讀書札記（第十八篇）錢幣光邊機

本帖被仲雨從錢幣知識移動到本區(qū)(2013-10-31)

以下摘譯一篇有關(guān)光邊機的博文，作者是美國資深錢幣學家Wayne Johnson。他曾擔任Coin World的創(chuàng)刊編輯，對錢幣史和幣章制造工藝頗有研究。他的博客地址是：http://medalblog.wordpress.com/。

光邊機的英文是 upsetter 或 upsetting machine。英文原意是“鐓鍛機”，譯成光邊機其實并不妥當，因為正如以下譯文所示，該設(shè)備的功能遠不止光邊。不過為了和已有術(shù)語保持一致，我在翻譯中還是使用了光邊機一詞。

幾個星期前和孫老師討論幣邊成型時，承諾過要將此文譯成中文，與幣友同享。Here it is.

光邊機未得到尊重－－我很生氣

如果沒有光邊機，高速造幣就無從談起。但是了解光邊機的人為數(shù)寥寥，尤以錢幣集藏者為甚。錢幣集藏者知道在壓制成錢幣以前，錢幣的坯餅會發(fā)生某些變化，因為他們把坯餅分為“一類”和“二類”。

螺桿錢幣壓印機。

早年的錢幣由螺桿壓印機壓制而成 -- 每次壓一枚，因此不要求坯餅具有完美的圓形。那時坯餅由手工喂入螺桿壓印機，坯餅的尺寸和要壓制的錢幣尺寸相近。

由兩位工人推動螺桿壓印機的推桿，將主軸提起或壓下，同時一位放幣工將壓制好的幣揀出，然后放入坯餅，供再次壓印。這些操作令人嘆為觀止。一旦這些工人掌握好節(jié)奏，每分鐘可以壓制20枚硬幣或更多。

工業(yè)革命

英國伯明翰人士Mathew Boulton (1728-1809) 以個人之力，使這一切完全改觀。他和第一部蒸汽機的發(fā)明人James Watt (1736-1829)聯(lián)手，尋求充分運用蒸汽機動力的新機會。Boulton此前繼承了一個金屬加工廠，這正是一個天造地合的良機。

Boulton是一位制造業(yè)奇才。他能夠搜羅所有的要素 – 人、錢、機器。他的統(tǒng)籌規(guī)劃才能如此突出，以至于被譽為工業(yè)革命的著名先驅(qū)。他苦苦尋求可以制造的產(chǎn)品，最終進入了錢幣制造業(yè)，于1790年成立了Soho Mint。他從巴黎造幣廠引入了歷史上最具才華的造幣專家之一，身兼模具雕刻師和工程師的瑞士人Jean Pierre Droz (1746-1823)。

在Droz的領(lǐng)導下，螺桿壓印機被改造成以蒸汽機為動力。但是動力和速度的增加又造成許多新問題。盡管如此，Droz成功解決了所有這些問題。他在以下各個方面充分發(fā)揮了自己的才能：模具制作，使用硬度更高的鋼材（由Benjamin Huntsman提供，此人在1756年發(fā)明了坩堝鋼的制造方法），用Jean Baptiste Dupeyra發(fā)明的法國縮刻機進行刻模，改進螺桿壓印機，新增自動加料機。

加料機的技術(shù)由Droz借自巴黎。他在巴黎造幣廠工作時，和Philippe Gengembre共同設(shè)計了一臺設(shè)備，將壓印好的硬幣取出，并將坯餅喂入當時還是手工操作的螺桿壓印機。

在Boulton的支持下，Droz依仗自己的才能把這些問題一一解決，在此過程中，不時發(fā)明出新的設(shè)備和新的造幣方法。Droz當然也解決了坯餅沖切造成的問題：從壓軋金屬帶卷上沖切出硬幣坯餅時，它們往往在后緣上帶有鋒利的毛刺。

如果坯餅不夠圓，或者幣邊有毛刺突出，就會在壓印機的進料過程中發(fā)生阻塞。Droz知道，要加快壓印速度，就需要大批幣邊一致、絕對圓形的坯餅，以便實現(xiàn)自動給料。

起先他們雇用了年輕的伯明翰男孩 – 有些年齡只有8到10歲—把一小堆坯餅裝入皮制袋子，然后甩動這些袋子。袋子里的坯餅彼此撞擊，從而清除掉邊緣上的毛刺。

要知道這是工業(yè)革命興起之時，因此他們必須找到更好、更快的方法。結(jié)果是他們把坯餅放入桶中，然后旋轉(zhuǎn)該桶，這道工序和今天所稱的“滾筒打光”相似。把小于坯餅的鋼珠加到桶里，讓其彼此撞擊，可以加快這道滾筒打光工序。鋼珠可以隨后用濾網(wǎng)篩出。

而Droz的解決方法，是對坯餅進行預成型。他想起由法國人Pierre Blondeau (1620-1664)在1649發(fā)明的邊緣增厚技術(shù)。該技術(shù)后來被另一位法國工程師Jean Castaing作了改良，后者于1685年發(fā)明了一種加印邊緣字母或邊緣裝飾的設(shè)備。

這兩種工藝有相似之處，那就是它們迫使坯餅在兩根帶槽的鋼條之間通過，一根鋼條是固定的，而另一根則來回移動。Boulton自從1788年起就在自己的金屬加工廠里琢磨這個邊緣增厚的問題，但一直等到1797年Droz才把這個問題解決。

Droz設(shè)計了一個裝置，其中有一個邊緣帶槽的旋轉(zhuǎn)圓盤，圓盤外側(cè)是一根具有相似凹槽的弧形固定鋼條。坯餅就從二者當中通過。他使用了由工廠蒸汽機提供動力的旋轉(zhuǎn)圓盤，從而完成了幣邊加工工序的機械化。

Soho Mint把這道工序稱為“rimming (幣圈加工)”，把機器稱為“rimmer (幣圈加工機)”。這些術(shù)語今天還在英國使用。

在美國，我們把這道工序稱為“upsetting (光邊，原意為鐓粗)”，把設(shè)備稱為“upsetting machine（光邊機）”美國造幣局把該設(shè)備稱為“upsetting mill”。在其它地方這臺機器也叫做“edge marking（邊緣標記）”。術(shù)語講解就到此為止。

后續(xù)改良

比Boulton晚一些的Ralph Heaton (1794-1862)，Heaton Mint的創(chuàng)建人，搞到了一臺Boulton幣圈加工機，并稍稍作了改動。他隨后開始生產(chǎn)這些幣圈加工機，并將它們賣給世界各地的造幣廠。他同時出售的還有在獲得授權(quán)后制造的Uhlhorn式硬幣壓印機。

他的公司Ralph Heaton & Sons發(fā)明了把坯餅喂入幣圈加工機的設(shè)備，以提高整個制造過程的速度，并在1859年獲得了專利。Heaton幣圈加工機在美國稍有修改。費城造幣廠另辟蹊徑，把垂直的旋轉(zhuǎn)圓盤改為水平圓盤，迫使坯餅通過這個帶槽的旋轉(zhuǎn)圓盤和帶槽的弧形鋼條之間的空隙。

英國皇家造幣廠對幣圈加工機做了進一步改動。1860年，那兒的一位機械師Meredith Jones開發(fā)了一種把凹槽刻在旋轉(zhuǎn)圓盤盤面的幣圈加工技術(shù)。他把這臺機器稱為“瓊斯標刻機”，其優(yōu)點是可以根據(jù)不同直徑的坯餅方便地進行調(diào)整。

光邊是造幣廠的秘密之一

和許多造幣廠的技術(shù)一樣，有關(guān)光邊機的資料也是許多國家造幣廠最嚴加保守的秘密。頂級機密是模圈開口和如何進行坯餅的光邊加工。造幣廠員工必須發(fā)誓不得泄漏這些技術(shù)，以防貨幣偽造。懲罰方式是砍掉一只手！

光邊機，也稱為幣圈加工機。

現(xiàn)代光邊機所起的作用仍然與其前輩一樣。用錢幣收藏者的話來說，一類坯餅指的是光邊工序以前的坯餅，而二類坯餅則是光邊工序以后的坯餅。一類坯餅被喂入光邊機以后，會沿著一個螺旋軌道上的通道前行，而通道的間隙越收越窄，將坯餅的直徑越擠越小。邊緣處的金屬則被擠得高出坯餅表面，這樣坯餅的周邊一圈會增厚，對壓印幣圈隆起的硬幣再合適不過。
通過加壓和滾動，機器上的幣邊預成型工序能夠完成以下任務：