Accouplement pour convoyeur : Sélection, types et applications

Dans une carrière de calcaire dans la province d'Anhui, l'équipe de nuit a remarqué un bruit métallique rythmique provenant du convoyeur terrestre chaque fois que le débit d'alimentation augmentait brusquement. Le courant du moteur était stable, et la bande semblait intacte. Le coupable était un accouplement pour convoyeur dimensionné pour le couple moyen, mais pas pour le choc des démarrages sous charge. En moins de six semaines, l'accouplement a dû être remplacé, et l'arrêt non planifié a coûté deux jours de production à l'usine.

Les systèmes de convoyage sont jugés selon la vitesse de la bande et le tonnage par heure. L'accouplement entre le moteur et la boîte de vitesses, ou la boîte de vitesses et la poulie d'entraînement, est rarement mis en avant. Pourtant, il absorbe les démarrages, les arrêts, les surcharges et les désalignements qui sinon endommageraient les moteurs, les boîtes de vitesses et les roulements.

Ce guide explique le fonctionnement d'un accouplement pour entraînement de convoyeur, quels types conviennent à différents agencements de convoyeurs, et comment le dimensionner correctement. Pour une vue plus large des méthodes de sélection, consultez notre guide de sélection d'accouplements. À la fin, vous saurez quoi vérifier avant de commander votre prochain accouplement de convoyeur.

À Hebei Suju, nous fabriquons des accouplements industriels pour les mines, les cimenteries, les ports, l'agriculture et les usines d'emballage du monde entier. Notre gamme comprend les accouplements flexibles, les accouplements à engrenages cylindriques et les arbres de cardan pour les entraînements de convoyeurs et de manutention de matières en vrac.

Si vous avez besoin d'une pièce standard du catalogue ou d'une conception personnalisée, vous pouvez demander un devis ici.

Qu'est-ce qu'un accouplement pour convoyeur ?

Un accouplement pour convoyeur relie l'arbre du moteur à l'entrée de la boîte de vitesses, ou la sortie de la boîte de vitesses à l'arbre du poulie de tête du convoyeur, de sorte que le couple puisse passer en douceur à travers la chaîne cinématique. Un accouplement de convoyeur permet également de petites décalages et mouvements. Il absorbe le choc de torsion lors du démarrage des bandes chargées et compense l'expansion thermique et la déformation du bâti.

Les convoyeurs fonctionnent pendant de longues périodes à des vitesses fixes, mais leurs cycles de démarrage et de chargement sont difficiles. L'accouplement doit transmettre un couple constant sans introduire de déséquilibre. Il doit également tolérer le décalage qui résulte du tassement de la fondation, de la tension de la bande et des tolérances d'assemblage.

Lorsqu'un accouplement pour les systèmes de convoyage est correctement spécifié, la durée de vie des roulements s'améliore et le nombre d'arrêts d'urgence diminue. Lorsqu'il est incorrect, les premiers symptômes sont généralement des vibrations, une surchauffe des roulements ou des éléments en élastomère défectueux.

Pourquoi le bon accouplement est important pour les entraînements de convoyeurs

Les moteurs et les boîtes de vitesses des convoyeurs sont conçus pour des charges prévisibles. Un accouplement qui transmet trop de chocs ou qui force les arbres à être désalignés raccourcira la durée de vie des deux machines.

Le bon accouplement pour les travaux de convoyage fait trois choses. Il transmet efficacement le couple. Il absorbe ou isole les vibrations de torsion lors du démarrage et de la charge. Et il permet les petits mouvements des arbres qui se produisent lors de la dilatation thermique, de la flexion du cadre et du freinage d'urgence.

Dans de nombreuses installations de convoyeurs, la tension de la courroie est l'ennemi caché. Une courroie tendue tire légèrement l'arbre du poulie de tête hors de ligne. Sans un accouplement flexible, cette charge atteint les roulements de la boîte de vitesses et du moteur. Un accouplement avec une capacité de décalage adéquate empêche ce transfert.

Types de raccords pour convoyeurs

Tout raccord ne convient pas à un convoyeur. Ci-dessous sont les principaux types utilisés lors de la sélection d'un raccord pour une tâche de convoyeur. Pour une comparaison plus approfondie, consultez notre guide complet sur les types de raccords flexibles.

Raccords flexibles pour convoyeurs

Un raccord flexible pour les entraînements de convoyeurs utilise un élément élastique ou une articulation mobile pour absorber les chocs et compenser les désalignements. Ce sont le choix le plus courant pour les convoyeurs à bande, les élévateurs à godets et les convoyeurs à vis en service de moyenne charge.

Les raccords flexibles incluent les conceptions à mâchoires, à pneus, à broches/boussoles et à disques. Ils protègent les moteurs et les boîtes de vitesses en réduisant la transmission des vibrations. Ils tolèrent également de petits désalignements angulaires et radiaux. Pour la plupart des applications générales de convoyeurs, un raccord flexible est le bon point de départ.

Hebei Suju fournit des raccords flexibles dans une gamme de tailles et d'options d'élastomères pour les entraînements de convoyeurs, de ventilateurs et de pompes.

Raccords à mâchoires et à araignée

Les raccords à mâchoires utilisent deux moyeux avec des mâchoires emboîtées et une pièce d'insertion en élastomère appelée araignée. Ils sont simples, peu coûteux et faciles à installer. Ils fonctionnent bien sur les moteurs de convoyeurs de petite à moyenne taille où le couple est modéré et le désalignement est faible.

L'élément araignée absorbe les vibrations et permet un remplacement rapide. Cependant, les accouplements à mâchoires ont un couple et une capacité de désalignement limités. Ils ne sont pas le meilleur choix pour les convoyeurs longs ou les charges de choc importantes.

Accouplements à pneus

Les accouplements à pneus utilisent un élément en pneumatique en caoutchouc entre deux moyeux. Ils offrent une excellente absorption de chocs et une tolérance aux grands désalignements. Un accouplement d'entraînement de convoyeur à pneus convient bien aux concasseurs, aux alimenteurs alternatifs et aux convoyeurs avec démarrages fréquents.

L'inconvénient est la taille. Les accouplements à pneus sont plus encombrants que les accouplements à mâchoires et ont des limitations de vitesse. Le remplacement de l'élément en pneumatique est simple, mais l'accouplement a besoin d'un jeu radial pour le changement d'élément.

Accouplements à broches et manchons

Les accouplements à broches utilisent des manchons en caoutchouc montés sur des broches pour transmettre le couple. Ils sont robustes et tolèrent des chocs et des désalignements modérés. Les accouplements à broches et manchons sont courants sur les entraînements de convoyeurs et de compresseurs de moyenne puissance où la charge varie.

Ils nécessitent une inspection périodique des manchons, mais le remplacement est simple. Leur coût et leurs performances se situent entre ceux des accouplements à mâchoires simples et ceux des accouplements à engrenages plus lourds.

Accouplements à engrenages pour convoyeurs

Les accouplements à engrenages conviennent aux grands entraînements de convoyeurs à haut couple, tels que les convoyeurs terrestres longs, les élévateurs à godets lourds et les convoyeurs miniers. Ils tolèrent les désalignements angulaires, radiaux et axiaux et peuvent supporter un couple très élevé.

L'inconvénient est la lubrification et l'entretien. Un accouplement à engrenages pour convoyeur a besoin d'une lubrification correcte et d'une inspection périodique. Pour les convoyeurs critiques à haute puissance, la fiabilité d'un accouplement à engrenages bien entretenu peut l'emporter sur la charge d'entretien.

Accouplements à engrenages cylindriques pour convoyeurs lourds

Un accouplement à engrenages cylindriques pour convoyeur est une forme spécialisée d'accouplement à engrenages avec une capacité de couple élevée et une conception compacte. Les accouplements à engrenages cylindriques sont souvent utilisés entre les moteurs, les boîtes de vitesses et les tambours dans les entraînements de convoyeurs lourds. Pour les spécifications, voir notre article sur les spécifications des accouplements à engrenages cylindriques GIICL ; pour les conseils de sélection pour les applications lourdes, voir comment sélectionner un accouplement à engrenages pour les machines lourdes.

Hebei Suju fabrique des accouplements à engrenages cylindriques pour les convoyeurs miniers, cimentiers et portuaires qui ont besoin d'une transmission de couple fiable sous choc et en cas de désalignement.

Accouplements à chaîne de rouleaux

Les accouplements à chaîne de rouleaux utilisent une chaîne de rouleaux industrielle double enroulée autour de deux moyeux de type pignon. Ils tolèrent un désalignement et des chocs modérés et sont faciles à entretenir. Les conceptions d'accouplements à chaîne de rouleaux sont courantes sur les convoyeurs agricoles, la manutention d'emballages et les transmissions de manutention de produits en vrac plus légers.

La chaîne a besoin d'une lubrification et de vérifications périodiques de tension. Dans les environnements poussiéreux, un couvercle scellé aide à empêcher les matières abrasives d'entrer dans la chaîne.

Types d'accouplements pour convoyeurs en un coup d'œil

Tableau 1 : Types d'accouplements pour les moteurs de convoyeurs comparés en termes de capacité de couple, de tolérance aux défauts d'alignement et d'entretien.

Ce tableau donne un point de départ. Votre choix final dépend de la longueur du convoyeur, de la charge, de la vitesse, du cycle de fonctionnement et de l'environnement.

Comment sélectionner un accouplement pour les entraînements de convoyeurs

Choisir le bon accouplement pour le service de convoyeur signifie examiner tout le système d'entraînement. Notre guide de sélection d'accouplement décrit le processus complet. Ces cinq facteurs sont particulièrement importants lorsque vous dimensionnez un accouplement d'entraînement de convoyeur ou un accouplement pour les systèmes de convoyeur.

1. Couple nominal et facteur de service

Calculez le couple nominal à partir de la puissance et de la vitesse du moteur. Ensuite, appliquez un facteur de service pour le service de convoyeur. Les convoyeurs à fonctionnement régulier utilisent généralement un facteur de service de 1,25 à 1,75. Les convoyeurs avec des démarrages fréquents, des chocs élevés ou un service de renversement peuvent nécessiter un facteur de service de 1,75 à 2,5.

Par exemple, un moteur de 110 kW fonctionnant à 1 000 tr/min produit environ 1 050 N·m de couple nominal. Avec un facteur de service de 2,0, l'accouplement devrait être classé pour au moins 2 100 N·m.

2. Vitesse de fonctionnement et équilibrage

Les moteurs de convoyeur fonctionnent souvent à 720, 960 ou 1 450 tr/min. Les convoyeurs de colis à haute vitesse peuvent fonctionner au-dessus de 1 500 tr/min. À des vitesses plus élevées, l'équilibrage du coupleur devient plus important. Un coupleur déséquilibré provoque des vibrations, qui endommagent les roulements et créent du bruit.

Pour les vitesses supérieures à 1 500 tr/min, spécifiez l'équilibrage dynamique selon la norme ISO appropriée. Chez Hebei Suju, nous pouvons fournir des coupleurs équilibrés dynamiquement lorsque l'application l'exige.

3. Désalignement de l'arbre

Mesurez ou estimez le désalignement angulaire, radial et axial de votre installation. La tension de la courroie, le tassement de la fondation et la dilatation thermique contribuent tous. Choisissez un coupleur d'arbre de convoyeur dont les valeurs admissibles dépassent les conditions réelles.

Si le moteur et la boîte de vitesses sont directement accouplés, un coupleur de type entretoise peut faciliter l'entretien. Il permet de retirer la boîte de vitesses sans déplacer le moteur. Pour des conseils sur le alignement, consultez notre article sur la mesure du désalignement de l'arbre.

4. Environnement de fonctionnement

Les convoyeurs gèrent la poussière, l'humidité, les produits chimiques et les températures extrêmes. L'environnement du coupleur peut inclure des poussières abrasives, des vapeurs corrosives, de l'eau de rinçage ou une exposition à l'extérieur. Ces conditions affectent le choix du matériau et du joint.

Pour les environnements extérieurs ou poussiéreux, choisissez des matériaux résistants à la corrosion et un joint approprié. Dans les usines alimentaires ou d'emballage, vérifiez la compatibilité du matériau avec les agents de nettoyage. Les températures élevées réduisent la durée de vie des élastomères et peuvent nécessiter des accouplements à disque métallique ou à engrenage.

5. Accès à l'installation et à l'entretien

Certains couloirs de convoyeur et tours de transfert ont un espace limité. Un accouplement permettant le remplacement des éléments sans déplacer le moteur ou la boîte de vitesses économise des heures pendant l'entretien. Tenez compte du diamètre global, de l'espace axial requis et de la nécessité d'un entretoise.

Résumé des facteurs de sélection

Applications courantes des accouplements de convoyeur

Les applications suivantes montrent où un accouplement pour convoyeur doit gérer des conditions de fonctionnement spécifiques.

Tableau 2 : Applications courantes des accouplements de convoyeurs et principaux facteurs de sélection.

Les accouplements pour l'exploitation minière et le ciment doivent supporter les charges de choc lors des démarrages sous charge et l'impact des matériaux. Un accouplement fiable pour les convoyeurs dans une mine combine généralement une capacité de couple élevée avec une tolérance aux désalignements importants.

Les usines de ciment et d'agrégats fonctionnent dans une poussière abrasive. Les accouplements doivent tolérer les variations de charge et résister à la contamination. L'étanchéité et la lubrification sont essentielles.

Les équipements portuaires fonctionnent à l'extérieur avec un abri limité. Les accouplements à disques flexibles ou à engrenages sont courants car ils résistent aux conditions environnementales et permettent une inspection à distance.

Les convoyeurs agricoles fonctionnent souvent de manière saisonnière et peuvent rester inactifs pendant des mois. Les accouplements à chaîne de rouleaux et à pneus sont populaires car ils sont faciles à inspecter et à entretenir sur le terrain.

Les convoyeurs de conditionnement et de logistique fonctionnent silencieusement pendant de longues heures. Les accouplements à mâchoires flexibles ou à broches/boussoles sont courants car ils isolent les vibrations et empêchent la transmission du bruit.

Matériaux et fabrication

Les performances d'un accouplement pour convoyeur dépendent de la qualité des matériaux et de la précision de l'usinage. Chez Hebei Suju, les moyeux d'accouplement sont généralement fabriqués en acier ou en fonte, selon le type et la taille. Les éléments flexibles utilisent des élastomères ou des composés de caoutchouc sélectionnés adaptés à la température d'utilisation et aux expositions chimiques.

Étapes clés de fabrication incluent :

1. Sélection des matériaux : Adapter le matériau du moyeu et l'élastomère à la tâche.

2. Usinage : Obtenir des alésages, des rainures pour clés et des profils de moyeu précis.

3. Traitement thermique : Durer les surfaces sujettes à l'usure si nécessaire.

4. Équilibrage : Équilibrage dynamique pour les applications à haute vitesse.

5. Inspection : Vérifications dimensionnelles, tests de dureté et inspection visuelle.

6. Conservation : Protection contre la corrosion et emballage pour l'expédition.

Notre contrôle qualité sur tout le processus garantit que chaque étape est documentée et reproductible. Nous pouvons fournir des rapports d'inspection et des certificats de matériaux sur demande.

Erreurs courantes de sélection de coupleurs pour les convoyeurs

Même les ingénieurs expérimentés peuvent commettre des erreurs de sélection. Évitez ces erreurs courantes lorsque vous choisissez un coupleur pour les convoyeurs :

• Choisir un coupleur de taille insuffisante : Utiliser le couple nominal sans facteur de service entraîne la fatigue et une défaillance prématurée.

• Ignorer la tension de la courroie : Supposer un alignement parfait entraîne une charge sur les roulements et une usure des joints.

• Mauvais élastomère : Utiliser un élément en caoutchouc qui se dégrade dans la poussière ambiante, l'huile ou la plage de température.

• Négliger l'équilibrage : Faire fonctionner un accouplement déséquilibré à haute vitesse provoque des vibrations.

• Mauvaise installation : Un serrage inapproprié des boulons ou un mauvais ajustement du moyeu provoque le desserrage et le balourd.

Si vous remplacez un accouplement de convoyeur défectueux, recherchez pourquoi il a échoué. La cause racine peut être un mauvais alignement, une surcharge, une attaque chimique ou une contamination. Le remplacement doit y remédier.

Conseils pour l'alignement et l'installation des convoyeurs

Une installation correcte prolonge la durée de vie de l'accouplement et des roulements. Suivez ces directives pour un accouplement fiable pour les entraînements de convoyeurs :

1. Alignez les arbres dans les limites nominales de l'accouplement. Même les accouplements flexibles s'usent plus rapidement lorsqu'ils fonctionnent près de leur limite.

2. Vérifiez la tension de la courroie avant l'alignement final. Vérifiez que le bâti du convoyeur et les poulies reposent naturellement sous la charge normale de la courroie. Un bon alignement du convoyeur commence par l'élimination des forces externes sur les arbres.

3. Utilisez l'élément correct. Associez le matériau de l'araignée, du buisson, du pneumatique ou du disque à la température et à l'environnement chimique.

4. Tendez les boulons selon les spécifications. Un couple inégal provoque un battement de moyeu et des vibrations.

5. Surveillez les vibrations et la température. Des mesures inhabituelles peuvent indiquer un désalignement, une usure de l'élément ou des problèmes de roulement.

Pour les entraînements de convoyeurs critiques, planifiez l'inspection des accouplements lors de la maintenance prévue. La détection précoce de l'usure évite les pannes inattendues et les arrêts coûteux.

Quand choisir un accouplement personnalisé pour les convoyeurs

Les accouplements de catalogue conviennent à de nombreuses applications de convoyeurs, mais dans certaines situations, une conception personnalisée d'accouplement de convoyeur est nécessaire. Chez Hebei Suju, nos services de fabrication d'accouplements personnalisés couvrent les tailles non standard, les matériaux et les exigences de performance. Pensez à un accouplement personnalisé lorsque :

• Les alésages de l'arbre sont de tailles non standard.

• L'espace entre les arbres nécessite une longueur d'entretoise spéciale.

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• Le couple ou la vitesse sort des plages standard du catalogue.

• Le coupleur doit correspondre à une pièce héritée qui n'est plus disponible auprès du fabricant d'origine.

• L'environnement nécessite des matériaux, des joints ou des revêtements spéciaux.

Si l'un de ces cas s'applique, un coupleur personnalisé est la bonne solution. Chez Hebei Suju, nous sommes spécialisés dans la fabrication de coupleurs personnalisés depuis le dessin jusqu'à la livraison. Envoyez-nous votre dessin ou un échantillon usé, et nos ingénieurs évalueront la faisabilité de fabrication et vous fourniront un devis.

Mini-scénarios : Choix de coupleurs pour les convoyeurs dans des usines réelles

L'ascenseur à godets d'une usine de ciment. Une usine de ciment au Vietnam remplacait l'insert en élastomère d'un coupleur d'ascenseur à godets tous les trois mois. L'équipe de maintenance supposait que les inserts étaient de mauvaise qualité. L'inspection a montré que la dilatation thermique du caisson de l'ascenseur déplaçait l'axe de la boîte de vitesses de 0,6 mm par rapport à la ligne centrale du moteur, dépassant ainsi la limite radiale du coupleur.

Après avoir redressé l'entraînement et remplacé le coupleur par un coupleur à pneus plus tolérant, l'intervalle de remplacement est passé à deux ans. La vraie solution n'était pas un meilleur insert ; c'était de résoudre le décalage d'alignement.

Le chargement de choc du chargeur de navire portuaire. Un terminal de produits en vrac au Moyen-Orient a installé un accouplement à mâchoires standard sur l'entraînement d'un chargeur de navire qui démarrait sous pleine charge. L'accouplement a échoué en moins de quatre mois. Le couple de choc lors du démarrage était trois fois le couple de fonctionnement.

Le passage à un accouplement à engrenages dimensionné avec un facteur de service de 2,5 a résolu le problème. L'accouplement de remplacement a fonctionné pendant quatre ans avant l'inspection prévue.

Le problème d'arrêt du convoyeur de grains. Un élévateur de grains au Brésil utilisait un accouplement à chaîne à rouleaux sur un convoyeur à vis. Pendant la saison de récolte, la chaîne s'est allongée et l'accouplement a glissé. L'équipe de maintenance n'avait pas de chaîne de rechange en stock.

Après le passage à un accouplement à broches/bouchons avec des bouchons de rechange conservés sur place, l'ascenseur a réduit les arrêts liés à l'accouplement de 80 %. La leçon à retenir était d'adapter le plan de maintenance de l'accouplement à l'intensité d'exploitation saisonnière.

Normes d'accouplement pour les convoyeurs

Un accouplement pour convoyeur est souvent sélectionné ou inspecté conformément aux normes internationales. Les références courantes incluent les normes ISO pour la gestion de la qualité et les directives AGMA pour les cotes et les facteurs de service des accouplements à engrenages. L'Association des fabricants d'équipement de convoyage publie également des normes pour la conception et les composants des convoyeurs de produits en vrac.

Chez Hebei Suju, notre système de qualité est certifié ISO 9001, ISO 14001 et ISO 45001. Nous pouvons équilibrer les accouplements selon les normes ISO et fournir des certificats de matériau, des rapports d'inspection et des enregistrements dimensionnels sur demande.

Liste de vérification pour la sélection d'accouplements rapides pour convoyeurs

Utilisez cette liste de vérification lors de la spécification d'un accouplement pour un service de convoyeur :

• Confirmez la puissance du moteur, la vitesse et le couple nominal.

• Appliquez le facteur de service correct pour le type et le service du convoyeur.

• Measure angular, radial, and axial misalignment.

• Vérifiez la tension de la courroie et la déflexion du châssis sous charge.

• Vérifiez la vitesse de fonctionnement maximale et les exigences d'équilibrage.

• Évaluez la température, la poussière, l'humidité et l'exposition aux produits chimiques.

• Vérifiez les diamètres de alésage, les tailles de rainure de clé et la longueur de l'espaceur.

• Choisissez un matériau d'élément compatible avec l'environnement.

• Planifiez les intervalles d'inspection et de remplacement des éléments.

Suivre cette liste de contrôle vous aidera à spécifier le bon accouplement pour le service de convoyeur et à éviter les retouches.

Questions fréquemment posées

Quel est le meilleur accouplement pour un convoyeur ?

Il n'y a pas d'accouplement unique le meilleur pour les systèmes de convoyeurs. Le bon choix dépend du type de convoyeur, du couple, de la vitesse, du désalignement et de l'environnement. Les accouplements flexibles tels que les types à mâchoires, à broches/bus et à pneus sont courants pour les convoyeurs généraux. Les accouplements à engrenages conviennent aux convoyeurs volumineux et à haut couple.

Un accouplement à engrenages peut-il être utilisé pour un convoyeur ?

Oui. Les accouplements à engrenages sont utilisés sur les convoyeurs volumineux et à haut couple tels que les convoyeurs terrestres longs, les convoyeurs miniers et les élévateurs à godets lourds. Ils nécessitent une lubrification mais gèrent bien le haut couple et le désalignement multidirectionnel.

Comment dimensionner un accouplement pour un convoyeur ?

Calculez le couple nominal à partir de la puissance et de la vitesse du moteur. Appliquez un facteur de service en fonction du type et du service du convoyeur. Ensuite, sélectionnez un accouplement dont le couple nominal est égal ou supérieur à la valeur ajustée. Vérifiez également la vitesse, le désalignement et la capacité de l'alésage.

Quelles sont les causes d'une défaillance prématurée d'un accouplement de convoyeur ?

Les causes courantes incluent une dimensionnement insuffisant, un désalignement excessif, la tension de la courroie, des dommages chimiques ou thermiques sur l'élément, une mauvaise lubrification des accouplements à engrenages et une installation inappropriée.

À quelle fréquence un accouplement de convoyeur devrait-il être inspecté ?

Inspectez les accouplements de convoyeur lors des maintenances programmées, généralement trimestriellement ou selon les recommandations du fabricant du convoyeur. Les convoyeurs soumis à des chocs élevés ou critiques peuvent nécessiter des inspections plus fréquentes. Vérifiez l'élément, les boulons, le désalignement et les niveaux de vibration.

Conclusion

Un accouplement pour convoyeur est plus qu'une simple connexion mécanique. Il protège le moteur, la boîte de vitesses, les roulements et la courroie contre les chocs, les vibrations, le désalignement et les variations de charge. Choisir le bon accouplement signifie équilibrer le couple, la vitesse, le désalignement, l'environnement et l'accès à la maintenance.

À Hebei Suju, nous aidons les ingénieurs et les acheteurs à sélectionner et à fabriquer des accouplements pour les systèmes de convoyeurs miniers, cimentiers, portuaires, agricoles, d'emballage et industriels généraux. Que vous ayez besoin d'un accouplement flexible standard ou d'une conception personnalisée à partir de votre dessin, notre équipe peut vous guider dans la spécification de votre accouplement pour application de convoyeur.