Wie man einen Papier-Ausschnitt in einem Bogen zwischen zwei Kartenfenstern bewegt

Ein Punkt, der an einem drehbaren Rad befestigt ist, bleibt immer gleich weit von dessen Mittelpunkt entfernt. Dieser feste Abstand bestimmt seine Kreisbahn. Wenn du zwei Fenster auf dieser Bahn platzierst, kann derselbe Ausschnitt an beiden Positionen erscheinen, ohne dass eine Gleitschiene nötig ist.

Drehräder sind ein bewährter Papiermechanismus. Der Paper Pop-Ups Workshop des BMCC Makerspace beschreibt ihren Einsatz für wechselnde Illustrationen und zeigt, wie sich Position und Anzahl der Öffnungen anpassen lassen. Channin Pelletiers Anleitung zum Drehrad von Hero Arts zeigt ein mit einer Musterbeutelklammer befestigtes Rad, ein Sichtfenster und eine erhöhte Frontplatte.

Die folgenden Maße sind ein eigenes durchgerechnetes Beispiel für diesen Mechanismus und keine Nachbildung der Vorlage einer der beiden Quellen. Fertige mit Restkarton einen Prototyp an, um die Passform deines Kartons, Befestigungsmaterials und Klebstoffs zu prüfen, bevor du die fertige Version baust.

Lege folgende Materialien bereit:

• Zwei Kartonquadrate mit jeweils 160 × 160 mm: eine Frontplatte und eine Rückwand.
• Ein Kartonrad mit einem Durchmesser von 124 mm.
• Ein Papier-Ausschnitt, der vollständig in einen Kreis mit 12 mm Durchmesser passt.
• Eine kleine Musterbeutelklammer.
• Schaumstoff-Montageband oder Abstandsstreifen aus Karton.
• Papierkleber und ablösbares Klebeband.
• Ein Lineal, einen Zirkel, einen Bleistift, eine Schere und geeignete Werkzeuge zum Ausschneiden der Fenster und für die Löcher der Drehachse.

BMCC empfiehlt für seine Papierkonstruktionsprojekte Papier mit etwa 160–220 g/m² und führt Musterbeutelklammern für Drehräder auf. Dieser Bereich ist ein guter Ausgangspunkt; prüfe, ob deine zusammengesetzten Platten flach bleiben. Siehe die Materialliste des Workshops.

Wähle einen einfachen Ausschnitt, zum Beispiel eine kleine Sonne oder einen farbigen Kreis. Eine Form ohne eindeutige Oberseite eignet sich für diese Konstruktion, da sich der Ausschnitt zwischen den beiden Fenstern um etwa 74 Grad dreht. Verwende ein schlichtes Rad in der Hintergrundfarbe, die durch das leere Fenster sichtbar sein soll.

Miss alle Positionen von der linken oberen Ecke jedes Quadrats aus. Horizontale Maße verlaufen nach rechts, vertikale nach unten. Zeichne das folgende Layout auf der Frontplatte ein und übertrage die Position der Drehachse auf die Rückwand.

Merkmal	Position oder Größe
Drehachse	80 mm von links, 90 mm von oben
Mittelpunkt des linken Fensters	50 mm von links, 50 mm von oben
Mittelpunkt des rechten Fensters	110 mm von links, 50 mm von oben
Jedes Fenster	24 × 24 mm, zentriert auf dem markierten Punkt
Rad	124 mm Durchmesser, zentriert auf der Drehachse
Fingeraussparung	Nach innen gerichteter Halbkreis mit 15 mm Radius, zentriert an der unteren Kante der Frontplatte

Beide Fenstermittelpunkte sind 50 mm von der Drehachse entfernt: Jeder liegt horizontal 30 mm und vertikal 40 mm versetzt. Daraus ergibt sich ein Radius von √(30² + 40²) = 50 mm. Der obere Bogen verläuft durch einen Punkt, der 80 mm von links und 40 mm von oben entfernt liegt. Auf seiner Bahn wandert der Mittelpunkt also 10 mm nach oben über die Fenstermittelpunkte hinaus.

Diese berechneten Maße lassen außerdem einen 36 mm breiten festen Steg zwischen den quadratischen Fenstern. Der 12 mm große Ausschnitt kann vollständig hinter diesem Steg verschwinden. Das Rad reicht horizontal von 18 bis 142 mm und vertikal von 28 bis 152 mm; so bleibt Platz für Abstandshalter.

Für ein anderes Layout zeichne zuerst die gewünschten Fenstermittelpunkte ein. Die Drehachse muss von beiden gleich weit entfernt sein. Bei Fenstern auf gleicher Höhe platzierst du sie auf deren vertikaler Mittellinie. Je weiter du die Drehachse unter die Fenster setzt, desto flacher wird der obere Bogen; je näher du sie platzierst, desto stärker steigt der Bogen an. Überprüfe Radgröße und Plattenränder erneut, wenn du die Geometrie änderst.

Fenster, Rad und Fingeraussparung ausschneiden

Schneide die beiden quadratischen Fenster mit 24 mm Seitenlänge in die Frontplatte. Ihre Kanten sollten horizontal bei 38–62 mm und 98–122 mm liegen; beide Fenster erstrecken sich vertikal von 38 bis 62 mm. Schneide die halbkreisförmige Fingeraussparung nur in die untere Kante der Frontplatte.

Schneide das Rad aus und markiere exakt dessen Mittelpunkt. Bohre ein kleines zentrales Loch ins Rad und ein passendes Loch an der markierten Position der Drehachse in der Rückwand. Die Löcher sollten kaum größer als der Schaft der Musterbeutelklammer sein: Eine deutlich zu große Öffnung lässt das Rad von seiner vorgesehenen Bahn abweichen.

Drehachse einsetzen, bevor du den Ausschnitt anbringst

Lege das Rad auf die Rückwand und richte die Löcher aneinander aus. Stecke die Musterbeutelklammer von der Radseite aus durch beide Lagen und biege ihre Schenkel auf der Rückseite der Rückwand auseinander. Stelle die Befestigung so ein, dass sich das Rad drehen kann und dabei zentriert bleibt.

Lege die Frontplatte vorübergehend mit ablösbarem Klebeband und losen Abstandshaltern über die Konstruktion. Durch die untere Aussparung sollte genügend vom Rad sichtbar sein, um es drehen zu können. Achte darauf, dass die Frontplatte den Kopf der Musterbeutelklammer nicht berührt.

Pelletiers Drehrad-Konstruktion kombiniert ebenfalls eine zentrale Musterbeutelklammer, eine Zugangsaussparung und Schaumstoffband unter der Frontplatte. Hier verläuft die Musterbeutelklammer direkt durch die Rückwand. Richte daher die Drehachse ein, bevor du die Konstruktion schließt.

Den einzigen beweglichen Ausschnitt befestigen

Markiere bei ausgerichteter Frontplatte den Mittelpunkt des linken Fensters leicht auf dem Rad. Nimm die Frontplatte ab, ohne das Rad zu drehen. Klebe den Ausschnitt flach auf das Rad, mittig auf die Markierung, und lass den Klebstoff trocknen.

Setze die Frontplatte vorübergehend wieder auf. Drehe das Rad von vorn gesehen im Uhrzeigersinn. Der Ausschnitt sollte sich nach oben und rechts bewegen, unter dem Steg verschwinden und dann ins rechte Fenster gelangen. Durch Drehen in die Gegenrichtung bringst du ihn zurück. Befestige am Zielpunkt keinen zweiten Ausschnitt: Die ganze Strecke legt dasselbe Teil zurück.

Der Hohlraum zwischen Rückwand und Frontplatte muss Platz für das Rad, den befestigten Ausschnitt und den Kopf der Musterbeutelklammer bieten, ohne dass diese Teile gegeneinander gedrückt werden. Es gibt keine allgemein passende Abstandshöhe, da sich die Materialien unterscheiden. Beginne mit abnehmbaren Abstandshaltern und erhöhe den Abstand, bis sich das Rad drehen lässt, ohne die Frontplatte anzuheben oder zu wölben.

Platziere die dauerhaften Abstandshalter außerhalb der gesamten Kreisfläche des Rads. Bei diesem Layout eignen sich schmale Streifen nahe dem linken und rechten Plattenrand sowie entlang der oberen Kante als mögliche Befestigungsflächen. Lass die untere Zugangsaussparung frei. Platziere Abstandshalter nicht nur außerhalb der kurzen Bewegungsbahn des Ausschnitts: Das restliche Rad dreht sich ebenfalls im Hohlraum.

Teste den Mechanismus, während du die Platten an den vorgesehenen Befestigungsstellen leicht zusammendrückst. Dreht sich das Rad bei angehobener Frontplatte, bleibt aber stecken, wenn du sie absenkst, vergrößere den Hohlraum oder glätte einen hochstehenden Aufsatz. Bleibt es auch bei abgenommener Frontplatte stecken, überprüfe stattdessen die Drehachse.

Drehe das Rad, bis der Ausschnitt mittig im linken Fenster sitzt. Setze eine kleine Markierung auf den sichtbaren Radumfang und eine entsprechende daneben an der Fingeraussparung. Wiederhole den Vorgang, wenn der Ausschnitt mittig im rechten Fenster sitzt. Eindeutige Bezeichnungen wie A und B helfen, die beiden Positionen zu finden.

Die Bildpositionen durch eine vorübergehend eingesetzte Frontplatte zu markieren, folgt der Ausrichtungsmethode aus Pelletiers ursprünglicher Anleitung. Hier markieren die beiden Markierungen am Radumfang die Endpunkte der Bewegung eines Bildes.

Bevor du die Frontplatte dauerhaft befestigst, drehe das Rad mehrmals vollständig hin und zurück. Vergewissere dich, dass der Ausschnitt an beiden Fensterkanten vorbeikommt, unter dem Steg verschwindet und in beide Mittelpunkte zurückkehrt. Klebe dann die Abstandshalter und die Frontplatte fest, ohne dass Klebstoff in den Hohlraum des Rads gelangt.

Die Markierungen helfen beim Ausrichten; sie begrenzen die Drehung nicht mechanisch. Wenn du über eine der Markierungen hinausdrehst, bewegt sich der Ausschnitt weiter um den verdeckten Kreis. Zeichne bei dieser einfachen Version einen kurzen gebogenen Pfeil neben die Aussparung und verwende die beiden Markierungen, um den vorgesehenen Bewegungsbereich anzugeben.

Wenn du eine gefaltete Grußkarte möchtest, befestige die fertige Rückwand auf einer separaten, gefalteten Kartenbasis. So werden die Schenkel der Musterbeutelklammer verdeckt, während das Rad durch die vordere Aussparung zugänglich bleibt.

Symptom	Was du überprüfen solltest	Anpassung
Das Rad lässt sich überall nur schwer drehen	Spannung der Drehachse oder Druck der Frontplatte	Lockere die Musterbeutelklammer oder erhöhe die Abstandshöhe.
Es hakt an einem Fenster	Hochstehende Kanten des Ausschnitts oder ungleichmäßig ausgeschnittene Fenster	Glätte den Ausschnitt und schneide die Öffnung sauber nach.
Der Ausschnitt erreicht einen Mittelpunkt, verfehlt aber den anderen	Ungleiche Abstände von der Drehachse zu den Fenstern oder falsch platzierter Ausschnitt	Überprüfe beide Radien von 50 mm und den Befestigungspunkt des Ausschnitts.
Das Rad verschiebt sich seitlich	Größe des Lochs an der Drehachse	Ersetze das lockere Rad oder verstärke das zentrale Loch und fertige es neu an.
Der Ausschnitt bleibt zwischen den Fenstern sichtbar	Größe des Ausschnitts im Verhältnis zum Steg	Verkleinere den Ausschnitt oder vergrößere den festen Abstand zwischen den Öffnungen.
Der Ausschnitt kommt schräg an	Die durch den Mechanismus bedingte Drehung	Wähle eine Form ohne feste Ausrichtung oder akzeptiere den wechselnden Winkel.

Wenn der Ausschnitt durchgehend sichtbar bleiben soll, verdecken zwei getrennte Fenster einen Teil der Bewegung. Eine gebogene Verbindungsöffnung würde die Zwischenbewegung zeigen, verändert aber den Entwurf der Frontplatte. Entscheide vor dem Verzieren der Platte, ob du einen verdeckten Übergang oder einen sichtbar nachgezeichneten Bogen möchtest.

Die Konstruktion lässt sich auch vollständig aus Papier bauen: Duncan Birminghams Hub Turning Wheel Mechanism zeigt ausdrücklich eine Papiernabe, mit der sich Bilder ohne Beschläge hinter einem Fenster drehen lassen. Diese Nabe ist eine alternative Konstruktion der Drehachse; sie erfordert eine eigene Montagemethode und eigene Prüfungen des Freiraums.

Verziere die Karte erst, wenn der Mechanismus funktioniert. Halte Verzierungen von den Fensterkanten und der Fingeraussparung fern und zeige die Bewegung mithilfe der Markierungen für die Endpositionen. Die fertige Karte bewegt einen einzigen physischen Ausschnitt auf einem festgelegten oberen Bogen und verbirgt ihn unter dem Steg, bevor er im zweiten Fenster erscheint.

• Paper Pop-Ups Workshop — BMCC Makerspace
• Video: Interaktive Karte mit Drehrad + Channin stellt sich vor — Hero Arts, präsentiert von Spellbinders
• Hub Turning Wheel Mechanism — Make Pop Up Cards