【转】钱币光边机

地鑫泉

以下摘译一篇有关光边机的博文，作者是美国资深钱币学家Wayne Johnson。他曾担任Coin World的创刊编辑，对钱币史和币章制造工艺颇有研究。他的博客地址是：http://medalblog.wordpress.com/。

光边机的英文是 upsetter 或 upsetting machine。英文原意是“镦锻机”，译成光边机其实并不妥当，因为正如以下译文所示，该设备的功能远不止光边。不过为了和已有术语保持一致，我在翻译中还是使用了光边机一词。

光边机未得到尊重－－我很生气

如果没有光边机，高速造币就无从谈起。但是了解光边机的人为数寥寥，尤以钱币集藏者为甚。钱币集藏者知道在压制成钱币以前，钱币的坯饼会发生某些变化，因为他们把坯饼分为“一类”和“二类”。

螺杆钱币压印机。

地鑫泉

早年的钱币由螺杆压印机压制而成 -- 每次压一枚，因此不要求坯饼具有完美的圆形。那时坯饼由手工喂入螺杆压印机，坯饼的尺寸和要压制的钱币尺寸相近。

由两位工人推动螺杆压印机的推杆，将主轴提起或压下，同时一位放币工将压制好的币拣出，然后放入坯饼，供再次压印。这些操作令人叹为观止。一旦这些工人掌握好节奏，每分钟可以压制20枚硬币或更多。

工业革命

英国伯明翰人士Mathew Boulton (1728-1809)以个人之力，使这一切完全改观。他和第一部蒸汽机的发明人James Watt (1736-1829)联手，寻求充分运用蒸汽机动力的新机会。Boulton此前继承了一个金属加工厂，这正是一个天造地合的良机。

Boulton是一位制造业奇才。他能够搜罗所有的要素 – 人、钱、机器。他的统筹规划才能如此突出，以至于被誉为工业革命的著名先驱。他苦苦寻求可以制造的产品，最终进入了钱币制造业，于1790年成立了Soho Mint。他从巴黎造币厂引入了历史上最具才华的造币专家之一，身兼模具雕刻师和工程师的瑞士人Jean Pierre Droz (1746-1823)。

在Droz的领导下，螺杆压印机被改造成以蒸汽机为动力。但是动力和速度的增加又造成许多新问题。尽管如此，Droz成功解决了所有这些问题。他在以下各个方面充分发挥了自己的才能：模具制作，使用硬度更高的钢材（由Benjamin Huntsman提供，此人在1756年发明了坩埚钢的制造方法），用Jean Baptiste Dupeyra发明的法国缩刻机进行刻模，改进螺杆压印机，新增自动加料机。

加料机的技术由Droz借自巴黎。他在巴黎造币厂工作时，和Philippe Gengembre共同设计了一台设备，将压印好的硬币取出，并将坯饼喂入当时还是手工操作的螺杆压印机。

在Boulton的支持下，Droz依仗自己的才能把这些问题一一解决，在此过程中，不时发明出新的设备和新的造币方法。Droz当然也解决了坯饼冲切造成的问题：从压轧金属带卷上冲切出硬币坯饼时，它们往往在后缘上带有锋利的毛刺。

如果坯饼不够圆，或者币边有毛刺突出，就会在压印机的进料过程中发生阻塞。Droz知道，要加快压印速度，就需要大批币边一致、绝对圆形的坯饼，以便实现自动给料。

起先他们雇用了年轻的伯明翰男孩 – 有些年龄只有8到10岁—把一小堆坯饼装入皮制袋子，然后甩动这些袋子。袋子里的坯饼彼此撞击，从而清除掉边缘上的毛刺。

要知道这是工业革命兴起之时，因此他们必须找到更好、更快的方法。结果是他们把坯饼放入桶中，然后旋转该桶，这道工序和今天所称的“滚筒打光”相似。把小于坯饼的钢珠加到桶里，让其彼此撞击，可以加快这道滚筒打光工序。钢珠可以随后用滤网筛出。

而Droz的解决方法，是对坯饼进行预成型。他想起由法国人Pierre Blondeau (1620-1664)在1649发明的边缘增厚技术。该技术后来被另一位法国工程师Jean Castaing作了改良，后者于1685年发明了一种加印边缘字母或边缘装饰的设备。

这两种工艺有相似之处，那就是它们迫使坯饼在两根带槽的钢条之间通过，一根钢条是固定的，而另一根则来回移动。Boulton自从1788年起就在自己的金属加工厂里琢磨这个边缘增厚的问题，但一直等到1797年Droz才把这个问题解决。

Droz设计了一个装置，其中有一个边缘带槽的旋转圆盘，圆盘外侧是一根具有相似凹槽的弧形固定钢条。坯饼就从二者当中通过。他使用了由工厂蒸汽机提供动力的旋转圆盘，从而完成了币边加工工序的机械化。

Soho Mint把这道工序称为“rimming (币圈加工)”，把机器称为“rimmer (币圈加工机)”。这些术语今天还在英国使用。

在美国，我们把这道工序称为“upsetting (光边，原意为镦粗)”，把设备称为“upsetting machine（光边机）”美国造币局把该设备称为“upsetting mill”。在其它地方这台机器也叫做“edge marking（边缘标记）”。术语讲解就到此为止。

地鑫泉

后续改良

比Boulton晚一些的Ralph Heaton (1794-1862)，Heaton Mint的创建人，搞到了一台Boulton币圈加工机，并稍稍作了改动。他随后开始生产这些币圈加工机，并将它们卖给世界各地的造币厂。他同时出售的还有在获得授权后制造的Uhlhorn式硬币压印机。

他的公司Ralph Heaton & Sons发明了把坯饼喂入币圈加工机的设备，以提高整个制造过程的速度，并在1859年获得了专利。Heaton币圈加工机在美国稍有修改。费城造币厂另辟蹊径，把垂直的旋转圆盘改为水平圆盘，迫使坯饼通过这个带槽的旋转圆盘和带槽的弧形钢条之间的空隙。

英国皇家造币厂对币圈加工机做了进一步改动。1860年，那儿的一位机械师Meredith Jones开发了一种把凹槽刻在旋转圆盘 盘面的币圈加工技术。他把这台机器称为“琼斯标刻机”，其优点是可以根据不同直径的坯饼方便地进行调整。

光边是造币厂的秘密之一

和许多造币厂的技术一样，有关光边机的资料也是许多国家造币厂最严加保守的秘密。顶级机密是模圈开口和如何进行坯饼的光边加工。造币厂员工必须发誓不得泄漏这些技术，以防货币伪造。惩罚方式是砍掉一只手！

地鑫泉

光边机，也称为币圈加工机。

现代光边机所起的作用仍然与其前辈一样。用钱币收藏者的话来说，一类坯饼指的是光边工序以前的坯饼，而二类坯饼则是光边工序以后的坯饼。一类坯饼被喂入光边机以后，会沿着一个螺旋轨道上的通道前行，而通道的间隙越收越窄，将坯饼的直径越挤越小。边缘处的金属则被挤得高出坯饼表面，这样坯饼的周边一圈会增厚，对压印币圈隆起的硬币再合适不过。
通过加压和滚动，机器上的币边预成型工序能够完成以下任务：

•     清除毛刺，使币边变得光滑
•     将币边做成圆角
•     将坯饼加工成完美的圆形
•     增厚币边，以便压印隆起的外圈 – 币边增厚 – 一道典型的金属加工工艺
•     统一所有坯饼的直径，使其保持为比压印机模圈的开口小几千分之几英寸
•     减少对模具和模圈的磨损
  

地鑫泉

如果是精制币的坯饼，经过光边工序加工的币边有利于在精制币的币圈和币边的交界处形成角度更加尖锐、棱角更加分明的夹角。理想情况下这应该是一个90度夹角，而没有多余的金属形成卷边。

光边机（也称为币圈加工机）近景

江苏领域

齿边也是这样搞的吧？

地鑫泉

江苏领域 发表于 2013-12-12 22:02
齿边也是这样搞的吧？

印花前的最后一道工序是坯饼光边。光边机，又称轧边机。坯饼通过光边机的转盘和月牙形边板间的凹槽，使边缘凸起，便于压印时花纹成型，可降低流通时对花纹的磨损。

地鑫泉

江苏领域 发表于 2013-12-12 22:02
齿边也是这样搞的吧？

压印机是硬币成形的专用设备，该机器将模具上的花纹印于坯饼上，同时将模圈上的丝齿印于硬币边缘。

行云

欣赏文章，学习常识。

地鑫泉

行云 发表于 2013-12-13 09:59
欣赏文章，学习常识。

原理掌握很重要，程序先后有意义。