Wynalazki Szczepanika:


Tkactwo.


Jan Szczepanik porzucił zawód nauczyciela dla idei tworzenia cze­goś nowego, dla przekazania swych wiadomości społeczeń­stwu i przeniósł się do Krakowa. Tu poświęcając się pracom nad automatyzacją produkcji tkanin wzorzystych Szczepanik zastosował po raz pierwszy metodę elektro-fotograficzno-optyczną w powstawaniu tkaniny gobelinowej. Rozwiązania jego budziły podziw oryginalnością i niezwykłą inwencją twórczą.


Jego tkackie wynalazki można podzielić na trzy grupy;
a) sposoby wykonywania wzorców patronów — na drodze optyczno-fotograficznej,
b) sposoby wybijania kart wzornicowych,
c) adaptację maszyny Jacguarda przez wprowadzenie elektrycznego sterowania.

Wzorce patrony otrzymywane na drodze optyczno-fotograficznej zastąpiły ciężką pracę patroniarza szybkim i tanim procesem automatycznym. Zasada wynalazku polegająca na automatycznym wzorcowaniu oparta jest na efekcie optycznym, jaki dają poszczególne otwory rastra reprodukujące obraz przemysłowy w obiektywie. Patronowanie sposobem Szczepanika można stosować do najbardziej skomplikowanych wzorów i fotografii.


Tkanina wzorzysta.


Drugim ważnym etapem produkcji tkanin wzorzystych jest otrzymywanie kart perforacyjnych na podstawie patronów. Sposób polegał na odczytywaniu patronów (wzorców) poziomo kratka po kratce i wybijaniu ręcznym kart na maszynie klawiszowej. Wynalazca zaś przeniósł rysunek na płytę metalową (przewodnik elektryczny) pokrył ją izolacją na miejscach niemających przewodzić prądu. Przeniesienie takie­go obrazu składającego się z pól czarno-białych na płytę metalową nie nastręczało już trudności przy zastosowaniu technik znanych z fotografii i litografii. Płyta metalowa z otrzymanym na niej wzorem składającym się z pól odsłoniętych i izolowanych stanowi patron metalowy, będący wierną kopią patrona papierowego. Patron taki służy do sterowania elektrycznej maszyny Jacguarda pośredniczącej w wybijaniu kart lub też bezpośrednio tkającej obrazy. Opisany patron może być też wykonany różnymi sposobami fotograficznymi, a sposoby te w różnych wykonaniach są przedmiotem patentów Szczepanika. Ponadto wpro­wadził wynalazca ulepszenia do maszyny Jacguarda.


W Krakowie Jan Szczepanik znalazł finansistę gotowego pokryć koszty realizowania jego wynalazku tkackiego. Był nim Ludwik Kleinberg.


Powstało towarzystwo akcyjne p.n. „Societe des lnven-fons Jan Szczepanik Cie", a dyrektorem handlowym towarzystwa był wspomniany Kleinberg. Wynalazek tkacki Jana Szczepanika wywołał duże zainteresowanie na całym świecie. Możliwości znacznego skrócenia czasu produkcji i uzyskania pięknego obrazu na gobelinie pasjonowała producentów europejskich. Sfery przemysłowe całego niemal świata zainteresowały się tkackim wynalazkiem Jana Szczepanika. Nazwisko jego weszło trwale na karty prac nau­kowych. Największy z gobelinów utkanych przez Jana Szczepanika przedstawił apoteozę 50-lecia panowania cesarza Austro - Węgier Franciszka Józefa i był wykonany wg rysunku malarza Henryka Rauchingera. Jeden z tych egzemplarzy, który był w posiadaniu Jana Szczepanika, po jego śmierci żona wynalazcy Wanda złożyła w darze Miejskiej Radzie Narodowej w Tarnowie, gdzie do dziś znajduje się w miejscowym muzeum.


Telewizja.


Nie tylko gobeliny są osiągnięciem Jana Szczepanika. Ten genialny badacz i wynalazca jest zwiastunem dzisiejszej telewizji. Już w roku 1897 zgłosił w Brytyjskim Urzędzie Patentowym wniosek o udzielenie patentu na ,,telektroskop", czyli na „aparat do reprodukowania obrazów na odległość za pośrednictwem elektryczności". Wiadomość o tym wynalazku obiegła prasę wielu krajów, wzbudziła dużą sensację. Wynalazca proponował w patencie przenoszenie obrazu w barwach naturalnych wraz z towarzyszącym mu dźwiękiem. Dla celów przekazywania dźwięku stacja nadawcza mogła być zaopatrzona w mikrofon, a stacja odbiorcza w słuchawkę. Dzisiaj trudno sobie wyobrazić telewizję bez towarzyszącego jej dźwięku — wówczas był to jeszcze jeden pomysł. Telektroskop Jana Szczepanika odpowiadał głównym założeniom i zasadom współczesnych urządzeń telewizyjnych.


Wynalazek ten odegrał niewątpliwie dużą rolę w historii powstania telewizji, a Jan Szczepanik jest jednym z pionierów XI Muzy. Dzisiaj, gdy telewizja stała się faktem dokonanym, gdy realizację jej po­przedziły rozmaite wynalazki jak radio, lampy elektronowe, fotokomórki, powielacze fotoelektryczne, oscyloskopy itp. — możemy oceniać jak dalece myśl wynalazcy wyprzedziła epokę. Dlatego też amerykański historyk telewizji Albert Abramson w książce wydanej w 1955 r., pt.,,Elektronie Motion Pictures — A History of the Television Camera" wymie­nia nazwisko polskiego wynalazcy na czołowym miejscu wśród XIX-wiecznych wynalazców telewizji.


Fotografia barwna.


Jednocześnie z pracami nad wynalazkami tkackimi rozpoczął Jan Szczepanik pracę w dziedzinie fotografii i pro­jekcji barwnej. Nad tym, bowiem problemem wynalazca pracował w rozmaitych formach do końca swojego życia. Reprodukcja barwna stalą się zasadniczym przedmiotem w całej jego działalności twórczej w ciągu 20-tu kilku lat. Rozwój zaś doświadczeń nad fotografią barwną postępował wówczas bardzo powoli i przez długi okres czasu nie wynaleziono żadnej metody praktycznej. Pierwszy sygnał zain­teresowań reprodukcją barwną wyłonił się u Jana Szczepa­nika jeszcze w okresie wynalazków tkackich. W patentach swych przewidział wynalazca możliwości tkania gobelinów w barwach naturalnych i podjął pierwsze próby w tym kierunku. Wynikła stąd potrzeba zainteresowania się sposobem wykonywania zdjęć trójbarwnych. Wynalazca skonstruował więc kamery filmowe i projektory do zdjęć barwnych. Na l Polskiej Wystawie Fotograficznej, która odbyła się w Krakowie w 1901 roku były eksponowane w sali Szczepanika, obok innych osiągnięć technicznych także aparat fotograficzny i rzutnik do zdjęć naturalnych.


Film barwny.


W okresie rozkwitu swego talentu wynalazczego (1899 r.) Jan Szczepanik poczynił jeszcze przygotowania do uzyskania małoobrazkowego filmu barwnego. Myśl jego prowadziła do praktycznej realizacji kinematografii barwnej. Ciekawe jest, że wynalazek ten oparł Szczepanik na tej samej zasadzie, co i wynalazek tkacki pozwalający na fotograficzne wykonanie patronów do tkania obrazów. Tak, więc między wynalazkiem leżącym w płaszczyźnie różnych dziedzin jest bardzo widoczne powiązanie koncepcyjne. Widać wyraźnie, że już wówczas, w okresie gobelinów myśl wynalazcy była zaabsorbowana problemem reprodukcji barwnej, problemem przewijającym się przez całą jego twórczość. Idea wynalazku filmu barwnego oparta została na zastosowaniu rastra. Raster punktowy umieszczony między obiektywem a płytą światłoczułą rozdziela obraz na elementy liczbowo równe rastra. Każdy z tych jasnych punktów rastra działa tak, jak mały aparat fotograficzny odtwarzając w płaszczyźnie płyty światłoczułej obraz przesłony obiektywu. W ten sposób obraz fotograficzny przez obiektyw zostaje rozłożony na elementy przedstawiające każdy oddzielnie reprodukcję przesłony. Chcąc otrzymać obraz w barwach odpowiadających oryginałowi, należy pozytyw ustawić ściśle w takim sa­mym położeniu względem rastra, w jakim poprzednio ustawiono przy zdjęciu płytę fotograficzną.


Jakkolwiek Jan Szczepanik nie jest bezpośrednim realizatorem barwnego filmu amatorskiego, to jednak był on jego twórcą ideowym. Dopiero, bowiem nowoczesna technika mogła umożliwić realizację mechaniczną rastra soczewkowego. Jan Szczepanik zapisał się więc chlubnie na karcie polskiej myśli twórczej w dziedzinie rozwoju kinematografii barwnej.


Pancerz kulochronny.


Do wynalazków Jana Szczepanika należy także pancerz kulochronny. Mimo, że nie dorównywał znaczeniem poprzednio omówionym, to jednak przysporzył swemu twórcy wiele popularności. Był po prostu epizodem w bogatej karierze Szczepanika. Otóż, gdy wynalazca obmyślił specjalny sposób tkania wypukłych dywanów, wówczas zastosował ten nowy rodzaj tkaniny jako materiał na ubrania ochronne. Produkowano z niej kamizelki, kaftany i inne rodzaje ubrań ochronnych. Pancerz znalazł zastosowanie praktyczne jako ochrona przeciw kulom rewolwerowym i sztyletom. Parawany z tkaniny kulochronnej z podkładem cienkiej blachy stalowej, odbijały nawet 8 mm kule karabinów Manniichera, przebijające 12 mm blachę stalową z odległości 100 m.


Pancerz kulochronny przyniósł Janowi Szczepanikowi duży rozgłos w całym świecie, obronił bowiem przed zamachem króla hiszpańskiego Alfonsa XIII. Kareta królewska była wybita pancerzem kuloochronnym Szczepanika i rzucona przez zamachowców bomba nie wyrządziła królowi żadnej szkody. Król zaś, wyrażając swą wdzięczność polskiemu wynalazcy udekorował Szczepanika orderem hiszpańskim ,,Izabeli Katolickiej".


Zainteresował się pancerzem również car rosyjski Mikołaj II. Szczepanik jeździł parokrotnie do Petersburga załatwiając sprawy zamówień na tkaninę kulochronną. Mikołaj II odznaczył wynalazcę orderem św. Anny. Jednakże Jan Szczepanik odmówił przyjęcia orderu kierowany uczuciem patriotyzmu. Przyjął jedynie ofiarowany mu złoty zegarek na złotym łańcuszku z cesarską koroną wysadzoną brylantami. Na jednej kopercie zegarka znajdował się orzeł rosyjski misternej roboty wysadzany brylantami i szafirami. Od następ­cy tronu Szczepanik otrzymał dla swojej narzeczonej złotą broszkę ozdobioną czterema brylantami i dwoma szafirami. Oba te upominki jak podawała tarnowska „Pogoń", której przedstawiciel oglądał prezenty, przedstawiały dużą wartość i były arcydziełami sztuki jubilerskiej.


Fotosculptor.


W laboratorium i w pracowniach Jana Szczepanika w Wiedniu wykonywano przede wszystkim modele i prototypy urządzeń oraz maszyny do tkania gobelinów. Niemniej twórcza myśl wynalazcy dostarczała coraz to nowych pomysłów i idei także z innych dziedzin. Były tam rzeczy duże i małe. ale zawsze bardzo ciekawe i technicznie oryginalne. Przykładem oryginalności i pomysłowości może być fotosculptor, który może nie ma zbyt dużego znaczenia praktycznego, ale jest bardzo efektowny i ciekawy w sposobie rozwiązania. Fotosculptor — czyli urządzenie do rzeźbienia a raczej modelowania z możliwością kontroli optycznej. Wyobraźmy sobie np., że mamy model (odlew gipsowy głowy ludzkiej) z którego chcemy wykonać wierną kopię w tej samej skali w glinie, drewnie, kamieniu lub innym materiale. Chcemy przy tym uniknąć żmud­nego mierzenia i przenoszenia wymiarów z modelowanego przedmiotu na kopię. Potrzebny jest więc aparat do kopiowania modelu ułatwiający tę bardzo trudną i żmudną pracę, l znowu tu występuje charakterystyczna cecha dla Szczepanika: postęp techniczny. Wynalazek powinien odciążyć człowieka od nadmiernego nakładu pracy a zarazem umożliwić lepsze jej wykonanie. Zadanie to rozwiązał Jan Szczepanik w sposób dowcipny i prosty. Ogląda przedmiot kopiowany, czyli model i materiał w którym wykonana jest kopia przez kombinację zwierciadeł w ten sposób, że widzi obrazy modelu i kopii równocześnie, jeden na drugim. Umożliwia więc bezpośrednie porównanie obu obrazów i stwierdzenie czy obrazy mają jednakowe kontury, czy nie. W ten sposób odpada potrzeba mierzenia.


Caloridul.


Do marginesowych osiągnięć Szczepanika należy „caloridul" czyli samoczynny regulator ciągu kominowego w paleniskach kotłowych. Regulator ciągu kominowego dawał 20% oszczędności w zużyciu węgla w kotłach parowych. Cenny jest, więc fakt, że w dziedzinie zarysowującej się dopiero automatyzacjii Jan Szczepanik wykazał także inwencję twórczą.


U szczytu sławy.


W roku 1901 wynalazca stanął u szczytu swych marzeń, Miał własną pracownię w Wiedniu, trzy fabryki produkowały gobeliny według jego systemu, wynalazki zaś z dziedziny fotografii barwnej i kinematografii dały mu miano „polskiego Edisona”.


Pisano o Szczepaniku jako o człowieku bogatym. Nazwisko polskiego wynalazcy znane było na całym świecie zarówno w kołach przemysłowych jak i ściśle technicznych.


Różni ludzie odwiedzali Jana Szczepanika w Wiedniu. Wśród wielkich ludzi znalazł się Ignacy Paderewski i Mark Twain.


Lata 1898-1902 były bardzo pracowitym okresem w życiu wynalazcy. Trzeba było bowiem budować liczne modele opracowywane najpierw koncepcyjnie i konstrukcyjnie. Następnie należało te modele wypróbować, poczynić obserwacje i pomiary. Trudne to i odpowiedzialne zadanie dla pracowni i warsztatów. Można się spodziewać, że pracownie i warsztaty wynalazcy były na miarę sporej fabryczki zatrudniającej kilkudziesięciu wysokokwalifikowanych majstrów i rzemieślników. Były tam przecież reprezentowane takie dziedziny techniki jak: optyka, mechanika precyzyjna, elektrotechnika a nawet chemia nie mówiąc o specjalnych gałęziach techniki jak tkactwo i fotografia.


W roku 1901 w życiu Szczepanika nastąpiły poważne zmiany, mianowicie wezwany został do twierdzy w Przemyślu w celu odbycia uzupełniających ćwiczeń wojskowych. Wkrótce po przybyciu do miasta wynalazcę wciągnięto na listę osób zaproszonych na zebranie towarzyskie. Zarząd Sekcji Przemyskiej Lwowskiego Towarzystwa Politechnicznego zaprosił Jana Szczepanika na posiedzenie, które poświęcone było wszechstronnemu omówienie jego wynalazków.


W tym czasie ogłoszono zaręczyny Jana Szczepanika z Wandą Dzikowską, córką tarnowskiego lekarza dr Zygmunta Dzikowskiego. Ślub odbył się w Tarnowie w dniu 8 listopada 1902 roku, już po całkowitym zwolnieniu wyna­lazcy ze służby wojskowej. Franciszek Józef zwolnił go z tego obowiązku na podstawie przepisów stosowanych wobec wynalazców i ludzi wybitnie utalentowanych. Młode małżeństwo zamieszkało w Wiedniu, Zdawałoby się, że Jan Szczepanik ma zapew­niony byt, że wartość wynalazków już jest długotrwała, że zapewni mu możliwość dalszej spokojnej pracy w ciszy pra­cowni. Tak jednak nie było. Sukces Towarzystwa Wiedeńskiego ,,Societe des lnventions Jan Szczepanik Cie" trwał jedynie trzy lata. W końcu 1902 roku Towarzystwo zaczęło chylić się ku upadkowi. Prawdopodobnie wysokie koszty utrzymania pracowni zmusiły w końcu Szczepanika do ich likwidacji.


Od 1902 roku przed wynalazcą zaczęły się piętrzyć trudności materialne.


Z chwilą upadku Towarzystwa Wiedeńskiego skończył się pierwszy rozdział wynalazczej działalności Jana Szczepanika, której linią przewodnią był szczególnie problem reprodukcji barwnej obrazu występujący pod postacią różnych zagadnień technicznych.


Mimo zwiększających się trudności finansowych wynalazca żywo interesował się postępem technicznym.


Inne projekty.

Przykładem tego zainteresowania może być opracowany projekt ,,elektrycznego karabinu". Projekt konstrukcji takiego karabinu, który w ciągu minuty mógł oddać kilkanaście strzałów, złożył, Szczepanik austriackim władzom wojskowym.


Bardziej interesującym wynalazkiem był ,,telegraf bez drutu". Szczepanikowi nie były obce wynalazki Hertza, Popowa i Morconiego, które były dokonane w końcu XIX wieku. Nasz wynalazca zajmował się problemem telegrafu iskrowego, a nawet zajmował się przez jakiś czas praktycznie telegrafią iskrową. Na zlecenie rządu austriackiego prawdopodobnie uruchomił nawet jedną z pierwszych próbnych stacji. Niestety! Bogate archiwum wynalazcy zostało spalone przez Niemców w czasie Powstania Warszawskiego w 1944 roku. Zabrakło więc odpowiednich danych na zbadanie, jaki los spotkał dalsze prace Szczepanika w tej dziedzinie.


Jednakże główne, uporczywe prace badawcze Jana Szczepanika szły w kierunku uzyskania zdjęć i odbitek barwnych.


Problem ten absorbował umysł wynalazcy począwszy od 1902 roku, aż prawie do wybuchu l wojny światowej. Opatentował on cały szereg wynalazków z dziedziny fotografii barwnej. Patenty dotyczyły kilku dróg i rozmaitych ulepszeń w tej dziedzinie, przede wszystkim zaś sposobu kopiowania barwnych diapozytywów oraz wyrobu specjalnego papieru do odbitek barwnych. Rezultaty laboratoryjne dawały efektywne wyniki i Szczepanik mógł demonstrować fachowcom swoje odbitki barwnej fotografii z całkowitym powodzeniem.


W celu realizacji wynalazku z dziedziny fotografii w barwach naturalnych Szczepanik wyjeżdżał często do miast niemieckich. W Niemczech były bardzo rozwinięte badania nad fotografią i chyba najbardziej ze wszystkich krajów zaawansowany przemysł chemiczny.


Szczepanik musiał konfrontować swoje osiągnięcia przede wszystkim z najbardziej współczesnymi zdobyczami nauki niemieckiej. Założył, więc małe laboratorium w Dreźnie.


Życie spędzał poczynając od 1907 roku zasadniczo w trzech miastach: Tarnowie, Wiedniu i Dreźnie.


W 1907 roku zdarzył się w jego rodzinie tragiczny wypadek. Podczas jednej z wizyt u rodziny, która już stale mieszkała w Tarnowie, Szczepanikowie wyszli w odwiedziny do znajomych. Ich pierwszy kilkuletni synek Andrzej pozostał pod opieką służącej. W czasie zabawy w ogrodzie chłopiec wpadł do głębokiej studni i zanim pomoc nadeszła utopił się.


Wypadek stał się przyczyną zahamowania prac wynalazcy na pewien czas.


Jednakże gdy w latach 1910-1914 trwały dalsze poszukiwania w dziedzinie wzbogacenia obrazu ekranowego barwą i dźwiękiem, jasne jest, że Szczepanik musiał z całym zainteresowaniem śledzić rozwój wynalazków na polu udźwiękowienia filmu. Tym bardziej staje się to zrozumiałe, że rozpoczął się u wynalazcy zwrot w kierunku filmu w ogóle. Tak, więc dnia 25 lutego 1914 r. zgłosił na to dowód w postaci patentu austriackiego na ,,urządzenia do wolnego od bezwładności fotograficznego zapisywania dźwięku i aparat reprodukcyjny". Szczepanik ujął w swoim wynalazku kilka myśli istotnych dla odtwarzania dźwięku do dziś w kinematografii stosowanych. W latach wojny zrodziły się zasadnicze wynalazki związane z systemem filmu barwnego.


Jan Szczepanik po opatentowaniu wynalazku związanego z filmem dźwiękowym przerzucił swoje zainteresowania na film barwny, tym bardziej, że wynalazca już osiągnął kilkunastoletnie doświadczenie w teorii i praktyce fotografii barwnej.


Przed samą wojną przeniósł się z Drezna do Berlina gdzie założył nowe laboratorium doświadczalne. W stolicy Niemiec łatwiej było zdobyć potrzebne materiały i odczynniki chemiczne a w związku z tym - prowadzić doświadczenia.


W trudnych warunkach wojny nie zrezygnował z działalności wynalazczej. Zarysowały się pierwsze kształty nowych rozwiązań kinematografii z wyrównaniem – optycznym przesuwu obrazu i wkrótce zaczął budowę pierwszych modeli. Pod koniec wojny Szczepanik dysponował już kilkoma modelami i dokonał pierwszych próbnych zdjęć barwnych, następnie przystąpił do próby dostosowania kamer do praktycznej produkcji filmu barwnego. Już za pomocą ulepszonych kamer wykonano pierwszy próbny film naukowy Jana Szczepanika. Mianowicie — dokonano zdjęć z przeprowadzonej operacji chirurgicznej w szpitalu w Langbeck— Virchov. Tam wynalazca odniósł poważny sukces. Efekt filmu był ogromny. Naturalność zdjęć, widok otwartej jamy brzusznej i spływająca krew doprowadziły niektórych widzów do omdlenia podczas pokazu filmu. W sprawozdaniach prasowych wyrażano się bardzo pochlebnie o wynalazku.


Na tematy dalszych próbnych filmów wybrano plenery w Alpach Szwajcarskich, chodziło o fotografię lodow­ca. Kolor seledynowy, jakim prześwieca lodowiec miał być najtrudniejszy do odtworzenia. Dążono do sprawdzenia aparatu Szczepanika w różnych warunkach wykonywania zdjęć. Wynalazca skonstruował nowy model kamery filmowej z wyrównaniem optycznym przesuwu obrazów.


Z chwilą utworzenia Urzędu Patentowego w Polsce, Szczepanik wynalazki swoje opatentował przede wszystkim w kraju.


Towarzystwo do eksploatacji filmu barwnego Jana Szczepanika wysłało operatora filmowego do Szwajcarii celem nakręcenia filmu krajoznawczego w przełęczy Jungfrau pt. „Przełęcz". Był to pierwszy film długości około 600 metrów wykonany kamerą Szczepanika. Film ten wypadł bardzo dobrze, prasa zamieściła, wiele pochlebnych opinii o wynalazku i wróżyła mu znakomitą przyszłość.


Według systemu Szczepanika zrealizowano kilka krótkich filmów barwnych. Demonstrowane były: medyczny, krajoznawczy (alpejski) i fabularny. Jednakże finansistów przerażały duże koszty wyświetlania filmów barwnych systemem Szczepanika, tak, więc ostatnie lata wynalazcy były bardzo trudne.


U schyłku życia.


Wkrótce stan zdrowia zaczął budzić poważne obawy. Rozwijająca się choroba nowotworowa czyniła szybkie postępy. W 1926 r. żona wynalazcy Wanda wraz z najstarszym synem Zbigniewom wezwani telegraficznie do Berlina, zastali już chorego w stanie krytycznym. Jan Szczepanik wyraził chęć powrotu do domu w Tarnowie. Żona zdecydowała się na przewiezienie ciężko chorego do kraju. Udało się dowieźć chorego do Tarnowa, gdzie dnia 18 kwietnia 1926 r. — otoczony rodziną – zmarł.


Tak zakończył swe życie wybitny przedstawiciel polskiej myśli technicznej.