5.5 Tonabnehmer-Parameter
© M. Zollner 2002
5-57
Auf den zylindrischen Kupferdraht ist eine dünne
Lackschicht
als Isolator aufgebracht. Beim
einfach isolierten Draht (
single build
) wächst hierdurch der Durchmesser um ca. 10%, beim
zweifach isolierten (
heavy
) Draht um ca. 20%. Da in Tonabnehmern nur sehr kleine elektri-
sche Spannungen erzeugt werden, reicht einfach isolierter Draht.
Die maximal aufwickelbare Drahtlänge hängt neben dem Drahtdurchmesser vom Wickelraum
des Spulenkörpers und vom Füllfaktor ab. Wird von Hand gewickelt, liegen die einzelnen
Windungen teilweise über Kreuz, die Wicklung enthält mehr Luft und somit weniger Kupfer.
Bei maschineller Bewicklung kommt eine Windung exakt neben der anderen zu liegen, der
Füllfaktor ist größer. Praktisch keinen Einfluss hat die
Zugkraft
: Damit die Windungen straff
liegen, wird beim Bewickeln leicht gebremst. Da haarfeiner Kupferdraht aber sehr leicht
abreißt, ergibt sich hier kein großer Spielraum. Einer Herstellerempfehlung zufolge sollte der
AWG-42-Draht mit ca. 0,33 N Zugkraft gewickelt werden. Die Dehnung beträgt hierbei nur
ca. 0,1%, die durch Querkontraktion bedingte Querschnittsabnahme sogar noch weniger. Die
zugkraftbedingte Widerstandserhöhung ist somit vernachlässigbar.
b
h
Abb. 5.5.1:
Querschnitt durch eine Tonabnehmer-Spule. Wicklungsbreite
b
und
Wicklungshöhe
h
bezeichnen die Innenmaße des Spulenkörpers. Der Draht-
durchmesser ist stark vergrößert gezeichnet.
Abb. 5.5.1
zeigt den Querschnitt durch eine Tonabnehmerspule. Bei üblichen Tonabnehmern
variiert die Breite
b
zwischen 4 – 12 mm, die Höhe
h
zwischen 5 – 15 mm; sehr kleine Spulen
(z.B. Gretsch) haben nur ca. 2.5 mm Höhe. Häufig liegt die zur Verfügung stehende Wick-
lungsfläche
S
=
b
x
h
zwischen 30 und 60 mm
2
. Bei einem AWG-42-Draht beträgt die Quer-
schnittsfläche (incl. Lack) ca. 0.004 mm
2
. Um aus diesen Daten die maximal mögliche Win-
dungszahl berechnen zu können, muss der Luftanteil abgeschätzt werden.
Abb. 5.5.2
zeigt
zwei Idealfälle: Der
Füllfaktor
F
ist der Quotient aus kreisförmiger Drahtfläche zu rechteck-
förmiger Wicklungsfläche. Das rechte Bild der Abb. 5.5.2 zeigt das erstrebenswerte Ziel: Alle
Windungen liegen 'auf Lücke', der Füllfaktor ist über 90%. Eine derartig präzise Wicklung ist
aber nur zu erreichen, wenn der Vorschub ähnlich präzise gesteuert wird – und das sind ja nur
¶´ ȝP SUR 8PGUHKXQJ³ 0DQ ZLUG VLFK LQ GHU 3UD[LV GHVKDOE PLW NOHLQHUHQ :HUWHQ EHJQ
ügen
müssen (
F
= 70 – 85%). Beispielsweise bietet der Stratocaster-Tonabnehmer eine Wicklungs-
fläche von ca. 40 mm
2
. Bewickelt man ihn mit 7600 Windungen (in den sechziger Jahren ein
üblicher Fender-CBS-Wert), so erhält man 30 mm
2
Drahtfläche und ca. 75% Füllfaktor. Mit
einer mittleren Windungslänge von 14 cm ergibt sich die gesamte Drahtlänge zu 1064 m, wo-
raus ein Gleich
VWURPZLGHUVWDQG YRQ ·³¶ Nȍ EHUHFKQHW ZHUGHQ NDQQ³ 'LHVHU :HUW ZLUG GXUFK
Messungen gut bestätigt.
785
.
0
4
=
=
π
F
907
.
0
3
2
=
=
π
F
Abb. 5.5.2:
Füllfaktor
F
bei idealisierter Drahtlage. Die reine Kupfer-Querschnittsfläche ist bei einfach lackier-
tem AWG-42-Draht ca. 80% der gesamten Draht-Querschnittsfläche, bei zweifacher Lackierung ca. 70%.
Je nach Hersteller, Isolierungsart und Herstellungsverfahren können sich auch andere Werte ergeben!