DE10249392A1

DE10249392A1 - Verfahren zum Reparieren einer Turbinenschaufel

Info

Publication number: DE10249392A1
Application number: DE10249392A
Authority: DE
Inventors: David J Hiskes
Original assignee: United Technologies Corp
Current assignee: Raytheon Technologies Corp
Priority date: 2001-10-24
Filing date: 2002-10-23
Publication date: 2003-05-15
Anticipated expiration: 2022-10-24
Also published as: GB2381224A; DE10249392B4; US20030077171A1; GB2381224B; FR2832338A1; JP2003161111A; SG131751A1; JP3839389B2; GB0221936D0; US6685431B2; FR2832338B1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Reparieren einer Schaufel (10), die in einer Gasturbinenmaschine verwendet wird. Das Verfahren umfasst im Großen und Ganzen die Schritte der Bereitstellung einer zu reparierenden Schaufel (10), die einer ersten Plattform (11), eine erste Stütze (12), eine zweite Plattform (13), eine zweite Stütze (14) sowie ein sich zwischen der ersten und der zweiten Plattform erstreckendes Strömungsprofil (16) aufweist, Entfernen der ersten Plattform (11), der ersten Stütze (12) und des Strömungsprofils (16) von der Schaufel (10) in ihrer Gesamtheit und Entfernen eines Teils der zweiten Plattform (13) und der zweiten Stütze (14), so dass ein spanend bearbeiteter Schaufelbereich (15) verbleibt, Bereitstellen eines Austauschelements (40), das wenigstens eine erste Austauschplattform (43), eine erste Austauschstütze (44) und ein Austauschströmungsprofil (42) aufweist, Positionieren des Austauschelements (40) relativ zu dem spanend bearbeiteten Schaufelbereich (15) sowie Bilden einer Verbindung zwischen dem spanend bearbeiteten Schaufelbereich (15) und dem Austauschelement (40).

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Reparieren einer Schaufel, die in einer Gasturbinenmaschine verwendet wird, sowie auf ein Austauschelement zur Verwendung bei einer derartigen Reparatur.
Ein neuer Strömungsprofilaufbau ersetzt den Strömungsprofilbereich einer Turbinenschaufel durch ein neues gegossenes Strömungsprofil unter Verwendung der ursprünglichen Plattformen. Diese Art von Reparatur wird bei Erststufen-Turbinenschaufeln in kommerziellen Strahltriebwerken verwendet. Bei dieser Art von Reparatur wird das Strömungsprofil durch stumpfverschweißte Verbindungen innerhalb des Strömungsprofils mit den Plattformen vereinigt.
Bei einem weiteren Reparaturverfahren erfolgt eine vollständige Schaufelreparatur an Erststufenschaufeln. Bei dieser Art von Reparatur werden das Strömungsprofil und die äußere Plattform unter Verwendung einer einzigen Stumpfschweißung in dem Strömungsprofil vollständig ausgetauscht.
Bei beiden dieser Reparaturverfahren wird der Schaufeldüsenquerschnitt durch einen in einem Gesenk erfolgenden Nachrichtvorgang des Strömungsprofils nach Beendigung aller Verbindungsvorgänge aufrechterhalten. Es besteht weiterhin ein Bedarf für eine effektivere Schaufelreparaturtechnik.
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung besteht daher in der Schaffung eines Verfahrens zum Reparieren einer Schaufel, bei dem keine Schweißstellen in dem Strömungsprofilbereich der reparierten Schaufel zurückbleiben.
Noch ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung eines Verfahrens zum Reparieren einer Schaufel, das eine Steuerung des Schaufeldüsenquerschnitt durch spanende Bearbeitung der Verbindungsflächen anstatt eines zusätzlichen Nachrichtvorgangs ermöglicht.
Noch ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung eines Verfahrens zum Reparieren einer Schaufel, das für eine Positionierung von Strömungsleitfläche zu Schaufel so gut wie bei einer neuen Schaufel sorgt.
Zusätzlich dazu besteht ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung in der Schaffung eines Verfahrens zum Reparieren einer Schaufel, bei dem weniger zerspanende Plattformbearbeitung erforderlich ist und bei dem die ursprünglichen äußeren Plattformbodenflächen, Dichtungsschlitze und Schraubenöffnungen erhalten bleiben.
Die vorstehend genannten Ziele werden durch das erfindungsgemäße Reparaturverfahren erreicht, wie es im Anspruch 1 angegeben ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Reparieren einer in einer Gasturbinenmaschine verwendeten Schaufel geschaffen. Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst im großen und ganzen folgende Schritte: Bereitstellen einer zu reparierenden Schaufel, die eine erste Plattform, eine erste Stütze, eine zweite Plattform, eine zweite Stütze sowie ein sich zwischen der ersten und der zweiten Plattform erstreckendes Strömungsprofil aufweist, Entfernen der ersten Plattform, der ersten Stütze sowie des Strömungsprofils in ihrer Gesamtheit und Entfernen eines Teils der zweiten Plattform und der zweiten Stütze, so dass ein spanend bearbeiteter Schaufelbereich verbleibt, Bereitstellen eines Austauschelements, das wenigstens eine erste Austauschplattform, eine erste Austauschstütze und ein Austauschströmungsprofil aufweist, Positionieren des Austauschelements relativ zu dem spanend bearbeiteten Schaufelbereich und Bilden einer Verbindung zwischen dem spanend bearbeiteten Schaufelbereich und dem Austauschelement.
Die Erfindung und Weiterbildungen der Erfindung werden im folgenden anhand der zeichnerischen Darstellungen von Ausführungsbeispielen noch näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 eine Perspektivansicht einer zu reparierenden Leitschaufel;
Fig. 2 eine Perspektivansicht der Schaufel der Fig. 1, wobei die innere Plattform, die innere Stütze, das Strömungsprofil sowie ein Teil der äußeren Plattform und der äußeren Stütze entfernt sind;
Fig. 3 eine Perspektivansicht eines Austauschelements, das bei dem Verfahren der vorliegenden Erfindung verwendet wird; und
Fig. 4 eine Perspektivansicht einer gemäß der vorliegenden Erfindung reparierten Schaufel.
Unter Bezugnahme auf Fig. 1 ist eine zu reparierende Leitschaufel 10 dargestellt. Die Schaufel 10 besitzt eine innere Plattform 11, eine innere Stütze bzw. Strebe 12, eine äußere Plattform 13, eine äußere Stütze bzw. Strebe 14 sowie ein Strömungsprofil 16, das sich zwischen der inneren Plattform 11 und der äußeren Plattform 13 erstreckt. Die äußere Stütze 14 weist eine Mehrzahl von Schraubenöffnungen 18 zum Verbinden der Schaufel 10 mit einer weiteren Maschinenkomponente auf.
Fig. 2 veranschaulicht den Bereich 15 der Schaufel 10, der nach der spanenden Bearbeitung der Schaufel 10 verbleibt, um die innere Plattform 11, die innere Stütze 12 sowie das Strömungsprofil 16 in ihrer Gesamtheit zu entfernen sowie einen zentralen Bereich der äußeren Plattform 13 und einen Bereich der äußeren Stütze 14 zu entfernen. Die vorstehend genannten Teile der Schaufel 10 können unter Verwendung einer beliebigen geeigneten, in der Technik bekannten Verfahrensweise entfernt werden, wie z. B. Schleifen, Fräsen oder elektrische Draht-Entladungsbearbeitung. Wie in Fig. 2 zu sehen ist, wird als Ergebnis des Schrittes des Entfernens eine Aussparung 22 in dem hinteren bzw. in Fig. 2 unteren Stützenflansch 23 der äußeren Stütze 14 gebildet. Die Aussparung 22 erstreckt sich vorzugsweise über die Fläche 24 des hinteren Randfortsatzes der Stütze hinaus. Wie ferner aus dieser Figur ersichtlich ist, ist ein zentraler Bereich 28 der äußeren Plattform 13 zwischen dem hinteren Stützenflansch 23 und dem vorderen Stützenflansch 30 entfernt worden, so dass Plattformseitenschienen 32 und 34 übrig bleiben. Die zum Entfernen des zentralen Bereichs 28 verwendeten Schnitte werden derart gelegt, dass bei Einsetzen des in Fig. 3 gezeigten Austauschelements 40 zwischen die Plattformseitenschienen 32 und 34 der Strömungsprofilbereich 42 des Austauschelements 40 in der reparierten Schaufel 10' korrekt versetzt angeordnet ist und der richtige Strömungsquerschnitt zwischen dem Austauschströmungsprofil 42 und den Strömungsprofilen benachbarter Schaufeln geschaffen wird. Der Düsenquerschnitt wird durch den Winkel definiert, in dem die Flächen 36 und 38 der Plattformseitenschienen 32 und 34 geschnitten werden, sowie durch den Winkel der Verbindungsflächen an dem Austauschelement 40. Dies ermöglicht eine Rotation des gesamten Austauschströmungsprofils 42, um den Düsenquerschnitt einzustellen.
Fig. 3 veranschaulicht ein Austauschelement 40, das zur Reparatur der Schaufel 10 verwendet wird. Das Austauschelement 40 besitzt in integraler Ausbildung eine innere Austauschplattform 43, eine innere Austauschstütze 44 sowie das Austauschströmungsprofil 42. Das Austauschelement 40 weist ferner einen einstückig ausgebildeten neuen zentralen Bereich 46 auf, der zum Einsetzen zwischen den Plattformseitenschienen 32 und 34 ausgebildet ist und der einen äußeren Austauschplattformbereich 45, einen einstückig damit ausgebildeten vorspringenden Bereich 48, der in der Aussparung 22 positionierbar ist und der sich über die Oberfläche des zentralen Bereichs 46 hinaus erstreckt, sowie einen einstückig damit ausgebildeten hinteren Randfortsatz 50 der Austauschstütze aufweist. Bei dem Austauschelement 40 kann es sich um eine Gußkonstruktion mit den vorstehend genannten Merkmalen handeln. Das Austauschelement kann aus demselben Material gebildet werden, aus dem die Schaufel 10 gebildet ist, oder es kann aus einem damit kompatiblen Material gebildet werden.
Fig. 4 veranschaulicht eine reparierte Leitschaufel 10', nachdem das Austauschelement 40 relativ zu dem spanend bearbeiteten Schaufelbereich 15 positioniert sowie mit diesem verbunden worden ist. Das Austauschelement 40 und der spanend bearbeitete Schaufelbereich 15 können unter Verwendung eines beliebigen geeigneten, in der Technik bekannten Schweiß- oder Hartlötverfahrens miteinander verbunden werden. Es ist bevorzugt, eine Diffusions- Hartlöttechnik zur Verbindung des Austauschelements 40 und des spanend bearbeiteten Schaufelbereichs 15 zu verwenden. Der Diffusions-Hartlötvorgang erfolgt unter Aufbringung eines Hartlötmaterials, wie z. B. einer borhaltigen Hartlötlegierung auf Kobaltbasis, auf die miteinander zu verbindenden Oberflächen des Austauschelements 40 und des spanend bearbeiteten Schaufelbereichs 15. Nach dem Aufbringen des Hartlötmaterials werden der spanend bearbeitete Schaufelbereich 15 und das Austauschelement 40 in einen Ofen gegeben. Die reparierte Schaufel 10' wird dann auf eine erste Temperatur im Bereich von 2190°F-2240°F (ca. 1200°C-1226°C) für eine Zeitdauer im Bereich von 1 Minute bis 20 Minuten sowie bei einem Druck im Bereich von 0,0005 Torr oder geringer erhitzt. Anschließend wird die reparierte Schaufel 10' auf eine zweite Temperatur im Bereich von 2125°F-2175°F (ca. 1163°C-1190°C) für eine Zeitdauer im Bereich von 1 Minute bis 10 Minuten bei einem Atmosphärendruck von 0,0005 Torr oder geringer erhitzt. Anschließend wird die reparierte Schaufel auf eine dritte Temperatur im Bereich von ca. 2085°F - ca. 2115°F (ca. 1140°C - ca. 1157°C) abgekühlt, und zwar vorzugsweise bei einer Rate von ca. 1°F/Minute. Die reparierte Schaufel wird dann für eine Zeitdauer im Bereich von 8-12 Stunden auf der dritten Temperatur gehalten. Nach Abschluss dieser anfänglichen Abkühlperiode läßt man die reparierte Schaufel 10' auf Raumtemperatur (ca. 68°F bzw. ca. 20°C) abkühlen.
Das Reparaturverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung führt zu einer reparierten Schaufel, die keine Schweißstellen in dem Strömungsprofil aufweist. Sowohl bei einem Schweißvorgang als auch bei einem Diffusions-Hartlötvorgang ist die Festigkeit des Materials an der Verbindungsstelle geringer als die der Basislegierung. Das Strömungsprofil wird der höchsten Temperatur ausgesetzt, wobei eine hohe Festigkeit des Strömungsprofils zu einer dauerhafteren Schaufel führt. Da ferner die Verbindung niedrigeren Temperaturen als das Strömungsprofil ausgesetzt wird, sind die Anforderungen an die Verbindung geringer.
Wie vorstehend erläutert worden ist, ermöglicht das erfindungsgemäße Reparaturverfahren eine Steuerung des Schaufeldüsenquerschnitt durch spanende Bearbeitung der Verbindungsflächen anstatt Ausführung eines zusätzlichen Nachrichtvorgangs. Ein Nachrichten der Schaufel führt zu einer Änderung der Strömungsprofilkrümmung zur Korrektur des Düsenquerschnitts. Bei einem Nachrichtvorgang ist die Entstehung von Mikrorissen in den verformten Bereichen zu erwarten, insbesondere an der Wurzel und der Spitze am hinteren Rand. Ein Nachrichtvorgang führt auch zu einer Änderung der Strömungsprofil-Formgebung gegenüber der optimalen Formgebung. Aus diesen Gründen ist ein Nachrichten unerwünscht.
Wie vorstehend erwähnt worden ist, wird der Düsenquerschnitt bei dem erfindungsgemäßen Verfahren durch den Winkel gesteuert, in dem die Verbindungsfläche an dem spanend bearbeiteten Schaufelbereich und dem Austauschelement gebildet wird. Das gesamte Strömungsprofil wird zum Einstellen des Querschnitts einer Rotation unterzogen.
Die Strömungsprofilkühlung bedient sich normalerweise der Beibehaltung einer eng kontrollierten Positionierung zwischen der inneren Strömungsleitfläche und der inneren Schaufelwand. Eine Fehlanpassung an Schweißverbindungen in dem Strömungsprofil reduziert die Wirksamkeit der Kühlung. Das erfindungsgemäße Reparaturverfahren ist ausreichend wirksam, um eine konventionelle Positionierung von innerer Strömungsleitfläche zu Schaufel so gut wie bei einer neuen Schaufel zu ermöglichen.
Die zweidimensionale Verbindungskonfiguration, die bei dem Verfahren der vorliegenden Erfindung zur Verwendung kommt, ermöglicht eine einfache spanende Bearbeitung durch Schleifen, Fräsen oder elektrische Draht-Entladungsbearbeitung. Der Sitz an der Verbindungsstelle läßt sich auf die erforderlichen Toleranzen zur Verwendung eines Hartlötvorgangs, wie z. B. eines Diffusions-Hartlötvorgangs, steuern.
Im Vergleich zu dem Reparatur-Verfahren mit vollständiger Schaufel benötigt das erfindungsgemäße Verfahren eine geringere spanende Plattformbearbeitung unter Beibehaltung der ursprünglichen äußeren Plattformbodenflächen, Dichtungsschlitze und Schraubenöffnungen. Zusätzlich dazu kann jegliche spanende Bearbeitung der inneren Plattform unter Verwendung der spanend bearbeiteten Flächen der äußeren Plattform als Bezugseinrichtung durchgeführt werden.
Als Ergebnis des Reparaturverfahrens der vorliegenden Erfindung wird der größte Teil der Strömungsprofilbelastung direkt durch das Austauschelement hindurch auf die innere und die äußere Gehäusekonstruktion übertragen, und zwar ohne Durchlaufen der Verbindungsstelle, wodurch das Festigkeitserfordernis für die Verbindungsstelle verringert wird. Selbst wenn es zu einem 100%-igen Ausfall der Verbindungsstelle kommen sollte, würde kein Teil in den Strömungsweg der Maschine hinein freigesetzt.
Während das Reparaturverfahren unter Entfernung der gesamten inneren Plattform und der inneren Stütze sowie Entfernung von Bereichen der äußeren Plattform und der äußeren Stütze beschrieben worden ist, würde das Verfahren ebenso gut für ähnliche Schaufeln funktionieren, wenn man statt dessen die gesamte äußere Plattform und die gesamte äußere Stütze sowie Bereiche der inneren Plattform und der inneren Stütze entfernen würde.

Claims

1. Verfahren zum Reparieren einer Schaufel, die bei einer Turbinenmaschine verwendet wird,
gekennzeichnet durch folgende Schritte:
Bereitstellen einer zu reparierenden Schaufel (10), wobei die Schaufel (10) wenigstens eine erste Plattform (11), eine zweite Plattform (13) sowie ein sich zwischen der ersten und der zweiten Plattform (11, 13) erstreckendes Strömungsprofil (16) aufweist;
vollständiges Entfernen der ersten Plattform (11) und des Strömungsprofils (16) von der Schaufel (10) sowie Entfernen eines Teils der zweiten Plattform (13), so dass ein spanend bearbeiteter Schaufelbereich (15) verbleibt;
Bereitstellen eines Austauschelements (40), das wenigstens ein Austauschströmungsprofil (42) und eine erste Austauschplattform (43) aufweist;
Positionieren des Austauschelements (40) relativ zu dem spanend bearbeiteten Schaufelbereich (15); und
Bilden einer Verbindung zwischen Flächen des spanend bearbeiteten Schaufelbereichs (15) und des Austauschelements (40).

2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass die zu reparierende Schaufel (10) ferner eine erste Stütze (12) und eine zweite Stütze (14) mit einem Hinterrandfortsatz aufweist; und
dass der Schritt des Entfernens das vollständige Entfernen der ersten Stütze (12) sowie das Entfernen eines Teils der zweiten Stütze (14) und des Hinterrandfortsatzes aufweist, um in der zweiten Stütze (14) eine Aussparung (22) zu erzeugen.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Entfernens eines Teils der zweiten Plattform (13) das Entfernen eines zentralen Bereichs (28) der zweiten Plattform (13) zur Bildung einer ersten und einer zweiten Plattformseitenschiene (32 und 34) beinhaltet.

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt der Bereitstellung des Austauschelements (40) die Bereitstellung eines Austauschelements (40) mit einem neuen zentralen zweiten Plattformbereich (46), einem vorspringenden Bereich (48) und einem Hinterrandfortsatzbereich (50) einer Austauschstütze beinhaltet und der Positionierschritt die Positionierung des Austauschelements (40) in einer derartigen Weise beinhaltet, dass der vorspringende Bereich (48) in die Aussparung (22) gepasst wird und die neuen zentralen zweiten Plattformbereiche zwischen die Plattformseitenschienen (32, 34) gepasst werden.

5. Verfahren nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verbindungsmaterial auf die miteinander zu verbindenden Flächen des spanend bearbeiteten Schaufelbereichs (15) und des Austauschelements (40) aufgebracht wird, bevor der Schritt zur Bildung der Verbindung ausgeführt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem Schritt der Aufbringung eines Verbindungsmaterials eine Hartlötlegierung auf die miteinander zu verbindenden Flächen aufgebracht wird.

7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt der Aufbringung von Verbindungsmaterial die Aufbringung einer borhaltigen Hartlötlegierung auf Kobaltbasis auf die miteinander zu verbindenden Flächen beinhaltet.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt zur Bildung einer Verbindung das Verschweißen der zu verbindenden Flächen des Austauschelements (40) und des spanend bearbeiteten Schaufelbereichs (15) beinhaltet.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt zur Bildung einer Verbindung das Hartlöten der zu verbindenden Flächen des Austauschelements (40) und des spanend bearbeiteten Schaufelbereichs (15) beinhaltet.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt zur Bildung einer Verbindung das Diffusions-Hartlöten der zu verbindenden Flächen des Austauschelements (40) und des spanend bearbeiteten Schaufelbereichs (15) beinhaltet.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Diffusions-Hartlötschritt die Aufbringung eines Hartlötmaterials auf die miteinander zu verbindenden Flächen vor der Ausführung des Schrittes zur Bildung einer Verbindung, die Platzierung des spanend bearbeiteten Schaufelbereichs (15) zusammen mit dem Austauschelement (40) in einem Ofen nach dem Schritt der Aufbringung des Hartlötmaterials sowie die Erhitzung des spanend bearbeiteten Schaufelbereichs (15) und des Austauschelements (40) bei einer ersten Temperatur im Bereich von 2190°F-2240°F (ca. 1.200°C-1.226°C) für eine Zeitdauer im Bereich von 1 Minute bis 20 Minuten beinhaltet.

12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Diffusions-Hartlötschrift ferner die Erhitzung des spanend bearbeiteten Schaufelbereichs (15) und des Austauschelements (40) bei einer zweiten Temperatur im Bereich von 2125°F-2175°F (ca. 1.163°C-1.190°C) für eine Zeitdauer im Bereich von 1 Minute bis 10 Minuten beinhaltet.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Diffusions-Hartlötschritt ferner das Abkühlen des spanend bearbeiteten Schaufelbereichs (15) und des Austauschelements (40) von der zweiten Temperatur auf eine dritte Temperatur im Bereich von ca. 2085°F - ca. 2115°F (ca. 1.140°C-1.157°C) sowie das Halten der dritten Temperatur für eine Zeitdauer im Bereich von 8-12 Stunden beinhaltet.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlschritt bei einer Kühlrate von ca. 1°F/Minute durchgeführt wird und der Diffusions-Hartlötschritt ferner das Abkühlen des spanend bearbeiteten Schaufelbereichs (15) und des Austauschelements (40) von der dritten Temperatur auf Raumtemperatur beinhaltet.

15. Austauschelement zur Verwendung bei der Reparatur einer Turbinenschaufel, gekennzeichnet durch eine erste Plattform (43) und einen Bereich (45) einer zweiten Plattform sowie durch ein Austauschströmungsprofil (42), das sich zwischen der ersten Plattform (43) und dem zweiten Plattformbereich (45) erstreckt.

16. Austauschelement nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Austauschelement (40) einen vorspringenden Bereich (48), der sich über eine Oberfläche des zweiten Plattformbereichs (45) hinaus erstreckt, sowie einen Hinterrandfortsatzbereich (50) einer Austauschstütze aufweist.

17. Austauschelement nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass ferner eine erste Stütze (44) vorhanden ist, die in integraler Weise mit der ersten Plattform (43) ausgebildet ist.

18. Austauschelement nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Plattform (43), der zweite Plattformbereich (45) und das Austauschströmungsprofil (42) in integraler Weise miteinander ausgebildet sind.

19. Austauschelement nach einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Austauschelement (40) um eine Gußkonstruktion handelt.