue de la posi tion de la moi tie d'embraya- ge de manoeuvre à enclancher.
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