Die Tonabnehmerwickelmaschine
Um unserer E-Gitarre einen eigenen Klang maßzuschneidern, brauchen wir eigene Tonabnehmer. Dafür haben wir diese Maschine gebaut.
Die vollautomatische Tonabnehmerwickelmaschine
Funktionsweise der Tonabnehmerwickelmaschine
Der Tonabnehmer, z.B. ein Single Coil oder eine Spule eines Humbuckers, wird mit Schrauben auf der runden Platte fixiert. Der Kupferdraht wird über die Rollenführung zum Spulenkörper gelegt und mit einem Stück Tesa befestigt. Bei Betätigen des „Start“ Knopfes fährt die Führungsschiene los und der Draht wird gleichmäßig auf die Spule aufgewickelt.
Aufbau der Tonabnehmerwickelmaschine
Mechanik
Der mechanische Teil der Maschine besteht aus einer Linearführung und einem Motor mit runder Drehplatte. Über Aluprofile sind sie miteinander verbunden und auf der Holzplatte festgeschraubt. Auf der Linearführung ist eine eigens 3d gedruckte Drahtführung mit Umlenkrollen und einer Art „Drahtspanner“ gebaut. Der Draht kommt durch die Öse am Anfang auf die Umlenkrolle, geht dann durch den Drahtspanner auf die nächsten Umlenkrollen, bis er schlussendlich zur Drehplatte auf dem anderen Motor kommt. Die Öse wird gebraucht, da der Draht sonst von der ersten Rolle fällt.
Das passende 3D-Modell kann auf GitHub gefunden werden.
Elektronik und Software
Die Elektronik wird von einem Arduino Uno geregelt. Er ist mit dem Endstopptaster, den Motortreibern für die beiden Motoren und den beiden Eingangstastern des Nutzers verbunden. Mit dem Endstopptaster nullt sich die Linearführung am Anfang jedes Wickelvorganges, damit sie weiß, wo sie ist.
Von einem Spannungswandler wird der Arduino mit 5 VDC versorgt.
Der Schaltplan
Der Softwarecode des Arduino Uno kann zusammen mit der vollständigen Dokumentation auf Github eingesehen werden. Neben der Dokumentation sind dort auch die Datenblätter der einzelnen Komponenten gespeichert. Der Code ist hierbei in zwei Teile unterteilt. In die Steuerung der Maschine „Pickup-Winder.ino“ und die Konfigurationswerte „config.h“.
Sicherheitsmodus
Falls ein Problem auftreten sollte, einfach den „STOP“ Taster drücken, woraufhin das Programm stoppt. Um das Programm wieder zu starten, reicht es den „RESET“ Knopf auf dem Arduino zu betätigen oder die Stromverbindung kurz zu unterbrechen. Nach dem Start beginnt das Programm wieder von vorne. Es kann nicht von der letzten Stopposition weiterarbeiten. D.h. der gewickelte Tonabnehmer kann unbrauchbar sein.
Die Tonabnehmerwickelmaschine einstellen
Bevor ein Tonabnehmer gewickelt werden kann, müssen die Konstanten in der Software eingestellt und konfiguriert werden. Hierfür den Softwarecode in den Arduino laden. Bei den Werten in config.h sollten die Konstante „PLATE_OFFSET“ auf 0 gesetzt werden. Nach dem Upload, bewegt sich die in Richtung Endstoppschalter und fährt danach zur Startposition. Jetzt kann der Abstand der Drahtposition zur Oberfläche der runden Platte gemessen werden. Der Wert wird in Micrometer in die Konstante „PLATE_OFFSET“ eingetragen (evtl. mit etwas Puffer).
Der rot markierte Abstand ist der PLATE_OFFSET
Weitere Hardwarekonstanten, die noch einzustellen sind, sind „PICKUP_BOTTOM_PLATE_THICKNESS”, „PICKUP_WINDING_HEIGHT”, “WINDING_NUMB” oder „WIND_RPM“.
Einen Tonabnehmer wickeln
Nachdem alles eingestellt ist, kann der erste Tonabnehmer gewickelt werden. Hierfür den Spulenkörper einfach auf der Platte festschrauben, den Draht durch die Drahtführung führen und befestigen. Das Drahtende sollte nicht lose herumhängen, sondern auf der Drehplatte mit einem Stück Tesa befestigt werden.
So wird der Draht um die Umlenkrollen gewickelt. Links kommt er von der Geberspule, rechts führt er zum Tonabnehmer.
Nahaufnahme zum Wickeln
Damit das Wickeln funktioniert sollte sich der Draht der Drahtrolle am besten nach oben abrollen. D.h. die Drahtrolle steht am Boden und die Tonabnehmerwickelmaschine auf einem Tisch.
Ist die Maschine nach dem Nullvorgang in der Startposition, so kann einfach auf den „START“ Knopf gedrückt werden und das Wickeln beginnt. Bei Problemen einfach den „STOP“ Knopf drücken, wobei das Programm komplett stoppt und nur von vorne wieder gestartet werden kann.
Sobald das Programm fertig ist, kann der Draht durchgeschnitten und der fertige Tonabnehmer entfernt werden. Bevor er in der E-Gitarre verbaut werden kann, müssen noch die Anschlusskabel verlötet und die Spule gewachst werden. Vor dem Wachsen aber am besten den elektrischen Kontakt überprüfen.
Um den nächsten Tonabnehmer zu wickeln, muss der Arduino wieder resettet werden.
Der allererste Tonabnehmer.
Letzte Änderung: 30.09.2026