DE8521900U1

DE8521900U1 - Connection device for two pipes of a hot media line

Info

Publication number: DE8521900U1
Application number: DE19858521900
Authority: DE
Original assignee: Witzenmann GmbH
Current assignee: Witzenmann GmbH
Priority date: 1985-07-30
Filing date: 1985-07-30
Publication date: 1988-09-15

Description

/Verbindungsvorrichtung für zwei Rohre einer Leitung / für heiße Medien/Connection device for two pipes in one line / for hot media

Die Erfindung betrifft eine Verbindungsvorrichtung für zwei Rohre einer Leitung für heiße Medien, insbesondere Abgasleitung von Kraftfahrzeugen, wobei die aufeinander zu gerichteten Rohrenden flexibel axial, lateral und angular zueinander beweglich dicht miteinander verbunden und gegeneinander geführt sind.The invention relates to a connecting device for two pipes of a line for hot media, in particular an exhaust pipe of motor vehicles, wherein the pipe ends directed towards each other are flexibly connected to each other in a sealed manner and are guided against each other in an axially, laterally and angularly movable manner.

Eine derartige Rohrverbindung kann im bekanntne Falle durch einen Balg gebildet sein, dem außerhalb des Balges befindliche Verbindungsglieder zugeordnet sind, die bestrebt sind, die Rohrenden in einer der Mittellage der Leitung entsprechenden Position zu halten. Hiermit ergibt sich jedoch eine aufwendige, teure und platzgreifende Konstruktion. Der Balg übernimmt die Dichtfunktion bei Zulassung der genannten Flexibilität, wobei jedoch das Auftreten bzw. die Aufnahme von Torsionskräften bzw. Torsionsbewegungen nicht möglich ist, da ein Balg sich für solche Bewegungen nicht eignet bzw. einem Balg solcheIn the known case, such a pipe connection can be formed by a bellows, to which connecting elements located outside the bellows are assigned, which strive to hold the pipe ends in a position corresponding to the central position of the pipe. However, this results in a complex, expensive and space-consuming construction. The bellows takes over the sealing function while allowing the flexibility mentioned, whereby the occurrence or absorption of torsional forces or torsional movements is not possible, since a bellows is not suitable for such movements or such movements cannot be accommodated by a bellows.

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Bewegungen nicht aufgegeben werden dürfen. Der Balg ist ein teures Bauteil, das außerdem eine verhältnismäßig große axiale Länge der Konstruktion bedingt, da nur bei einer ausreichenden Länge die in Frage kommenden Bewequngen vom Balg über einen langen Zeitraum hin schadlos aufgenommen werden können.Movements must not be abandoned. The bellows is an expensive component, which also requires a relatively large axial length of the construction, since only with a sufficient length can the movements in question be absorbed by the bellows over a long period of time without damage.

Die i^i bekannten Falle zusätzlich vorhandenen Verbindungsglieder bedingen eine teure und ausladende Flanschkonstruktion zu ihrer Unterbringung und Befestigung, wobei außerdem auch die Größe dieser Verbindungsglieder durch die für den Balg erforderliche Länge bestimmt wird.The additional connecting links present in the known case require an expensive and bulky flange construction for their accommodation and fastening, and the size of these connecting links is also determined by the length required for the bellows.

Andere bekannte Rohrverbindungskonstruktionen haben die vorstenend umrissenen Nachteile in entsprechender Weise, teilweise erpänzt durch weitere konstruktionsspezifische Nachteile. So kar.n man zwei Rohrenden einfach durch ein Wellrohr miteinander verbinden. Auch für dieses ist jedoch eine verhältnismäßig große Baulänge erforderlich, wenn die Verbindung momentensteif, d.h. die Leitung selbsttragend (ohne zusätzliche Aufhängungen) ausgeführt werden muß, und es fehlt an der Aufnahmemöglichkeit von Torsionskräften bzw. -bewegungen. Außerdem hat diese Bauweise keine Dämpfungseigenschaften und die Federungscharakteristik ist 1inear.Other known pipe connection designs have the disadvantages outlined above in a corresponding way, partly supplemented by further design-specific disadvantages. For example, two pipe ends can be connected simply using a corrugated pipe. However, this also requires a relatively large length if the connection is to be moment-resistant, i.e. the pipe must be self-supporting (without additional suspensions), and there is no ability to absorb torsional forces or movements. In addition, this design has no damping properties and the suspension characteristics are linear.

Schließlich hat man auch schon zwei Rohrenden kugelig ausgebildet und nach Art eines Kugelgelenkes gegeneinander gesetzt, wobei die Rohrenden durch sie außen erfassende Spannfedern gegeneinander gehalten sind. Eine solche Konstruktion baut in Axialrichtung verhältnismäßig klein, sie erlaubt jedoch nicht die Aufnahme bzw. begrenzte ZulassungFinally, two pipe ends have already been made spherical and placed against each other like a ball joint, with the pipe ends held against each other by tension springs that grip them on the outside. Such a construction is relatively small in the axial direction, but it does not allow for the inclusion or limited approval

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von Axial- und Lateralbewegungen. Außerdem ist durch die Spannfedern in Radialrichtung ein erheblicher Platzbedarf vorhanden. Schließlich ist eine solche Verbindung nicht nur wegen der Herstellung der kugeligen Konturen teusr, sondern sie ist außerdem stark verschleißbehaftet und erzeugt störende Geräusche.of axial and lateral movements. In addition, the tension springs require a considerable amount of space in the radial direction. After all, such a connection is not only expensive because of the production of the spherical contours, but it is also subject to high levels of wear and produces annoying noises.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Verbindung der eingangs genannten Art zu schaffen, die in Axialrichtung kurz baut, in Radialrichtung im wesentlichen im Rahmen der durch die Rohrenden gegebenen Abmessungen bleibt sowie keine getrennten Konstruktionen bzw. Konstruktionselemente für die Dichtfunktion einerseits und die Stützfunktion andererseits benötigt, diese vielmehr im wesentlichen in einem Bauteil zusammenfaßt. Außerdem soll durch die erfindungsgemäße Konstruktion auch die Aufnahme von Torsionskräften bzw. -bewegungen ohne zusätzlichen Aufwand schadlos möglich sein. Insgesamt soll also eine elegantere, montagefreundlichere und kompaktere sowie trotzdem wesentlich billigere Lösung angegeben werden.The aim of the invention is to create a connection of the type mentioned at the beginning, which is short in the axial direction, in the radial direction remains essentially within the dimensions given by the pipe ends and does not require separate structures or construction elements for the sealing function on the one hand and the support function on the other, but rather combines these essentially in one component. In addition, the construction according to the invention should also make it possible to absorb torsional forces or movements without any additional effort. Overall, a more elegant, easier to assemble and more compact, and yet significantly cheaper solution should be provided.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein die Rohrenden miteinander verbindender Ringraum wenigstens teilweise von diesen mit gebildet ist, daß im Ringraiim wenigstens ein als Ring ausgebildetes Dichtkissen mit gedämpftfedernden Eigenschaften in Radial- und Axialrichtung gehalten angeordnet ist und daß die Rohrenden radial und ggf. axial über das Dichtkisson gegeneinander abgestützt sind.This object is achieved according to the invention in that an annular space connecting the pipe ends to one another is at least partially formed by these, that at least one sealing cushion designed as a ring with dampened spring properties is arranged in the annular space and held in the radial and axial direction, and that the pipe ends are supported against one another radially and optionally axially via the sealing cushion.

Die Anwendung dieser Merkmale führt ersichtlich zu einer platzsparenden, außen glatten und in Axialrichtung äußerstThe application of these features clearly leads to a space-saving, smooth exterior and extremely

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kurz bauenden Gestaltung» wobei das Dichtkisseh mit gedämpftfedernden Eigenschaften einerseits die Dichtfunktion erfüllt und zum anderen unter Eigenverformung die durch Axial-, Lateral- und Angularbewegungen auftretenden Kräfte flexibel aufnimmt sowie diese Bewegungen in jede für sich konstruktiv durch entsprechende Ausbildung des Dichtkissens vorherbestimmbarer Weise zuläßt, wobei hier auch als besonderer Vorteil gegenüber bekannten Konstruktionen auftretende Torsionskräfte bzw. -bewegungen gleichrangig übernommen werden können. Insgesamt stellt die erfindungsgemäße Lösung also eine Integration von Djchtwirkung und Leitungskraftübertragung im Dichtkissen und damit in einem Bauteil dar, wobei durch dieses Bauteil in konstruktiv vorherbestimmbarer Weise auch eine von der Linearität abweichende, insbesondere progressive Verformungskennlinie sowie eine entsprechend den jeweiligen Anforderungen mehr oder weniger starke Dämpfung der Bewegungen sowie der Schallübertragung möglich ist.short construction design" whereby the sealing cushion with dampened spring properties on the one hand fulfills the sealing function and on the other hand, under its own deformation, flexibly absorbs the forces arising from axial, lateral and angular movements and allows these movements in any way that can be determined structurally by the corresponding design of the sealing cushion, whereby torsional forces or movements that occur can also be taken on an equal footing here, as a particular advantage over known designs. Overall, the solution according to the invention therefore represents an integration of sealing effect and conduction force transmission in the sealing cushion and thus in one component, whereby this component also enables a deformation characteristic that deviates from linearity, in particular a progressive one, as well as a more or less strong damping of the movements and sound transmission in accordance with the respective requirements in a structurally predeterminable manner.

Damit läßt sich nach der Erfindung insbesondere eine biegesteife Verbindung zweier aufeinander zu gerichteter Rohrenden herstellen, wobei der Grad der Steifigkeit durch entsprechende Ausbildung des Dichtkissen«; wählbar ist.According to the invention, it is thus possible in particular to produce a rigid connection between two pipe ends directed towards one another, whereby the degree of rigidity can be selected by appropriately designing the sealing cushion.

fach einem hiervon ausgehenden Lösungsweg kann vorgesehen sein, daS das eine Rohrende koaxial das andere unter Bildung des Ringraumes zwischen den Rohrenden übergreifend ausgebildet ist. Hier wird also der Ringraum radial zwischen den beiden Rohrenden angeordnet und darin das Dichtkissen untergebracht.In a solution based on this, it can be provided that one pipe end is designed coaxially to overlap the other, forming the annular space between the pipe ends. In this case, the annular space is arranged radially between the two pipe ends and the sealing cushion is housed in it.

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Nach einem änderen Lösungsweg ist vorgesehen, daß der Ringraum außen durch eine zu den Rohrenden koaxiale Hülse, Manschette od. dgl. begrenzt ist und daß diese mit entständigen, nach radial innen gerichteten Einbördelungen wenigstens mittelbar gegen nach radial außen gerichtete Bunde der Rohrenden, zwischen denen das Dichtkissen angeordnet ist, in Axi31richtung und ggf; Radialrichtung abgestützt ist. Hier ist also der Ringraum im wesentlichen in Axialrichtung zwischen den Rohrenden angeordnet und wird nach außen durch die Hülse od. dgl. begrenzt, durch die auch die Rohrenden gegeneinander und das Dichtkissen gehalten werden. ■According to another solution, the annular space is delimited on the outside by a sleeve, collar or similar that is coaxial with the pipe ends and that this is supported by flanges that are directed radially inwards, at least indirectly in the axial direction and, if necessary, in the radial direction, against collars on the pipe ends that are directed radially outwards, between which the sealing cushion is arranged. Here, the annular space is arranged essentially in the axial direction between the pipe ends and is delimited on the outside by the sleeve or similar, which also holds the pipe ends against each other and the sealing cushion. ■

Zweckmäßig ist es im allgemeinen, wenn in Axialrichtung der Leitung nebeneinander wenigstens zwei Dichtkissen angeordnet sind. Dabei können die Dichtkissen einen im wesentlichen rechteckigen Querschnitt aufweisen, es besteht jedoch insbesondere für den ersten Lösungsweg auch die Möglichkeit, daß das jeweilige Dichtkissen einen im wesentlichen V-förmigen Querschnitt aufweist und mit seinen Schenkeln an den Rohrenden anliegt, wobei bei zwei nebeneinander angeordneten Dichtkissen diese mit dem die Schenkel verbindenden Quersteg oder den freien Schenkelenden aneinanderliegend angeordnet sein können. Selbstverständlich besteht auch die Möglichkeit der Verwendung anderer geeigneter Dichtkissenquerschnitte, so beispielsweise eine kreisförmigen Querschnittes, eines U-förmigen Querschnittes mit in eine Radialrichtung weisendem Quersteg und in die andere Radialrichtung weisenden freien Schenkelenden etc., wobei gegebenen-.falls'selbstverständlich die Dichtkissen aufnehmende Konstruktion bezüglich der Querschnittsausbildung der RingkammerIt is generally useful if at least two sealing cushions are arranged next to each other in the axial direction of the line. The sealing cushions can have a substantially rectangular cross-section, but there is also the possibility, particularly for the first solution, that the respective sealing cushion has a substantially V-shaped cross-section and rests with its legs on the pipe ends, whereby in the case of two sealing cushions arranged next to each other, these can be arranged with the crossbar connecting the legs or the free leg ends lying against each other. Of course, it is also possible to use other suitable sealing cushion cross-sections, for example a circular cross-section, a U-shaped cross-section with a crossbar pointing in one radial direction and free leg ends pointing in the other radial direction, etc., whereby if necessary - of course' the construction accommodating the sealing cushions can be adapted to the cross-sectional design of the annular chamber.

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ängepößt sein muß.must be annoyed.

Was die Axialabstützung zwischen Rohrenden und Dichtkissen betrifft, so kann diese durch Querschnittsänderungen und dadurch entsprechend gebildete Absätze der Rohrenden gegeben sein, es können jedoch hierzu auch in umlaufende Nuten der Rohrenden eingesetzte Sprengringe od. dgl. Verwendung finden.As far as the axial support between pipe ends and sealing cushions is concerned, this can be provided by changes in cross-section and the resulting steps in the pipe ends, but snap rings or similar inserted into the circumferential grooves of the pipe ends can also be used for this purpose.

Ferner kann es zweckmäßig sein, daß die freien Rohrenden um das zugeordnete freie Schenkelende des Dichtkissens dieses dabei einklemmend umgebördelt sind und/oder das das jeweilige freie Schenkelende des Dichtkissens durch einen radial gegengesetzten Klemmring gegen die benachbarte Rohrwand verspannt ist. Eine solche Einspannung der Kissenringlippen führt zu einer besonderen ggf. zusätzlichen Erhöhung der Dichtungswirkung, was beim Auftreten hoher Temperaturen wünschenswert sein kann, da dann in besonderem Maße mit einem Kriechen des Mediums zu rechnen ist. Außerdem ergibt sich aber eine definierte und über di& Ausbildung der Dichtkissen einstellbare Torsionsabstützung für die Rohrenden.Furthermore, it may be useful for the free pipe ends to be flanged around the associated free leg end of the sealing cushion, clamping it in place, and/or for the respective free leg end of the sealing cushion to be clamped against the adjacent pipe wall by a radially opposing clamping ring. Clamping the cushion ring lips in this way leads to a particular, possibly additional, increase in the sealing effect, which may be desirable when high temperatures occur, as the medium is then particularly likely to creep. In addition, however, a defined torsional support for the pipe ends is provided, which can be adjusted via the design of the sealing cushions.

Im Hinblick auf den vorstehend zuerst genannten Lösungsweg kann die Gestaltung auch so vorgenommen werden, daß die Rohrenden radial gerichtete Bunde aufweisen, zwischen denen das Dichtkissen ggf. radial innen durch wenigstens eines der Rohrenden gestützt angeordnet ist, daß von einem der Bunde der axialübergreifende und das Dichtkissen außen abstützende Tei1 ausgeht, daß sich an das freie Ende dieses Teiles eine radial nach außen gerichtete Stützfläche an-With regard to the solution mentioned above, the design can also be such that the pipe ends have radially directed collars, between which the sealing cushion is arranged, possibly supported radially on the inside by at least one of the pipe ends, that the axially overlapping part that supports the sealing cushion on the outside extends from one of the collars, that a radially outwardly directed support surface is attached to the free end of this part.

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schließt, daß der andere Bund das Teil bzw. die Stützfläche Über öffnungen mit endständigen Verlängerungen durchgreift, daß die Verlängerungen in axialem Abstand von der Stützfläche zu Gegenstützflachen radial nach außen geführt sind, und daß zwischen Stützfläche und Gegenstützflächen wenigstens ein Stützkissen mit gedämftfedernden Eigenschaften angeordnet ist. Hier sind also die Rohrenden sich teilweise durchdringend über das Stützkissen ineinander gehängt, wobei das Stützkissen, das durch den a.xial übergreifenden Teil sowie eine zusätzliche endständige Umbördelung der Stützfläche und/oder der Gegenstützflächen auch radial gehalten sein kann, in erheblichem Maße an der Kraftaufnahme und dabei einer entsprechenden Entlastung des Dichtkissens beteiligt ist.that the other collar passes through the part or the support surface via openings with end extensions, that the extensions are guided radially outwards at an axial distance from the support surface to the counter support surfaces, and that at least one support cushion with dampening properties is arranged between the support surface and the counter support surfaces. Here, the pipe ends are partially interpenetrating and suspended from one another via the support cushion, whereby the support cushion, which can also be held radially by the axially overlapping part and an additional end flanging of the support surface and/or the counter support surfaces, plays a significant role in absorbing the force and thus in a corresponding relief of the sealing cushion.

Das hier erwähnte Stützkissen kann selbstverständlich auch bei allen anderen vorbeschriebenen Konstruktionen bei deren entsprechende Ausbildung zusätzlich vorgesehen seien . Es kann ein umlaufender Ring sein. Eine andere Möglichkeit besteht darin, daß das Stützkissen durch mehrere symmetrisch über den Umfang verteilte Kissenelemente gebildet ist, die radial außen durch Verlängerungen der Stützflächen und/oder Gegenstützflächen gehalten sind.The support cushion mentioned here can of course also be provided in addition to all other previously described constructions if they are designed accordingly. It can be a circumferential ring. Another possibility is that the support cushion is formed by several cushion elements distributed symmetrically around the circumference, which are held radially on the outside by extensions of the support surfaces and/or counter-support surfaces.

Geht man von dem zweiten Lösungsweg aus, so können auch hier zwischen Ginbördelungen und Bunden ringförmig ausgebildete oder symmetrisch über den Umfang verteilte Stützkissen mit gedämpftfedernden Eigenschaften angeordnet sein, wozu das vorstehend gesagte gleichermaßen gilt. Auch besteht hier die Möglichkeit, daß die Bunde aufeinander zu schrägverlaufend ausgebildet und die Einbördelungen sowie die angrenzenden Flächen des Dichtkissens dazu parallel sind. Hier gehen also über die Stützkissen sowohl Radial- alsIf we take the second solution, here too, ring-shaped support cushions or support cushions distributed symmetrically around the circumference with dampened spring properties can be arranged between the flanges and the collars, to which the above applies equally. It is also possible here for the collars to be designed to run diagonally towards each other and for the flanges and the adjacent surfaces of the sealing cushion to be parallel to them. Here, both radial and

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auch Axialkräfte, wobei sich für das Dichtkissen eine trapezförmige Querschnittsgestaltung ergibt. Zur Radialabstützung des Dichtkissens nach innen können zweckmäßigerweise die Rohrenden herangezogen werden.also axial forces, which results in a trapezoidal cross-section for the sealing cushion. The pipe ends can be used to provide radial support for the sealing cushion towards the inside.

Was das Dichtkissen bzw. das jeweilige Stützkissen und dessen Ausbildung betrifft, so kann dieses aus temperatur- und korrosionsbeständigem Keramik- oder Metallmaterial in Form eines Faser- oder Drahtvlieses, -geflechtes, -gewebes, -gestrickes od. dgl. gepreßt sein, wobei zur Minderung insbesondere des inneren Verschleißes das Kissen wenigstens teilweise aus einem Material mit Gleitlagereigensclxaften bestehen oder mit diesem beschichtet sein kann. Außerdem kann mit dem Kissen ein zugesetztes Gleit- und Dichtmittel verpreßt sein.As far as the sealing cushion or the respective support cushion and its design are concerned, this can be pressed from temperature- and corrosion-resistant ceramic or metal material in the form of a fiber or wire fleece, mesh, fabric, knit or similar, whereby in order to reduce internal wear in particular, the cushion can consist at least partially of a material with sliding bearing properties or can be coated with this. In addition, an added lubricant and sealing agent can be pressed into the cushion.

Als besonders vorteilhaft kann es sich je nach Einzelfall erweisen, daß das Dichtkissen bzw. das jeweilige Stützkissen wenigstens einen Stützkörper mit gegenüber dem Kissenmaterial größerer Härte bzw. Festigkeit eingepreßt enthält. Solche Stützkörper lassen insbesondere die Einstellung eines progressiven Verformungsverhaltens des Kissens zu, da sie volumenmäßig die Menge des übrigen Kissenmaterials einschränken und nach dessen Verformung mit ihrer wesentlich höheren Stützwirkung zur Geltung kommen.Depending on the individual case, it can prove particularly advantageous for the sealing cushion or the respective support cushion to contain at least one support body pressed in with a greater hardness or strength than the cushion material. Such support bodies allow in particular the setting of a progressive deformation behavior of the cushion, since they limit the amount of the remaining cushion material in terms of volume and, after its deformation, come into effect with their significantly higher support effect.

Ferner ist es zweckmäßig, daß in das Dichtkissen wenigstens eine sich über den gesamten radialen Bereich des Ringraumes erstreckende Dichtfolie eingebettet ist, die eine Knitterfolie aus Metall sein kann, wobei sich als Metall EdelstahlFurthermore, it is expedient that at least one sealing foil extending over the entire radial area of the annular space is embedded in the sealing cushion, which can be a crumpled foil made of metal, with stainless steel being suitable as the metal.

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oder Aluminion besonders eignen. Ebensogut kann jedoch auch das Dichtkissen mit einer Dichtfolie umwickelt bzw. bandagiert sein, wobei in allen Fällen zusätzlich wenigstens eine umlaufende, radial gerichtete Dehnwelle in der Dichtfolie vorgesehen sein kann zum temperatur- und bewegungsbedingten Längenausgleich. Die Dichtfolie bildet also e^ir\e dichtende Membran oder Schottwand, die es ermöglicht, bei den übrigen Materialien bzw. Querschnitten des Dichtkissens die Frage der Abdichtung weniger zu beachten.or aluminum ion are particularly suitable. However, the sealing cushion can also be wrapped or bandaged with a sealing film, whereby in all cases at least one circumferential, radially directed expansion wave can also be provided in the sealing film to compensate for length changes due to temperature and movement. The sealing film thus forms ^a sealing membrane or bulkhead, which makes it possible to pay less attention to the question of sealing with the other materials or cross-sections of the sealing cushion.

Schließlich ist es vorteilhaft, wenn radial innerhalb der Dichtkissen und ggf. der Stützkissen eine Wärmeisolierung angeordnet ist. Hiermit ist ohne besonderen Aufwand ein erheblicher Schutz des Dichtkissens, des Stützkissens und ggf. auch des sie enthaltenden Ringraumes gegenüber extremen Temperaturbelastungen möglich.Finally, it is advantageous if thermal insulation is arranged radially inside the sealing cushions and, if applicable, the support cushions. This makes it possible to provide considerable protection for the sealing cushion, the support cushion and, if applicable, the annular space containing them against extreme temperature loads without any special effort.

Weitere Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich der nachfolgenden Beschreibung von sechs Ausführungsformen, die in der Zeichnung in den Figuren 1 bis 6 im halbseitigen Radialschnitt einer Rohrleitung dargestellt sind, wobei die vier ersten Beispiele einem ersten Konstruktionsprinzip und die beiden letzten Beispiele einem zweiten Konstruktionsprinzip folgen.Further features and details of the invention emerge from the following description of six embodiments, which are shown in the drawing in Figures 1 to 6 in a half-side radial section of a pipeline, the first four examples following a first design principle and the last two examples following a second design principle.

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Fig. 1 zeiat zwei Leitungsrohre 1, 2, auf denen zueinander koaxiale Rohrenden 3, 4 aufgesteckt und in nicht näher dargestellter, sich nach den Gegebenheiten des Einzelfalles richtender Weise festgelegt sind. Die Rohrenden 3, 4 bildden zwischen sich einen Ringrau·⁵! 5, in dem zwei im Querschnitt im wesentlichen rechteckige Dichtkissen 6, 7 sitzen, die als geschlossene Ringe ausgebildet sind. Die Dichtkisser. sitzen auf einer zwischen ihnen und dem Rohrende 3 angeordneten, wärmeisolierenden Hülse 8, gegen deren dargestellte radiale Querschnittsänderungen sie in Axialrichtung gegeneinander abgestützt sind. Voneinander fort finden die Dichtkissen 6, 7 ihre Axialabstützung über einen Stützring und einen im Rohrende 4 sitzenden Sprengring 10 einerseites und ein mit dem Rohrende 4 verschweißtes Reduzierstück 11 andererseits. Die Hülse 8 ist in Axialrichtung am Rohrstück 3 einerseits gegen eine Querschnittsänderung 12 und andererseits einen aufgesetzten Sprengring 13 abgestützt.Fig. 1 shows two pipes 1, 2, onto which coaxial pipe ends 3, 4 are placed and secured in a manner not shown in detail but depending on the circumstances of the individual case. The pipe ends 3, 4 form an annular space ⁵ between them in which two sealing pads 6, 7 are seated, which are essentially rectangular in cross-section and designed as closed rings. The sealing pads are seated on a heat-insulating sleeve 8 arranged between them and the pipe end 3, and are supported against each other in the axial direction against the radial cross-sectional changes shown. The sealing pads 6, 7 are axially supported apart from each other by a support ring and a snap ring 10 seated in the pipe end 4 on the one hand and a reducer 11 welded to the pipe end 4 on the other. The sleeve 8 is supported in the axial direction on the pipe section 3 on the one hand against a change in cross-section 12 and on the other hand by a snap ring 13.

Die beschriebene und dargestellte Ausbildung sorgt für eine axiale, laterale und angulare geggenseite Abstützung der Rohrenden 3, 4 und der Dichtkissen 6, 7 und damit im Ergebnis der Rohrenden 3, 4 gegeneinander.The described and illustrated design ensures axial, lateral and angular opposing support of the pipe ends 3, 4 and the sealing cushions 6, 7 and thus, as a result, of the pipe ends 3, 4 against each other.

Die Dichtkissen können aus einem Metallgestricke od. dgl. gepreßt sein, wobei eine sich über den gesamten Radialquerschnitt der Dichtkissen erstreckende Dichtfolien 14, 15 miteingepreßt sein kann.The sealing cushions can be pressed from a metal mesh or the like, whereby a sealing film 14, 15 extending over the entire radial cross-section of the sealing cushions can be pressed in.

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Wie ersichtlich, baut die dargestellte Konstruktion in Radialrichtung im wesentlichen im Bereich des Leitungsquerschnittes und ist in Axialrichtung äußerst kurz. In Abwandlung vom Beispiel gemäß Fig. 1 können die beiden Dichtkissen 6, 7 auch durch ein einziges, in Axialrichtung weiter ausgebildetes Dichtkissen ersetzt sein. Auch, besteht die Möglichkeit, die Sprengringe 10, 13 durch Umbördelungen der Rohrenden 3, 4 zu ersetzen, womit 11erdings in gewisser Weise ein endgültiger Verschluß gegeben wäre.As can be seen, the construction shown is essentially in the area of the pipe cross-section in the radial direction and is extremely short in the axial direction. In a variation of the example according to Fig. 1, the two sealing cushions 6, 7 can also be replaced by a single sealing cushion that is further developed in the axial direction. It is also possible to replace the snap rings 10, 13 by flanging the pipe ends 3, 4, which would, however, provide a permanent closure in a certain way.

Bei der Konstruktion gemäß Fig. 2 besteht Übereinstimmung mit Fig. 1 hinsichtlich der Rohre 1, 2, der Rohrenden 3, 4 und des Reduzierstückas 11.The design according to Fig. 2 corresponds to Fig. 1 with regard to the pipes 1, 2, the pipe ends 3, 4 and the reducer 11.

Andererseits sind hier jedoch Dichtkissen 16, 17 in den Ringraum 5 eingesetzt, die im wesentlichen V-förmigen Querschnitt aufweisen, wobei sie mit den freien Schenkeln voneinander fort gerichtet angeordnet sind und sich mit den die Schenkel miteinander verbindenden Bereichen gegeneinander abstützen. Das Dichtkissen 16 ist am Rohrende 3 in Axialrichtung wieder über eine Querschnittsänderung 12 entsprechend Fig. 1 angestützt, während das Dichtkissen 17 sich axial einerseits gegen das Reduzirestück 11 und andererseits über eine Stützscheibe 18 gegen den Sprengring 13 abstützt.On the other hand, sealing cushions 16, 17 are inserted into the annular space 5, which have a substantially V-shaped cross-section, whereby they are arranged with the free legs facing away from each other and are supported against each other with the areas connecting the legs. The sealing cushion 16 is supported on the pipe end 3 in the axial direction again via a cross-sectional change 12 according to Fig. 1, while the sealing cushion 17 is supported axially on the one hand against the reducing piece 11 and on the other hand via a support disk 18 against the snap ring 13.

In das Dichtkissen 16, 17 ist jeweils eine Knitterfolie 19, 20 aus Edelstahl eingeformt, die sich über den gesamten radialen Querschnitt des Ringraumes 5 erstreckt, wozu sie im vorliegenden Falle, wie dargestellt, mit ihren Enden um-A crumpled foil 19, 20 made of stainless steel is formed into the sealing cushion 16, 17, which extends over the entire radial cross-section of the annular space 5, for which purpose in the present case, as shown, it is wrapped around its ends.

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geschlagen und an die Außenfläche der Dichtkissen 16_s 17 geführt ist. Sowohl bei den vorstehend beschriebenen als auch bei den noch zu beschreibenden Ausführungformen besteht in vergleichbarer Weise selbstverständlich die Möglichkeit, das Dichtkissen mit einer Dichtfolie zu ummanteln bzw. zu bandagieren.and guided to the outer surface of the sealing cushions 16 _and 17. Both in the embodiments described above and in those still to be described, it is of course possible in a comparable manner to cover or bandage the sealing cushion with a sealing film.

Die in Fig. 2 veranschaulichte Ausführungsform hat zwischen Dichtkissen 16 und Rohrende 4 keine Axialabstützung für einen Einbaufall, bei dem diese nicht erforderlich isb. Dann aber ist eine besonders einfache Montage möglich, indem das Rohrende 4 einfach übergeschoben werden kann. Andererseits kann sich eine solche Bauform für einen Fall eignen, \ bei dem entsprechend große Axialbewegungen zwischen den Rohrenden zugelassen werden sollen, die dann über öie axiale Verschiebbarkeit des Rohrendes 4 auf den Dihtkissen 16, 17 möglich ist.The embodiment illustrated in Fig. 2 has no axial support between the sealing cushion 16 and the pipe end 4 for an installation case in which this is not required. However, particularly simple assembly is then possible in that the pipe end 4 can simply be pushed over. On the other hand, such a design can be suitable for a case in which correspondingly large axial movements between the pipe ends are to be permitted, which is then possible via the axial displacement of the pipe end 4 on the sealing cushions 16, 17.

Wie aus Fig. 2 schließlich ersichtlich, sollte der Einbau der dargestellten Rohrverbindung so erfolgen, daß das Medium in Richtung des Pfeiles 21 strömt.Finally, as can be seen from Fig. 2, the pipe connection shown should be installed in such a way that the medium flows in the direction of arrow 21.

Die Ausführungsform gemäß Fig. 3 geht von Rohren 22, 23 aus, auf denen Rohrenden 24, 25 in der allgemein anhand der Fig. 1 und 2 bereits geschriebenen Weise sitzen. Die in den damit gebildeten Ringraum 26 eingesetzten Dichtkissen 27, 28 entsprechen im wesentlichen wieder denen der Fig. 2.The embodiment according to Fig. 3 is based on pipes 22, 23 on which pipe ends 24, 25 are seated in the manner already described in general with reference to Figs. 1 and 2. The sealing cushions 27, 28 inserted into the annular space 26 thus formed essentially correspond to those in Fig. 2.

In Abwandlung hierzu sind jedoch die freien Enden der Schenkel mit den angrenzenden Bauteilen verklemmt. Hierzu ist das freie Ende 29 des Rohrendes 25 nach innen umge-In a variation of this, however, the free ends of the legs are clamped to the adjacent components. For this purpose, the free end 29 of the pipe end 25 is folded inwards.

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bördeltj was durch axiale Einschlitzüngen dieses Röhrendes erleichtert werden kann. Andererseits ist der radial innen | liegende Schenkel des Dichtkissens 27 durch einen Klemmring 30 gegen das Rohrende 24 gepreßt. Was das Dichtkissen 28 betrifft, so ist dessen radial außen liegender Schenkel zwischen Rohrende 25 und Reduzierstück 31 eingeklemmt, und der radial innen liegende Schenkel ist durch eine Umbördelung 32 des Rohrendes 24 entsprechend festgelegt.flanged, which can be facilitated by axial slits in this tube end. On the other hand, the radially inner leg of the sealing cushion 27 is pressed against the tube end 24 by a clamping ring 30. As for the sealing cushion 28, its radially outer leg is clamped between the tube end 25 and the reducer 31, and the radially inner leg is fixed accordingly by a flange 32 of the tube end 24.

Diese Festlegung der freien Schenkelenden der Dichtkissen 27, 28 führt einmal zu einer besonders guten Abdichtung, die im übrigen auch hier wieder durch eine Folie entsprechend Fig. 2 grundsätzlich gegeben sein kann. Sie führt aber auch zu einer Abstützung der Rohrenden 24, 25 in Torsionsrichtung über die Dichtkissen 27, 28, wobei auch hier Bewegungsfreiheit und Dämpfung durch den Kissenaufbau gestimmt werden können. Demgegenüber war bei den Ausführungsformen gemäß Fig. 1 und 2 eine Torsionsbewegung in grundsätzlich ungehinderter Weise möglich, wobei eine gewisse Steuerung auch im Hinblick auf eine Dämpfung jedoch von der Festigkeit des Sitzes der Dichkissen zwischen den Rohrenden abhängt.This fixing of the free leg ends of the sealing cushions 27, 28 leads to a particularly good seal, which can also be provided here in principle by a film as shown in Fig. 2. It also leads to a support of the pipe ends 24, 25 in the torsional direction via the sealing cushions 27, 28, whereby here too freedom of movement and damping can be adjusted by the cushion structure. In contrast, in the embodiments according to Fig. 1 and 2 a torsional movement was possible in a basically unhindered manner, whereby a certain control, also with regard to damping, depends on the firmness of the fit of the sealing cushions between the pipe ends.

Die Bauform gemäß Fig. 4 beruht im Prinzip auf der anhand der Fig. 1 bis 3 ersichtlichen Kosntruktionsweise. Hier sind wieder Rohrenden 33, 34 vorhanden, auf die radiale Bunde 35, 36 aufgeschweißt sind, wobei sich an den Bund 35 der axial das Rohrende 34 übergreifende Teil 37 anschließt um auch hier also die im Prinzip zwischen einander übergreifenden Rohrenden gebildete Ringkammer, die gegenüber der dargestellten Anordnung bei der Trennstelle zwischen den beiden Rohrenden durchaus auch beispielsweise weiter nach rechtsThe design according to Fig. 4 is based in principle on the construction method shown in Fig. 1 to 3. Here again there are pipe ends 33, 34, onto which radial collars 35, 36 are welded, whereby the part 37 axially overlapping the pipe end 34 is connected to the collar 35 in order to form the annular chamber formed in principle between the overlapping pipe ends, which, compared to the arrangement shown at the separation point between the two pipe ends, can also be extended further to the right, for example.

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verldgert sein kann, wenn nur der Teil 37 entsprechend weiter nach rechts gesetzt ist.can be extended if only part 37 is set further to the right.

In der Ringkammer ist ein Dichtkissen 38 angeordnet, das im vorliegenden Falle von einem Folienmantel 39 umgeben ist, damit die nötige Dichtwirkung besorgt ist. Der Folienmantel weist außerdem zwei umlaufende, radial gerichtete Dehnwellen 40 auf, um ein eventuelles Reißen der Folie zu verhindern.A sealing cushion 38 is arranged in the annular chamber, which in this case is surrounded by a film jacket 39, so that the necessary sealing effect is ensured. The film jacket also has two circumferential, radially directed expansion waves 40 to prevent any possible tearing of the film.

Wie aus Fig. 4 ferner ersichtlich ist, schließt sich an das freie Ende des Teiles 37 eine radial nach außen gerichtete Stützfläche 41 an, während der andere Bund 36 das Teil 37 bzw. die Stützfläche 41 über öffnungen mit endständigen Verlängerungen 42 durchgreift. Die Verlängerungen 42 wieder rum sind in axialem Abstand gegenüber der Stützfläche 41 in Gegenstützflächen 44 radial nach außen geführt. Schließlich ist zwischen Stützfläche 41 und Gegenstätzflachen 44 wenigstens ein Stützkissen 45 mit gedämpftfedernden Eigenschaften angeordnet, das als umlaufender Ring ausgebildet sein kann, jedoch auch aus mehreren, symmetrisch über den Umfang verteilten Einzelkissen bestehen kann. Zur radialen Halterung kann die Stützfläche 41 außen noch eine Verlängerung 46 aufweisen, was in umgekehrter Weise selbstverständlich gleichermaßen ausgeht von den Gegenstützflächen 44 möglich wäre.As can also be seen from Fig. 4, a radially outward-facing support surface 41 is connected to the free end of the part 37, while the other collar 36 passes through the part 37 or the support surface 41 via openings with terminal extensions 42. The extensions 42 in turn are guided radially outward in counter support surfaces 44 at an axial distance from the support surface 41. Finally, between the support surface 41 and the counter surfaces 44, at least one support cushion 45 with dampened spring properties is arranged, which can be designed as a circumferential ring, but can also consist of several individual cushions distributed symmetrically around the circumference. For radial support, the support surface 41 can also have an extension 46 on the outside, which would of course be equally possible in reverse from the counter support surfaces 44.

So bildet Fig. 4 ein Beispiel dafür, wie die Konstruktion in axialer Richtung auf ein Mindestmaß reduziert sein kann, wobei andererseits das Dichtkissen 38 durch das oder die Stützkissen 45 entlastet ist.Thus, Fig. 4 provides an example of how the construction can be reduced to a minimum in the axial direction, while on the other hand the sealing cushion 38 is relieved by the support cushion(s) 45.

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Die Fig. 5 und 6 zeigen Beispiele dafür, wie der das jeweilige Dichtkissen aufnehmender Ringraum in wesentlichen axial zwischen zwei Rohrenden angeordnet iSt.Figures 5 and 6 show examples of how the annular space accommodating the respective sealing cushion is arranged essentially axially between two pipe ends.

Hierzu sind gemäß Fig. 5 die Rohrenden 47, 48 mit radialen Bunden 49, 50 versehen, zwischen denen das Dichtkissen 51 sitzt, wobei hier das Dichtkissen 51 durch die freien Kanten der Bunde 49, 50 nach radial innen abgestützt ist.For this purpose, according to Fig. 5, the pipe ends 47, 48 are provided with radial collars 49, 50, between which the sealing cushion 51 is seated, whereby the sealing cushion 51 is supported radially inward by the free edges of the collars 49, 50.

Die radial äußere Abstützung des Dichtkissens 51 geschieht i The radially outer support of the sealing cushion 51 takes place in

durch eine Hülse 52, deren Enden Einbördelungen 53, 54 aufweisen, die über Stützkissen 55, 56 in Axialrichtung ihrer Abstützung gegen die Bunde 49, 50 finden und damit die Rohrenden 47, 48 gegeneinander spannen, wodurch auch die Verspanriung der Bunde 49, 50 gegen das Dichtkissen gegeben ist. Die Hülse 52 kann ein bleibend aufgeformtes Teil sein. Selbstverständlich besteht auch die Möglichkeitby a sleeve 52, the ends of which have flanges 53, 54 which are supported against the collars 49, 50 in the axial direction by support cushions 55, 56 and thus tension the pipe ends 47, 48 against each other, which also ensures that the collars 49, 50 are braced against the sealing cushion. The sleeve 52 can be a permanently molded part. Of course, it is also possible

der Ausbildung nach Art einer Schelle od. dgl.the design resembles a clamp or similar.

|. Die Ausführungsform gemäß Fig. 6 entspricht im wesentlichen|. The embodiment according to Fig. 6 corresponds essentially

\ der gemäß Fig. 5. Auch hier Rohrenden 57, 58 mit radialen Bunden 59, 60 und zwischen^gesetztes Dichtkissen 61, außen umlaufende Hülse 62 mit radialen Einbördelungen 63, 64 sowie zwischen diese und die Bunde 59, 60 eingelegte Stützkissen 65, 66. \ the one according to Fig. 5. Here too, pipe ends 57, 58 with radial collars 59, 60 and sealing cushion 61 placed between them, externally circumferential sleeve 62 with radial flanges 63, 64 and support cushions 65, 66 placed between this and the collars 59, 60.

Der Unterschied gegenüber Fig. 5 besteht darin, daß die Bunde 59, 60 aufeinanderzu schräg gestellt sind, wobei die Einbördelungen 63_S 64 eine entsprechend angepaßte Schrägstellung aufweisen sowie gleichermaßen die Seitenflächen des Dichtkissens 61. Dadurch ist das Dichtkissen 61 nach radial außen durch die Bunde 59, 50 abgestützt, während im vorliegenden Falle die innere Radialabstützung des Dichtkissens 61 durchThe difference compared to Fig. 5 is that the collars 59, 60 are inclined towards each other, whereby the flanges 63 _and 64 have a correspondingly adapted inclination as do the side surfaces of the sealing cushion 61. As a result, the sealing cushion 61 is supported radially outward by the collars 59, 50, while in the present case the inner radial support of the sealing cushion 61 is provided by

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die Rohrenden 57, 58 geschieht.the pipe ends 57, 58.

In beiden Fällen ist die Aufgabenverteilung zwischen Dichtkissen und Stützkissen grundsätzlich wieder so wie am Beispiel der Fig. 4 erläutert. Nach Fig. 5 und 6 können aber die Stützkissen, wenn sie als umlaufende Ringe ausgebildet sind, gleichzeitig an der Aufgabe der Abdichtung teilnehmen, wodurch sich praktisch eine hintereinandergeschaltete Doppeldichtung ergibt.In both cases, the distribution of tasks between the sealing cushion and the support cushion is basically the same as explained in the example in Fig. 4. According to Fig. 5 and 6, however, the support cushions, if they are designed as circumferential rings, can simultaneously participate in the task of sealing, which practically results in a double seal connected in series.

Claims

Witzenmann GmbH Metal 1 GmbH & Co. KG Pforzheim Karl-Friedrich-Straße 134 D-7530 Pforzheim PROTECTION PROCESS

1. connecting device for two pipes of a line for hot media, in particular exhaust pipes of motor vehicles, where the pipe ends directed towards each other are flexibly axially, laterally and angularly movable to each other and are tightly connected to each other and guided against each other,
characterized,

that an annular space (5, 26) connecting the pipe ends (3, 4; 24, 25; 33, 34; 47, 48; 57, 58) to one another is at least partially formed by these, that in the annular space at least one sealing cushion (6, 7; 16, 17; 27, 28; 38, 51, 61) designed as a ring is arranged with damped spring properties in the radial and axial directions and that the pipe ends are supported against one another radially and optionally axially via the sealing cushion.

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2. Connecting device according to claim 1, characterized in that one pipe end (4, 25, part 37) is designed to overlap coaxially with the other (3, 24, 34) to form the annular space (5, 26) between the pipe ends.

3. Connecting device according to claim 1, characterized in that the annular space is delimited on the outside by a sleeve (52, 62), cuff or the like coaxial with the pipe ends (47, 48; 57, 58) and that this is supported at least indirectly in the axial direction and optionally in the radial direction by means of end flanges (53, 54; 63, 64) directed radially inwards against radially outward-facing collars (49, 50; 59, 60) of the pipe ends, between which the sealing cushion (51, 61) is arranged.

4. Connecting device according to one of the preceding claims, characterized in that at least two sealing cushions (6, 7; 16, 17; 27, 28) are arranged next to one another in the axial direction of the line.

5. Connecting device according to one of the preceding claims, characterized in that the sealing cushion (6, 7, 38, 51, 61) has a substantially rectangular cross-section.

6. Connecting device according to claim 2, characterized in that the light cushion (16, 17; 27, 28)

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has a substantially V-shaped cross-section and rests with its legs on the pipe ends (3, 4; 24, 25).

7. Connecting device according to claim 6, characterized in that d 3 β with 7wpi side by side sealing cushions (16, 17; 27, 28) these are arranged with the crossbar connecting the legs or the free leg ends lying against one another.

8. Connecting device according to one of the preceding claims, characterized in that the axial support between pipe ends (3, 4) and sealing cushions (6, 7; 16, 17) is provided by cross-sectional changes (11, 12) of the pipe ends.

9. Connecting device according to claim 2, characterized in that the axial support between pipe ends (3, 4) and sealing cushions (6, 7; 17) is provided by snap rings (10, 13) or the like inserted into circumferential grooves of the pipe ends.

10. Connecting device according to claim 6, characterized in that the free pipe ends (29, 32) are flanged around the associated free leg end of the sealing cushion (27, 28) so as to clamp the latter.

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11. Connecting device according to claim 6, characterized in that the respective free leg end of the sealing cushion (27, 28) is clamped against the adjacent pipe wall (24) by a radially opposing clamping ring (30).

12. Connecting device according to claim 2, characterized in that the pipe ends (33, 34) have radially directed collars (35, 36) between which the sealing cushion (38) is arranged, optionally supported on the inside by at least one of the pipe ends, that the axially overlapping part (37) supporting the sealing cushion on the outside extends from one of the collars (35), that a radially outwardly directed support surface (41) adjoins the free end of this part, that the other collar (36) passes through the part (37) or the support surface (41) via openings with end extensions (42), that the extensions are guided radially outward at an axial distance from the support surface to counter support surfaces (44), and that at least one support cushion (45) with dampened spring properties is arranged between the support surface and counter support surfaces.

13. Connecting device according to claim 12, characterized in that the support cushion (45) is a circumferential ring.

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14. Connecting device according to claim 12, characterized in that the support cushion (45) is formed by several cushion elements distributed symmetrically over the circumference, which are held radially on the outside by extensions (46) of the support surface (41) and/or counter-support surfaces (44).

15. Connecting device according to claim 3, characterized in that support cushions (55, 56; 65, 66) with dampened spring properties are arranged between the flanges (53, 54; 63, 64) and collars (49, 50; 59, 60) which are ring-shaped or distributed symmetrically over the circumference.

16. Connecting device according to claim 3 or 15, characterized in that the collars (59, 60) are designed to run obliquely towards one another and the flanges (63, 64) and the adjacent surfaces of the sealing cushion (61) are parallel thereto.

17. Connecting device according to one of claims 3, 15 or 16, characterized in that the sealing cushion (61) is supported radially inwardly by the pipe ends (57, 58).

18. Connecting device according to one of the preceding claims, characterized in that the sealing cushion or the support cushion is made of temperature and corrosion-resistant ceramic or metal material in the form of

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a fibre or wire fleece, mesh, fabric, knit or the like.

19. Connecting device according to claim 18, characterized in that the sealing cushion or the support cushion consists at least partially of a material with sliding bearing properties or is coated with this.

20. Connecting device according to claim 18 or 19, characterized in that the sealing cushion or the support cushion is pressed with an added lubricant and sealing agent.

21. Connecting device according to one of claims 18 to 20, characterized in that the sealing cushion or the support cushion contains at least one support body pressed in with a greater hardness or strength than the cushion material.

22. Connecting device according to one of the preceding claims, characterized in that at least one sealing film (14, 15; 19, 20) extending over the entire radial region of the annular space (5) is embedded in the sealing cushion (6, 7; 16, 17).

23. Connecting device according to one of the preceding claims, characterized in that the sealing cushion (38) is wrapped or covered with a sealing film (39).

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is bandaged.

24. Connecting device according to claim 22 or 23, characterized in that the sealing film is a crumpled film made of metal.

25. Connecting device according to one of claims 22 to 24, characterized in that the foil consists of stainless steel or aluminum.

26. Connecting device according to one of claims 22 to 25, characterized in that the sealing film (39) has at least one circumferential, radially and/or axially directed expansion shaft (49).

27. Connecting device according to one of the preceding claims, characterized in that a thermal insulation (8) is arranged radially inside the sealing cushions and optionally the support cushions.