Wen das nicht abschreckt: in ca. 1 1/2 Stunden kann man den Stecker fachgerecht einbauen.

Werkzeug

Bevor es los gehen kann hier eine kleine Übersicht über das benötigte Werkzeug.

• Schraubendreher flach
• Seitenschneider
• Kabelmesser
• Abmantel-Werkzeug
• Abisolierzange
• Imbus 5er
• Starker Lötkolben und Lot

Steckergehäuse

Folgende Bestandteile sollten sich im Liederumfang der Spindel bzw. des Steckers befinden.

• Kabelverschraubungen
• Deckelplatte
• Hinterer Gehäuseteil
• Vorder Gehäuseteil
• Zwei Pin-Einsätze
• O-Ring Dichtung
• Imbusschraube 5
• Tüte mit großen und kleinen Pins/Kontakten

Je nach Modell (mit/ohne Encoder) bleibt der mittlere Anschlussplatz frei.

1. Entmanteln und Abisolieren

Beim Außenmantel des geschirmten Leistungskabels kann man erstmal großzügig agieren. So fallen die Einzeladern später lang genug aus.

Das Schirmgeflecht sollte beim Entmanteln möglichst intakt bleiben. Es empfiehlt sich erstmal an einem Reststück mit dem Kabelmesser zu üben.

Im nächsten Schritt unbedingt die Mutter der Kabelverschraubung auf das Kabel führen. Das Schirmgeflecht wird vorsichtig zurückgeschoben und schon mal getrimmt. Darunter kommt der untere Kabelmantel zum Vorschein.

Der Kabelschirm wird bei der Montage zwischen den inneren Klemmring und das Gehäuse der Durchführung (geriffelter Ring) geklemmt.

2. Löten und Isolieren

Die einzelnen Pins mit einer “dritten Hand” fixieren und die messingfarbene Hülse von außen mit dem Lötkolben erhitzen. Lot einführen, zum schmelzem bringen und die abisolierte Ader in das Lötbad einführen. Dabei weiterhin Hitze zuführen um eine sichere Verbindung ohne kalte Lötstellen zu gewährleisten.

Alternativ habe ich auch mit einem starken Heißluftföhn gute Lötergebnisse erreicht. Die Gefahr einer kalten Lötstelle ist gefühlt jedoch höher.

Für etwas mehr Ordnung (und ein gutes Gefühl) habe ich die Enden der Pins noch mit Schrumpfschlauch verschlossen.

3. Zusammenbau

Hier zeigt sich ob die Länge der einzelnen Adern korrekt gewählt wurde.

Fertig zusammengebaut!

4. Ergebnis

Und hier nochmal an der Spindel

Vor dem Löten habe ich mich einige Zeit erfolgreich drücken können. Nachdem die Kabel jetzt schon seit Wochen unmotiviert in der Gegend rum hängen hat mich jetzt der Ehrgeiz gepakt.

Informationen wie der Stecker nun zu verarbeiten ist gibt es weder von HSD noch irgendwo im Netz. Scheinbar kauft die Mehrheit der Menschen den vorkonvektionierten Stecker ab Werk ( 250 Euro aufwärts) und erspart sich die Frickelei. Ein Grund mehr das Prozedere hier etwas genauer zu beschreiben. Vielleicht hilft es dem ein oder anderem ja…

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Der Stecker

Der Stecker ist in Wirklichkeit eine Kombination aus zwei Rundsteckverbindungen, welche in einem gemeinsamen Gehäuse verbaut sind.

Der Stecker besteht aus zwei Bereichen, dem Lastteil (links, 9 Pins) und dem Signalteil (rechts, 22 Pins). Zeichnung: HSD

Aufbau

Von links nach rechts bzw. von oben nach unten:

• Mutter von Kabelverschraubung
• Kabelverschraubung
• Deckelplatte
• Unteres Steckergehäuse
• Gehäuse Rundsteckverbindungen
• Pins
• Dichtring
• Oberes Steckergehäuse

Die Kabelverschraubung ist nicht Teil des Lieferumfangs, es befinden sich jedoch bereits ein M23 und ein M32 Gewinde in der Deckelplatte. Verbaut habe ich hier wie immer LAPP Skintop MSR-M.

Spindelseitig

Auf Seite der Spindel sieht das ganze übrigens folgendermaßen aus. Durch Umbau der Anschlussbox ließe sich die Spindel sicherich auch direkt anschließen.

Unten zu erkennen: Leuchttaster für die manuelle Auslösung der Spannvorrichtung.

Kabel und Querschnitt

Vom Hersteller sind folgende Adernquerschnitte vorgegeben:

• Lastteil
  • Gerade Pin-Nummern: 6 mm2
  • Ungerade Pin-Nummern: 1 mm2
• Signalteil
  • Alle Pins 0,35 mm2

Wenn man nicht das fertige Kabel von HSD zur Hand hat stellt sich die Frage nach realistischen Werten. Zu beachten ist, dass HSD einen Kabelstandard für Spindeln von 3,6 bis etwa 12 kW benutzt und dementsprechend überdimensioniert wären in unserem Fall die 6 mm2.

Für mehradrige Leitungen kann man bei 6 mm2 von ca. 40 A Dauerbelastbarkeit ausgehen. Selbst bei 6 kW Spitzenleistung kommt die hier eingesetzte Spindel nicht über 25 A (Gesamtleistung! Bei 3 Phasen entsprechend verteilt.). Also sind 2,5 mm2 in unserem Fall ausreichend.

Glücklicherweise hatte ich für die 2,2 kW Chinaspindel bereits ein geschirmtes 4×2,5G Spindelkabel verbaut.

Bei größeren Leitungslängen vom Frequenzumrichter zur Spindel ist der Adernquerschnitt größer zu dimensionieren!

Löten

Das Verlöten der Pins benötigt einiges an Leistung, weswegen ich einen Gaslötkolben mit Blende verwende. Damit wird der Pin von allen Seiten erwärmt und erreicht die zum löten nötige Temperatur.

Hier meine Vorgehensweise:

1. Adern kürzen
   Damit nichts schief geht habe ich den Stecker inkl. Verschraubung zunächst zusammen gebaut um die Länge der Adern markieren zu können. Nicht vergessen: Vom Signalkabel müssen 4 Adern nach rechts geführt werden!
   
2. Adern abisolieren
   Die richtige Länge durch Messen (z.B. mit einem Nagel) ermitteln. Um Schäden am Aderisolation zu vermeiden, sollten 1-2mm Abstand zwischen Isolation und dem Pin liegen.
   
3. Pin einspannen
   (z.B. in eine Dritte Hand).  Da das Kabel bereits verbaut war und sich nur sehr unbequem aus den Schleppketten bzw. dem Galgen ausbauen lässt, habe ich mich für die Konvektionierung an der Maschine entschieden.
   
4. Mit dem Lötkolben Pins aufheizen
   Idealerweise mit einem Gaslötkolben/Heißluftlöter, geht aber auch mit einem normalen Lötkolben und breiter Spitze.
5. Lot in den Pin einführen bis sich das Flussmittel oben zeigt.
   Das Lot sollte unmittelbar nach dem Kontakt mit dem Pin schmelzen. Sollte das Aufheizen mit dem elektrischen Lötkolben zu lange dauern (gerade bei den großen Pins), kann man mit ein wenig temperaturbeständiger Wärmeleitpaste oder Lot auf der Lötkolbenspitze nachhelfen.
6. Sobald das Lot flüssig ist wird das abisolierte Aderende eingeführt
   Die kleinen Pins sind sehr eng, selbst für 0,75 mm2. Ich habe die feinen Litzen etwas mit der Hand verdrillt.
7. Zur Kühlung eignet sich Druckluft. In der Regel ist die Aderisolation nicht für hohen Temperaturen ausgelegt und wird bei zu langem Löten weich.
8. Kontrolle folgender Punkte:
   Ist die Ader tief genug im Pin, füllt das Lot den Pin gut aus, ist die Aderisolierung noch intakt, stehden Adern eventuell ab (Kurzschlussgefahr!)

Damit es im nächsten Schritt keine Komplikationen gibt sollte hier sauber gearbeitet werden. Ausgetretenes Lot macht den Zusammenbau teils unmöglich.

Zusammenbau

Nach dem Verlöten werden die einzelnen Pins in das jeweilige Steckergehäuse eingeschoben.Die kleinen Pins besitzen zum einrasten zwei kleine Flügel aus Blech, die großen Pins haben eine Rastnut.

Achtung! Die Nummerierung ist etwas schwierig zu lesen, dafür jedoch auf beiden Seiten des Gehäuses eingeprägt. Einmal eingebaut lassen sich vor allem die kleineren Pins so gut wie nicht mehr zerstörungsfrei entfernen.

Schrumpfschlauch sorgt für etwas Ordnung und Sicherheit. Die Leistungspins bekommen später noch einen Schrumpfschlauch, genau die eine Größe war leer…

Ergebnis

Zusammengebaut sieht das Ganze dann so aus…

Aufgrund der weit herausstehenden Pneumatikverschraubungen / Hohlschrauben sitzt das Signalkabel etwas geknickt. Das ist nicht nur “nicht schön”, sondern scheuert auch unnötigerweise am Mantel rum. Vermutlich wurmt mich das irgendwann noch so sehr, dass ich daran etwas ändere…

Auf der Rückseite des Schaltschranks wurde derweil die Beinheizung der Bremswiderstand installiert. Somit halten wir uns die (zugegeben kurzfristigen) bis zu 2 kW Abwärme aus dem Schaltschrank raus.

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Hintergrund

Entsprechend ist der Austausch der Steckverbindung sinnvoll obligatorisch. Nach etwas Suchen habe ich die Bezeichnung der werksseitige Steckverbinder ausfindig gemacht. Diese ist vom Typ GX16 und  mit 16A / 250V AC (1.500V Test) angegeben. Einen verdächtig ähnlichen Verbinder gibt es im Funkbereich – angegeben mit 60V DC und 5A…

Angeblich findet diese “staub- und wasserdichte (IP…??) Verbindung in der Luftfahrt Anwendung” (Zitat von AliExpress). Ich hoffe mit solch einem Flugzeug werde ich nie fliegen müssen. Alte (Rechts) und neue Steckverbindung (Links).

Stecker Alternativen

Alternativ haben wir uns noch folgende Verbinder angeschaut, die alle für die Spindel einsetzbar wären: [table “parts” not found /]

Die Wahl ist auf den Intercontec 923 gefallen, da lötbar. Löten ist zwar nicht die bevorzugte Montageart, für diese Verbindung vom Hersteller jedoch freigegeben. Passende Crimpwerkzeuge fangen bei etwa 250 Euro an.

Austausch des Steckers

1. Demontage des Flanschsteckers
2. Abtrennen der Leitungen (Achtung, nicht zu viel abtrennen. Die Kabel sind kurz)
3. Demontage des oberen Deckels
4. Entfernung des Dichtmaterials
5. Lochbild des neuen Flanschsteckers übertragen, bohren und Gewinde schneiden
6. Steckergehäuse anbauen
7. Kontakte verlöten und in Steckergehäuse einrasten
8. Erdung am Metallgehäuse vornehmen
9. Auf Kurzschluss überprüfen
10. Dichtmasse auftragen und Deckel auf Spindel montieren

Achtung: Der Flansch bietet nur Platz für 4 M2,5 Zylinderkopfschrauben. Da mir das zu fummelig war und ich keine passenden Schrauben in dieser Größe hatte, habe ich die Löcher kurzerhand auf M3 aufgebohrt. Nach dem Lösen der 4 schwarzen Imbussschrauben im Deckel…

Demontage

… reichen ein paar leichte Klopfer mit dem Montagehammer um den verklebten Deckel abzunehmen. Vor dem Zusammenbau müssen die Reste der Dichtmasse vorsichtig abgekratzt werden. Loctite 7200 Dichtungsentferner bewirkt hier ebenfalls Wunder.

Vorher jedoch unbedingt die beiden Dichtungen für die Wasserkühlung (schwarz) herausnehmen. Das Material verträgt sich nicht gut mit Lösungsmitteln und kann zu ungewolltem Wassereintritt führen.

Zur späteren erneuten Abdichtung Hylomar nehmen.

Steckergehäuse anbauen

Mist, das Lochmaß der alten Buchse ist geringfügig kleiner als das der neuen. Also auflegen, ankörnen, bohren und Gewinde schneiden… Immerhin deckt der Flansch der neuen Buchse die alten Löcher vollständig ab. Ein wenig Dichtmasse erledigt den Rest. So sollte die Spindel vor Staub und dem Eindringen von Spänen geschützt sein.

Unter die M3 Schrauben kommen noch Federringe. In das weiche Material möchte ich die Schrauben nicht anknallen. Jetzt kommt das Stecker-Innenleben an die Reihe, die Kontakte werden verlötet. Beim verlöten muss der Stecker von außen mit dem Lötkolben erwärmt werden. Lötzinn wird darin zum Schmelzen gebracht und das abisolierte Kabelende eingeführt. Aufgrund der hohen Wandstärke der Kontakte braucht man einen starken Lötkolben mit ordentlich Leistung. Ich habe 400 Watt benutzt.

Löten

Nach dem Löten werden in einen Träger eingeklipst und dann von unten in das Steckergehäuse eingeführt. Wer beim löten gematscht hat, bekommt hier Probleme. Der Platz ist nicht sonderlich groß bemessen.

Erdung

Das Kabel für die Erdung bekommt noch einen Kabelschuh und wird dann am Gehäuse der Spindel verschraubt. Für die Erdung des Deckels sorgt das Steckergehäuse, welches zusammen mit dem Kabelschirm ebenfalls Kontakt mit PE hat.

Kontrolle

Nach der erneuten Montage des Deckels sollten unbedingt folgende Kontrollen vorgenommen werden:

• Prüfung auf Kurzschluss
• Prüfung des Isolationswiderstandes (Prüfung der Erdung)