Eine Metallfeder hat im elastischen Bereich eine lineare Kennlinie. Ihre Kraft wächst proportional mit der Verformung an. Je dicker und kürzer eine Feder ist, umso stärker wächst die Federkraft an, die Kennlinie wir umso steiler.
Da die Zugfeder einer Uhr im Federhaus um den Federkern gewickelt wird, ergeben sich während des Ablaufens der Feder Probleme hinsichtlich der Gleichmäßigkeit der Federkraft. Eine beinah abgelaufene Feder legt sich fast zur Gänze an der inneren Federhauswand an. Daher kann nur ein kurzes Federstück seine Kraft entfalten, was zu einer steilen Federkennlinie führt. Wird die Feder etwas aufgezogen, so heben sich einige Windungen von der Federhauswand ab, sodass die wirksame Federlänge größer wird. Nun steigt die Kennlinie nur noch flach an. Bei Vollaufzug wickeln sich alle Windungen um den Federkern, wodurch die wirksame Federlänge wieder klein wird und mit ihr die Kennlinie erneut steil. Die ganze Kennlinie ist somit S-förmig mit flachem Mittelteil. Natürlich beeinflusst auch das Material, aus dem die Feder gefertigt wurde, die Federkennlinie.
Verschiedene Konstruktionen dienten und dienen dem Ausgleich der unterschiedlich starken Federkraft. Eine altertümliche Konstruktion ist der Stackfreed. Ein vornehmlich in Marinechronometern angewendeter Mechanismus ist der Antrieb mittels Kette und Schnecke. Dieser kommt sehr selten auch in teuren Armband- bzw. Taschenuhren zur Anwendung. Durch bessere Federmaterialien und verbesserte Hemmungen ist heute der Ausgleich der unterschiedlichen Federkraft nicht mehr in dem Maß notwendig, wie früher. Die überproportional große Federkraft bei Vollaufzug wird durch die Form des äußeren Federhakens und des Aufzuggesperrs ausgeschaltet. Dabei ist der Sperrkegel so gestaltet, dass er eine kleine rückläufige Bewegung des Sperrrades zulässt, wodurch die Zugfeder wieder etwas entlastet (entspannt) wird.
Siehe auch unter FEDERANTRIEB, ZUGFEDER, FEDERHAUS, STACKFREED bzw. KETTE UND SCHNECKE