В 1790 году, пожар унес все имущество и небольшой бизнес Мадерспергеров, поэтому отец с сыном решили попытать счастье в Вене. Вскоре Георг вернулся в родной городок, а вот Йозеф остался жить в столице. Он нашел себе работу портного в швейной мастерской и трудился с раннего утра и до позднего вечера. Несмотря на то, что юный изобретатель работал не покладая рук, ежедневно оттачивая свое мастерство, скорость ручного шитья деталей оставляла желать лучшего и не превышала 50 стежков в минуту. Именно тогда в голову Йозефу пришла идея создать из дерева и металла швейную машину. По задумке автора, она должна была повторять движения рук швеи с помощью механизма. Но, как мы с Вами уже знаем, для реализации идеи требовалась невероятно сложная механическая работа, которую машины того времени попросту не могли выполнять.
Но энтузиазм молодого изобретателя взял вверх: он смог уговорить хозяина мастерской на то, что бы тот дал ему время на разработку машины, которая помогла бы сократить длительность рабочего дня. Тиролец работал над изобретением своей первой машинки 15 лет, и завершил свою работу в 1807 году. Наткнувшись в библиотеке на описание иглы Визенталя с двумя остриями и с ушком у заостренного конца, Мадерспергер понял, что именно такой инструмент ему и нужен. Он заправил в эту иглу недлинную нитку (около 45 см) и сумел сшить ткань, прокалывая материал иголкой сверху и снизу.
В 1814 году на свет появился работающий образец. Он выглядел как деревянный шкафчик, с приставленным круглым столиком. В крышке стола был вырез, в который уходила игла, а на поверхности крышки была расположена рамка, в которую зажималась ткань. В самом шкафу были основные механизмы машины, которые приходили в рабочее состояние с помощью рукоятки. Рукоять крепилась на вал с кулачками, от которых движения шли на рамку, пинцеты, захватывающие и перемещающие иглу, а также на раскладчик верхней нити. Правда, машина была скорее вышивальная, чем швейная. Благодаря смене кулачков, траекторию рамки можно было изменять, делать прямые, кривые строчки и полуокружности.
Игла с ниткой в верхнем пинцете прокалывала ткань при его движении вниз. Снизу ее подхватывал другой пинцет, а верхний освобождал. Рычаг, который держал нижний пинцет, шел вниз, вытягивая весь отрезок нити за собой. Затем он шел вверх, прокалывая иглой ткань уже снизу вверх, а там ее подхватывал верхний пинцет. И он также вытягивал иглу с ниткой, но уже в верхнем направлении. Машина также имела раскладчик дополнительной нити, которую игольная нитка, при проколе ткани, фиксировала на поверхности. Именно так получалась двухниточная строчка с ручными стежками. Как показала практика, машина могла шить со скоростью 100 стежков в минуту, что было вдвое быстрее, в сравнении с самой опытной швеей.
В 1814 году, продемонстрировав широкой публике работу машины, изобретатель получил известность и успех. 26 апреля того же года Йозеф решил отправить заявку на изобретение в патентное бюро. Именно тогда и началась его борьба с ведомством правительства Австро-венгрии, что повлекло за собой нищету и безызвестность.
Сначала Йозефу было отказано в патенте. Правительственный департамент сослался на то, что машина имеет много недостатков. Конечно же, изобретатель не единожды показывал комиссии работу машины, но это ничего не изменило. В конце концов, Мадерспергер отправил апелляцию в высшую инстанцию на имя императора Франца I, который, в последствие, подписал патент на изобретение Йозефа 10 января 1815 года. После продолжительных споров, чиновникам пришлось признать, что отказ в патентовании – грубая ошибка, а изобретение автора находится в превосходном рабочем состоянии.
Однако, австрийскую бюрократию было не так легко сломить. После подписания патента, изобретателю выставили счет, да ещё в таком объеме, который Йозеф не мог потянуть. От отчаяния он пустился в бега. Более двадцати лет несчастный тиролец вместе со своей женой выпал из поля зрения не только чиновников, но и историков. Никто по сей день не знает, где же провел все эти годы известный изобретатель. К счастью, он опубликовал 15-страничный буклет с описанием и рисунком своего изобретения, что приблизительно сохранило принцип действия швейной машины для потомков. Ведь не получив чек для оплаты, ведомство Австро-венгрии не сохраняло патент.
Конечно, через некоторое время, чиновники пошли на уступки несчастному изобретателю и в 1818 году существенно сократили сумму для оплаты патента. Но, к тому времени, Йозефа нигде не было, и на слушаниях по этому вопросу он также не присутствовал. Изменение решения во многом произошло благодаря прессе, так как история с патентом широко обсуждалась в обществе. Одна из венских газет опубликовала репортаж об успешных испытаниях машины Мадерспергера, упомянув о решении Императорского величества в 1814 году. После этой публикации патентное ведомство не могло оставаться в стороне, но уже было слишком поздно.
Макет швейной машины Йозефа Мадерспергера не сохранился. Конечно, после всех злоключений, изобретатель все-таки получил патент, но, почему-то, запатентована была совершенно другая машина. Новое устройство было предназначено для стежки одеял, покрывал и других изделий, и представляло собой первую в мире двухигольную машину. Процесс шитья происходил с помощью головки - «руки», которая содержала две иглы с отверстиями у острых концов и выдавливалась толкателем, прокалывая ткань снизу вверх. Нитки, заправленные в двигающуюся вниз иглу, образовывали петли на верхней поверхности ткани. Третья игла вводила в эти петли отрезок нитки, которая, с помощью системы рычагов, полностью вытягивалась на другую сторону. После этого, шьющая головка продвигалась на величину стежка, и следующим ходом иглы, вновь получались петли, в которые входила третья нитка.
Именно так и выполнялся челночный стежок, хотя в машине никакого челнока не было. Конечно, если мы вспомним о том, что в английском языке вместо термина «челночный стежок», чаще всего говорят «замкнутый стежок», все встанет на свои места. К слову, Йозеф пробовал применить для своей машины челнок по типу ткацких станков. Но так как денег было мало (а точнее и вовсе не было), эта идея не была реализована.
Первым, кто оценил машину по достоинству, стал инженер Херцберг. Он в 1875 году очень точно указал на важность расположения ушка у острого конца иглы, но спутал даты появления первой и второй машины. Поэтому он так и не был признан первым изобретателем инновационной швейной машины.
Что касается тирольца Йозефа Мадерспергера: он умер в возрасте 83 лет в доме престарелых Святого Маркса в Вене, доживая остаток своих дней в полной нищете и разрухе. Похоронен он был там же, на кладбище святого Маркса. Спустя много лет потомки все-таки разобрались в значении изобретений великого тирольца. В Вене, в главном парке около площади Карплац, даже установлен памятник Йозефу, как первому изобретателю швейной машинки, а в родном городе тирольца – Куфштайне открыли музей швейных машин имени Мадерспергера.