DIE GARNROLLENSCHNECKE ist eines der erstaunlichsten Kinderspielzeuge, an das ich mich erinnere. Man stellt sie sich leicht selbst aus einer hölzernen Garnrolle her, die gleichzeitig Federwelle eines Gummimotors und Antriebsrad des Fahrzeugs ist. Ein Haushaltsgummiring, durch die Bohrung in der Mitte der Spule gezogen, ist der Energiespeicher. Beim Aufziehen wird der Gummiring zwischen dem seitlichen Ausleger, der sich am Boden abstützt, und einem kurzen Holzsplint als Anker auf der Gegenseite, der sich mit der Garnrolle dreht, verwunden und arbeitet dadurch als elastische Torsionsfeder. Der Gegenanker verhält sich, sofern man ihn nicht an der Garnrolle festklebt, wie eine Rutschkupplung, die bei übergrosser Torsion der Gummifeder nachgibt und ihr Zerreissen verhindert. Zwischen dem Ausleger und der Rolle dient ein Wachskerzenstück sowohl als Scheibe wie auch als Bremsbelag einer einfachen Scheibenbremse.
Wenn man die Schnecke an ihrem Ausleger aufgezogen hat, läuft sie bis zu drei Meter weit, genauer: sie kriecht, denn ihre Geschwindigkeit beträgt nur etwa einen Zentimeter in der Sekunde. Sie ist minutenlang unterwegs, ehe sie zur Ruhe kommt. Ihre Langsamkeit ist das Merkwürdige, das es zu verstehen gilt.
Der Motor der Garnrollenschnecke lässt sich mit dem Werk einer Spieluhr vergleichen und ist den Uhrwerkmotoren von Spielzeugeisenbahnen und Spielzeugautos aus der ersten Jahrhunderthälfte verwandt. Alle diese Motoren speichern ihre Antriebsenergie in einer elastischen Feder aus Gummi oder Stahl, die ihr Drehmoment, in der Regel über eine mehrstufige Übersetzung, an die Antriebswelle abgibt. Ohne besondere Vorkehrungen würde die Feder sich nach dem Lösen der Bremse impulsiv entspannen, den Mechanismus für kurze Zeit stark beschleunigen und ihn danach gegebenenfalls im Freilauf ausrollen lassen. Ein solcher Antrieb wäre ungeeignet, in einer Spieluhr eine Melodie im richtigen Zeitmass erklingen zu lassen, oder bei den Bewegungen eines Spielzeugs dem Zuschauer die Illusion zu vermitteln, es stelle ein verkleinertes Abbild eines Kraftwagens oder einer Lokomotive dar.
Um die Ablaufgeschwindigkeit des Antriebs über möglichst lange Zeit möglichst gleich zu halten, bedient man sich eines sogenannten Hemmwerks. In Spieluhren ist das ein Windflügelregler, ein sehr rasch umlaufendes Flügelrad, das von der Luft gebremst wird, um so stärker, je rascher es läuft. In Uhrwerklokomotiven sind die Hemmer regelrechte Trommelbremsen. Und so funktioniert das Hemmwerk: Es setzt dem Antriebsmoment der gespannten Feder ein mit der Geschwindigkeit wachsendes Reibungsmoment entgegen. Antrieb und Hemmung kommen schon nach einer hundertstel Sekunde miteinander ins Gleichgewicht. Danach läuft das Spielzeug mit fast konstanter Geschwindigkeit. Durch die Entspannung der Feder wird der Mechanismus allmählich langsamer und kommt nach einigen Minuten zum Stillstand.