In den sogenannten „Gebräuchen” des Cisterzienserordens, die ungefähr um 1120 niedergeschrieben wurden, finden wir mehrfach Weckeruhren erwähnt. So heißt es z. B. c. 21, daß von der Messe des hohen Donnerstages an bis zum Karsamstag die Glocken bei keinem Gottesdienst geläutet werden dürften, und daß nicht einmal die Uhr (Schlaguhr) gehört werden solle. — Im 114. Kapitel wird dem Sakristan befohlen, daß er seine Uhr so richte, daß durch ihren Ton die Brüder im Winter vor der Matutin geweckt würden. In den Statuten des Prämonstratenserordens findet sich die Vorschrift: der Sakristan soll die Uhr richten und sie täglich vor der Messe schlagen lassen, damit er wach werde. Ebenso bestimmt das Chronicon Mellicense (Mölk, 12. Jahrhundert), c. 774: daß ein von den Obern zu bezeichnender Bruder, der eine Weckeruhr haben solle, die andern wecken und in jeder Zelle für Licht sorgen müsse; dieser Brauch hat sich bis heute in den Klöstern erhalten.
Die vollkommenste und berühmteste Uhr des 13. Jahrhunderts ist diejenige, welche Sultan Saladin 1232 dem Hohenstaufen Friedrich II. zum Geschenk übersandte. Trithemius sagt ausdrücklich, die Bewegung sei durch Räder und Gewichte vermittelt worden, und schätzt das Werk auf die für jene Zeit ungeheure Summe von 5000 Dukaten. Diese Uhr war eine astronomische, sie zeigte den Lauf der bekannten Planeten, sowie die Zeichen des Tierkreises, ebenso Tag und Stunde und zwar genau. Weil uns hier die Räderuhr bereits in hoher Vollendung entgegentritt, glauben manche Schriftsteller, sie sei nicht eine europäische Erfindung, sondern stamme aus dem Orient.
Schon in diesem Jahrhundert treten die Zeitmesser in den Dienst der Gemeinden und geistlichen Genossenschaften. 1288 wurde unter Eduard I. von England in Westminsterhall eine Schlaguhr aufgestellt, deren Kosten aus Strafgeldern bestritten wurden. Ebenso verfertigte Richard Wallingford, ein englischer Benediktiner, Sohn eines Schmiedes und zuletzt Abt des Klosters St. Alban († ca. 1326), eine sehr künstliche Uhr, welche neben den gewöhnlichen Angaben (Planetenlauf u. s. w.) auch noch Ebbe und Flut anzeigte. Er hinterließ eine Beschreibung seines Werkes mit dem Titel „Albion” (Anspielung auf: „all-by-one” d. h. alles zeigt das Werk durch ein und dieselbe bewegende Kraft), welche sich noch jetzt auf der Bodleyanischen Bibliothek zu Oxford befinden soll.
Bevor wir uns weiter mit der Entwicklung und Ausbreitung der Uhrmacherkunst beschäftigen, mag hier eine kurze Beschreibung des wichtigsten Bestandteiles jeder Räderuhr, der Hemmung folgen, speziell jener, welche bis zur Erfindung des Pendels ausschließlich zur Anwendung kam. (Siehe [Fig. 5]).
A ist das von der Triebkraft am weitesten entfernte letzte Rad, Steigrad genannt, wie es noch in den Spindeluhren verwendet wurde. B eine runde Stahlwelle oder Spindel, ist an einer Schnur aufgehängt, und das Ganze am Kolben C, einem Holz- oder Metallstück, befestigt. D und D′ sind flache Stahlplättchen, die Spindellappen, welche an der Welle unter einem Winkel von etwa 100° befestigt sind. E ist die Unruhe, eine Stange aus Holz oder Eisen, auch Wage oder Balancier genannt. An ihr sind kleine Gewichte F und F′ zu beiden Seiten der Welle angebracht.
Der Mechanismus ist nun folgender: das Gewicht treibt unmittelbar das erste Rad (Walzenrad) und mittelbar alle übrigen, zuletzt das Steigrad an. Als Bewegungsrichtung gelte die des Pfeiles, so daß also die oberen Zähne sich vom Beschauer weg, die unteren ihm zuwenden. Dem obersten Zahn stellt sich auf seinem Weg der Lappen D entgegen und wird weggedrängt, bis das Rad vorbei kann; er kommt aber nur so weit, als die halbe Entfernung zweier Zähne beträgt, weil dann der untere Lappen D′ sich einem unteren Zahn entgegenstemmt und nun ebenso weggeschoben wird, wie kurz zuvor der obere. So wiederholt sich das Spiel beständig. An der Bewegung, welche die Spindel hiebei macht, nimmt natürlich auch der Wagebalken, die Unruhe teil. Sie dreht sich also, wenn ein oberer Zahn an den Lappen stößt, in der einen, und wenn ein unterer gehemmt wird, in der entgegengesetzten Richtung. So wirkt jeder Stoß eines Zahnes als Antrieb auf die Unruhe und zwar so lange, bis das Gewicht abgelaufen ist. Dies würde sehr rasch geschehen, wenn nur 2 oder 3 Räder verwendet würden; durch Zwischenglieder (Uebersetzungen) kann man das Fallen des Gewichtes, also auch den Gang der Uhr leicht bis zu einer gewissen Grenze verlängern. — Es liegt auf der Hand, daß die Unruhe um so langsamer schwingen wird, je weiter ihr Schwerpunkt nach außen liegt, oder kurz gesagt, je größer ihr Trägheitsmoment ist. Die Größe dieses Trägheitsmomentes kann aber beliebig verändert werden durch Verschiebung der Gewichte F und F′; dadurch wird auch die Uhr selbst reguliert. Geht sie z. B. vor, so werden die Gewichte nach außen, geht sie aber nach, gegen die Spindel zu verschoben. (Auf ähnliche Weise wirkt bei unsern Taschenuhren der sogenannte Korrektionsrechen, durch Verkürzung, bezw. Verlängerung des schwingenden Teiles der Unruhefeder).
