За время с 1843 по 1853 год включительно он взял 27 патентов.
Стекло и сахар — вот две области производства, которые тогда главным образом интересуют его, но они не захватывают всецело ни его внимания, ни его творческих способностей. В списке патентов вдруг совершенно неожиданно мелькнет патент «на производство непромокаемых тканей» (от 18 июня 1853 года) или на «производство лаков и красок» (15 мая 1849 года) или тут же рядом «на способ подъема воды» (23 июня 1849 года) — дело идет о центробежном насосе, наконец несколько патентов на усовершенствования в железнодорожном транспорте.
Бессемер еще в 1846 году первый предложил соединять вагоны «гармониками» для безопасного перехода на ходу поезда из вагона в вагон — изобретение, вошедшее в железнодорожную практику лишь много лет спустя.
Бессемер один из первых (еще в 1853 году) предложил систему одновременного торможения каждого колеса поезда, при помощи, — как он называл, — «гидростатического тормоза», где тормозные колодки нажимались на колеса давлением воды, регулируемым с паровоза машинистом. Это предложение «пришло, — как признает Бессемер, — раньше времени и ни одной железнодорожной компанией принято не было».
Но все же стекло и сахар прочно овладели в эти годы Бессемером. Он занимается ими по четыре-пять лет. Срок чрезвычайно большой для его неугомонной изобретательской натуры. Отчасти такое постоянство понятно. Работы в этих областях, особенно в стекольном производстве, можно хорошо связать с экономической обстановкой того времени. Вторая половина сороковых годов — как раз время расцвета английской стекольной промышленности, до того момента искусственно задерживаемой в своем развитии чрезвычайно высокими налогами, отмененными лишь в 1845 году. Техника стекольного производства сильно отстала. Деятельность в этой области сулила поэтому большой изобретательский и чисто коммерческий успех. То же самое можно сказать про выработку сахара из тростника. И тут мы видим отсталую технику и оживление общественного интереса к этой отрасли.
Бессемер говорит, что заняться усовершенствованием сахарного пресса побудило его знакомство с одним ямайским сахарным плантатором. «Чем больше слушал я его рассказы о положении этой важной отрасли промышленности, тем больше я удивлялся тому, как груба, как немеханизирована, как ненаучна была вся техника процессов не только по извлечению сахаристого сока из тростника, но и при дальнейшей его обработке».
Около того же времени «Общество Искусств» объявило премию и награду золотой медалью за усовершенствование по извлечению сахара из тростника. Имело полный смысл заняться и этим делом.
Бессемер довольно подробно рассказал об этих занятиях в области стекольной и сахарной промышленности. Они представляют интерес со многих сторон: и со стороны методов его работы и как зародыши некоторых идей, которые будут воспроизведены и развиты в его главном изобретении и наконец со стороны практической приложимости.
Бессемер неоднократно подчеркивает как свое огромное преимущество свою полную свободу от какой-либо рутины. «У меня не было установившихся идей — результат долгой практики, которые направляли бы и стесняли мой ум, и я не страдал той слишком распространенной верой, что все существующее — хорошо. Поэтому я мог совершенно свободно посмотреть прямо в лицо проблеме и без всяких предрассудков или предубеждений взвесить все обстоятельства за и против и бесстрашно пойти по совершенно новому направлению, если я это считал нужным».
Изобретению или разработке новой конструкции предшествует довольно тщательное изучение свойств обрабатываемого материала, — работа, приближающаяся к научному исследованию. Так, прежде чем начать проэктировать свой пресс для сахарного тростника, Бессемер тщательно изучает свойства его и условия наилучшего выжимания из него сока. Оказывается, что тростник и сердцевина его настолько упруги, что, подвергнувшись слишком кратковременному давлению при проходе между валками в общепринятой системе пресса, они тотчас же снова расправляются и впитывают обратно значительную часть только что выжатого сока. А это наблюдение определило и конструкцию пресса: не в виде вращающихся валков, между которыми пропускается тростник целиком, а в виде цилиндра, наполняемого резанным на куски тростником, где выжимание производится многократными ударами поршня, приводимого в движение паровой машиной.
Во время своих работ по стекольному производству, Бессемер много занимается наблюдениями над смешением вязких жидкостей и над попаданием в них пузырьков воздуха. Оказывается, например, достаточно в открытый сосуд с вязкой жидкостью быстро опустить и вынуть стеклянную палочку, чтобы ввести туда значительное количество воздуха. Не может быть поэтому речи о каком-либо перемешивании расплавленного стекла, чтобы придать ему большую однородность, а отсюда возникает идея медленно, но непрерывно вращающихся тиглей.
Производство стекла Бессемер изучал очень разносторонне. Тут и производство оптического стекла и массовая выработка дешевых сортов и обработка зеркальных стекол.
Важнейшим элементом, коренным образом менявшим всю технику производства, несомненно было приготовление стекла не в тиглях, а открыто на поду пламенной печи, а затем выпуск расплавленной полужидкой массы между двумя валками, прокатывающими ее в листы огромной длины.
Бессемер добился выработки стекла в пламенной печи. Известное значение имело тут измельчение всех составных частей в тончайший порошок и тщательное смешение их. Это было также своего рода изобретением, вернее заимствованием из другой отрасли техники — изготовления пороха. «Знать понемножку, но многое» — обстоятельство, которое, — как указывает Бессемер, — неоднократно помогало ему в его изобретательской работе, оказалось очень полезным ему и в данном случае.
Если можно было бы применить этот способ выработки стекла в промышленном масштабе, то несомненно, это было бы огромным шагом вперед. Устранялась бы тяжелая и дорогая работа стеклодува. У себя на Бакстер Стрит Бессемер установил небольшой прокатный стан для стекла. О новом способе прослышали фабриканты, и в один прекрасный день изобретатель увидел у себя в мастерской владельца крупнейшего стекольного завода Англии, мистера Чанса из Бирмингема, который попросил показать ему новый процесс, что и было сделано на другой день.
Но демонстрация чуть было не закончилась несчастьем: Бессемер, чтобы показать товар лицом, нарочно снял приспособления, автоматически разрезающие пласт стекла на куски по мере его выхода из валков, и когда был открыт затвор, то раскаленная полоса стекла легла во всю длину мастерской, отрезав присутствующих от выходной двери.
