mini|Ein Bösendorfer-Flügel mit geschlossenem Deckel mini | rechts | Yamaha „Baby Grand“ GB1K mini|Klaviatur, Rahmen und Saiten eines Schiedmayer-Flügels aus den 1920er Jahren
Der Flügel ist eine Bauform des Klaviers. Sein Korpus besteht u. a. aus dem die Saiten haltenden Rahmen und dem Resonanzboden und liegt waagerecht auf drei Beinen. Er erreicht mit diesen eine Gesamthöhe von rund einem Meter.
Form Die geschwungene Korpusform ähnelt dem Flügel eines Vogels oder Engels und gab dieser Klavierform den Namen. Am geraden Korpusende sind Klaviatur, Mechanik und Stimmstock untergebracht. Das Gehäuse ist oben mit einem Deckel abgedeckt, der sich aufklappen lässt, um den Schall auch nach oben austreten zu lassen. Unten ist ein Flügel in der Regel ohnehin offen, mit Ausnahme sehr früher Instrumente des 18. Jahrhunderts. Die Konstruktion, an der die Pedale angebracht sind, heißt „Lyra“, da ihre Form bei älteren Instrumenten dem gleichnamigen griechischen Saiteninstrument nachgebildet ist.
Während die aufrechte Bauform des Klaviers, das Pianino, aus Platz- und Kostengründen vorwiegend in Privathaus und Schule zum Einsatz kommt, ist der bei größeren Längen klangstärkere und generell differenzierter spielbare Flügel das Instrument für den engagierten Amateur sowie für den professionellen und konzertanten Bereich.
Bezeichnung Die Flügelform war bereits beim Cembalo die Norm. Die Bezeichnung Flügel war im deutschsprachigen Raum bis etwa 1800 der allgemein übliche, umgangssprachliche Name für das Cembalo, während das noch ganz neue Hammerklavier im 18. Jahrhundert immer als Fortepiano oder Pianoforte bezeichnet wurde.Carl Philipp Emanuel Bach: Versuch über die wahre Art das Clavier zu spielen, erster Teil, Berlin 1753 und zweiter Teil, Berlin 1762. Faksimile-Neuausgabe bei Bärenreiter, Kassel et al., 1994. Beispiele: 1. Teil, Einleitung: § 13, S. 9; und § 15, S. 10–11; 2. Teil, Einleitung, § 1, S. 1; und § 6, S. 2.Siehe Stichwort: „Flügel, Clavicimbel“, in: Kochs Musikalisches Lexicon, Frankfurt 1802, S. 586–588 Erst nachdem das Cembalo völlig aus der Mode war, zu Beginn des 19. Jahrhunderts, ging der Begriff Flügel auf das hier besprochene flügelförmige Pianoforte über, wie es noch heute üblich ist. Das Cembalo wird heute gelegentlich Kielflügel genannt (beim Cembalo werden die Saiten mit Kielen gezupft).
Die englische Bezeichnung für Flügel ist grand piano („großes Klavier“) oder kurz grand. Die französische Bezeichnung lautet piano à queue („Klavier mit Schwanz“).
Bestandteile Schematischer Aufbau mini|zentriert|600px| 1 Gussrahmen 2 Vorderdeckel 3 Kapodaster bzw. Druckstab(vordere Saitenbegrenzung) 4 Dämpfer 5 Hinterdeckel6 Dämpferarm 7 Teil der Pedalmutation (Wackelbrett) 8 Teil der Pedalmutation (Stößer) 9 Teil der Pedalmutation 10 Pedalstange11 Pedal 12 Steg 13 Saitenanhang 14 Gussrahmen 15 Resonanzboden 16 Saite
Korpus Die geschwungene Form des Korpus gibt dem Flügel seinen Namen. Der Korpus ist zusammen mit der Raste das tragende Element aller Bestandteile eines Flügels. Die Außenkontur, der sogenannte „Rim“, entsteht heute nahezu ausschließlich aus miteinander verleimten langen Schichten von Harthölzern, die auf einen Rimbiegeblock aufgespannt werden und darauf bis zum guten Abbinden des Leims getrocknet werden. Bei aufwendigen Instrumenten bestehen die Schichthölzer vorzugsweise aus Ahorn. Diese Herstellungsmethode geht auf eine Erfindung von Theodor Steinweg 1878 zurück. Davor wurden Flügelgehäuse aus Einzelteilen gebaut, deren aufwendigstes die gebogene S-förmige Planke ist. Die größeren Flügel von Bösendorfer werden noch heute so hergestellt.
Die Raste unten im Flügelgehäuse, hergestellt aus großen gehobelten, genuteten, verzapften und befrästen Kanthölzern, hat die Aufgaben,
an ihm die Beine und die Lyra zu befestigen, dem Resonanzboden und dem Gussrahmen die Auflage zu geben und die Flügelkontur in Form oder unter Spannung zu halten. Bei einigen Herstellern hängt auch das Funktionieren des Resonanzbodens (Wölbung, Überhöhung, auch die Stimmhaltung) an der genauen Formhaltung der Rim-Kontur. Bei anderen Herstellern ist der Resonanzboden in sich tragend gewölbt oder die Rim-Konturierung nachstellbar, z. B. bei Mason & Hamlin.
Ein weiteres Element ist der Klaviaturboden. Er dient der Spielmechanik zur Auflage und ist aus genuteten Hölzern hergestellt. Hinter dem Klaviaturboden schließt sich der Damm an, ein quer im Flügel stehendes Brett, an dem die Dämpfung des Flügels befestigt ist. Der Damm teilt die Spielmechanik von der Klanganlage ab.
Der Deckel des Flügels lässt sich – oft auch mehrstufig – öffnen und bei Bedarf auch abnehmen, je nachdem wie die Abstrahlung des Klanges gewünscht ist. Früher wurden die Gehäuse arbeitsaufwendig mit Schellack politiert. In den USA ist das Lackieren von Flügeln in seidenmatt-schwarzer Ausführung gängig.
Die sichtbaren Teile des Korpus werden bei Fertigungen in Europa oder Asien heute meist mit einer Polyesterschicht versehen, meist glänzend schwarz, seltener weiß oder farbig (oder farblos, wenn das Gehäuse furniert ist). Das Aufbringen des Polyesterlackes in mehreren Schichten, auch „Flügellack“ genannt, und insbesondere das anschließende Schleifen und Polieren des Polyesters ist Spezialistenarbeit: Sie ist wegen der entzündlichen Schleifstäube gefährlich und kann nur in besonders eingerichteten Werkstätten ausgeführt werden.
Nach der Fertigstellung von Rim und Raste (des „Möbels“) wird normalerweise die Klanganlage (Gussrahmen und Resonanzboden) eingebaut. Einige Hersteller (zum Beispiel Grotrian-Steinweg) bauen zuerst Raste und Klanganlage, dann den Rim zum Korpus bzw. das Möbel um die Klanganlage herum.
Gusseisenplatte mini|Gussrahmen eines Steinway-Konzertflügels D-274 Die Gusseisenplatte ist das tragende Element im Inneren des Flügels. Sie hält eine durch die Saiten auf ihr lastende Zugkraft von 150.000 bis 250.000 Newton (das entspricht der Gewichtskraft von 15 bis 25 Tonnen). Früher wurde sie ausschließlich in Sandformen gegossen, seit einigen Jahren wird sie auch im Vakuumverfahren hergestellt. Vakuum-geformte Platten weisen teils bessere Oberflächen auf bzw. müssen manuell weniger nachbearbeitet werden, um die gewünschte Platten-Oberflächenqualität zu erzielen. Material der Gussplatten war historisch seit den 1840er Jahren zunächst gewöhnlicher Grauguss gewesen, aber einzelne Hersteller verwenden, teils schon seit Ende des 19. Jahrhunderts, spezielle Guss-Rezepturen, die das Material weit höher druck- und biegebelastbar machen als gewöhnlichen Grauguss.
Vor den Gussplatten wurde historisch zunächst ein reiner Holzrahmen eingesetzt. Mit zunehmenden Zugkräften, dickeren Hämmern und Saiten für immer größere Auditorien kamen Stahlklammern zur Brückung des Hammerschachtes zum Einsatz. Später dann, ab ca. 1820, nahmen Stahlstreben einen Teil der Saitenzugspannungen auf, Streben, die mit dem Stimmstock und der Anhangplatte verschraubt wurden. Dann kamen die einteiligen Vollgussrahmen auf. Die heute gültigen Konstruktionsprinzipien für Flügel-Platten erarbeiteten 1859 Heinrich Steinweg Jr. und 1869 sein Bruder Theodor Steinweg, die Bassüberkreuzung und die Abdeckung des Stimmstocks.
Für den Entwurf neuer Flügel und Rahmen werden heute weitenteils moderne Werkzeuge wie CAD- und Finite Elemente eingesetzt. Fazioli ist ein prominentes Beispiel, auch Firmen in China (Hailun, George Steck) und in Japan (Kawai, die Yamaha Corporation) und andere arbeiten mit moderner Software.
Resonanzboden mini|Resonanzboden aus hellem Holz an der Unterseite eines Flügels. Man sieht die Zusammensetzung aus aneinandergeleimten Brettern und die stabilisierenden Rippen, darunter die schwarzen Kanthölzer der tragenden Raste.
Der Resonanzboden, der maßgeblich zur Klangcharakteristik eines Instruments beiträgt, ist unterhalb der Saiten auf dem Resonanzbodenlager gelagert. Er nimmt die vom Steg übertragenen Schwingungen der Saiten auf und gibt sie als Schall an die Umgebung ab.
Er besteht aus Fichtenholz mit etwa zehn Millimetern Stärke und ist nach oben hin gewölbt, einachsig (Zylindergeometrie) oder zweiachsig (Kugelflächenschnitt). Seine Wölbung wird zum einen durch die an der Unterseite angebrachten Resonanzbodenrippen stabilisiert, zum anderen teils über von außen einwirkende Kräfte geformt. Der Klavierbauer misst am Resonanzboden zusätzlich zur Wölbung den sogenannten Stegdruck, die Stegüberhöhung gegen Saitennormallage in Bass, Mittellage und Diskant, die oft zwei Millimeter im Bass bis ca. einen Millimeter im Diskant betragen soll. In den Ecken oder Randbereichen ist heute der Resonanzboden oft herunter bis zu sechs Millimetern dünner geschliffen, um eine bessere Schwingung zu erzielen (Patent von Paul Bilhuber, „Diaphragmatic Soundboard“).
Resonanzböden aus Fichten-Klangholz altern. Steinway und viele US-amerikanische Klavierbauer geben die generelle Nutzungsdauer eines Resonanzbodens heute mit ca. 50 Jahren an und empfehlen dann oft Austausch – europäische Klavierbauer hingegen bevorzugen oft das Wiederinstandsetzen von rissig gewordenen alten Klangböden (Ausspänen, Aufkeilen). Weiter unterliegen Resonanzböden Anforderungen im Betrieb auf Temperaturkonstanz und vor allem Haltung bei relativ gleichmäßiger Luftfeuchtigkeit. Idealerweise sollte ein Resonanzboden bei ca. 50 % relativer Feuchte stehen. Resonanzböden von Flügeln oder Klavieren können in modernen Häusern „kaputtgeheizt“ werden, wenn im Winter nicht beachtet wird, dass die Luftfeuchtigkeit weit unter den zulässigen Bereich sinken kann. Sobald eine Mindest-Luftfeuchte von 40 % nicht gehalten werden kann, ist der Betrieb eines Luftbefeuchters sinnvoll, um den Klangboden zu schützen. Flügel sollten niemals in Kellern oder Garagen gelagert werden; ihre Resonanzböden saugen sich voll Wasser; beim nächsten Beheizen reißen sie dann oftmals. Profis wappnen sich hiergegen beim Gebrauchtkauf mit Holzfeuchte-Messgeräten.
Einzelne Hersteller bieten auch besonders lackierbehandelte Resonanzböden an, deren Stege verschraubt sind, um in tropischen Umgebungen ein Entleimen zu verhindern (Blüthner im Standard, Steinway als Option).
Klangholz, dicht gewachsenes Holz der Rotfichte mit engen, gleichmäßigen Jahresringen, kommt in Europa aus den hohen Lagen der Alpen, oft aus dem Fleimstal oder Val di Fiemme, woher schon die Geigenbauer aus Cremona im 17. Jahrhundert ihr Holz bezogen, aus Tschechien sowie aus Osteuropa. US-amerikanische Anbieter verarbeiten Sitka-Fichte aus Kanada und Alaska, seit die Vorräte an Weißfichten-Klangholz aus den Appalachen in den 1920er Jahren erschöpft sind.
Teils werden heute auch Materialien abseits von Fichten-Klangholz zum Einsatz gebracht, entweder ein Resonanzboden aus einer Glasplatte (eine australische Entwicklung) oder aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff („Phoenix“-System aus Florida, bei Feurich und Steingraeber in Option). Mit alternativen Resonanzbodenmaterialien geht oft auch eine andere Saitenbefestigung auf den Stegen einher: Klemm-Agraffen anstelle der Saitenführung über Stegstifte.
Stimmstock Der Stimmstock befindet sich im vorderen Teil des Korpus, sei es als Einsatz in den Rim, oder aber als unterschraubte Einheit unter dem Rahmen. Er trägt die Stimmwirbel, mit welchen die Saiten gestimmt werden. Der Stimmstock wird aus schichtverleimtem Hartholz (Rotbuche, Ahorn) hergestellt. Bei modernen Flügeln ist der Stimmstock durch die gusseiserne Platte, in diesem Fall oft auch als Panzerplatte bezeichnet, abgedeckt. Dies dient zur verbesserten Haltung der Stimmung. Der Stimmstock ist ein kritisches Bauteil, weil die Haltekräfte bzw. das Losbrech-Drehmoment der Stimmnägel sehr hoch sein muss. Versagen die Stimmnägel-Klemm-Momente im Stimmstock, so bewirkt dies eine mangelhafte Stimmhaltung bis hin zum Versagen des Instrumentes und erfordert eine aufwendige Reparatur zum Ersetzen des Stimmstocks. Je nach Bauweise eines Flügels sind hierfür nicht nur die Saiten zu entspannen, sondern auch mitunter der Rahmen auszubauen.