DE69720680T2

DE69720680T2 - Abdichtungssystem

Info

Publication number: DE69720680T2
Application number: DE69720680T
Authority: DE
Inventors: Robert Hoyes; Carl Thorpe
Original assignee: Flexitallic Investments Inc
Current assignee: Flexitallic Investments Inc
Priority date: 1996-10-01
Filing date: 1997-09-25
Publication date: 2003-12-18
Anticipated expiration: 2017-09-26
Also published as: GB9620438D0; WO1998014724A1; US6105596A; AU4391197A; CA2239040A1; GB2317929A; DE69720680D1; EP0864056A1; EP0864056B1; GB2317929B; AU733766B2

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf eine Fluidabdichtung und betrifft insbesondere eine Abdichtung gegen Entweichen entlang sich drehender und/oder drehbaren Wellen oder sich hin und her bewegender und/oder hin und her bewegbaren Wellen.
Fluidsteuerventile zeigen ein signifikantes Dichtungsproblem aufgrund widersprüchlicher Erfordernisse auf. Die Fluidabdichtung an der Ventilstellgliedwelle muss wirkungsvoll sein, aber darf physikalisch nicht so dicht sein, um den Betrieb des Ventils nicht übermäßig zu erschweren. Überdies muss wegen der intermittierenden Betriebsfrequenz die Wellenabdichtung in der Lage sein, eine zufriedenstellende Abdichtung sowohl während dem Betrieb als auch vor und nach den Zeitspannen des langwierigen Stillstands sicherzustellen.
Natürlich sind Dichtungspackungen und/oder Abdichtungen für solche Anwendungen seit vielen Jahren in allgemeinem Gebrauch. Herkömmliche Stopfbüchsenabdichtungen für Ventilschäfte und Gleit-/Drehwellen verwendeten im Wesentlichen Textilmaterialien wie z. B. Seile und Kordeln, die für gewöhnlich mit einer Schmier-/Abdichtungszusammensetzung imprägniert sind. Beispielsweise ist eine mit einem Material, wie z. B. PTFE oder einer Grafitzusammensetzung imprägnierte Kordelabdichtung mit einem im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt weit verbreitet in Gebrauch. Eine gemessene Länge der Kordel wird in einen Ring geformt und eine Anzahl dieser Ringe wird in eine oben geöffnete, den zu dichtenden Schaft umgebende Kammer gepackt. Die Kammer, oder "Stopfbüchse" wird dann geschlossen, manchmal mit Hilfe eines Schraubgewindeadapters aber öfter mit Hilfe eines Stopffolgeglieds, das durch ein Beschlagfolgeglied gehalten wird, welches durch Beschlagschrauben und -muttern gehalten wird, durch deren Anziehen ein Druck auf die Kordelringe in der Kammer aufgebracht wird.
Ein Teil des axialen Drucks wird in radialen Druck auf die Welle umgewandelt und es ist dieser radiale Druck, der eine Dichtung erzeugt. Unglücklicherweise ist der gegenwärtige Betrag des entwickelten radialen Drucks aufgrund der eines solchen einfachen Aufbaus zu eigenen Geometrie lediglich zum Gebrauch in Anwendungen mit relativ geringem Druck geeignet oder bei denen die Gängigkeit des abgedichteten Fluids nicht so groß ist. Für Gase unter Hochdruck ist die einfache herkömmliche Stopfbüchsentechnik jedoch unzufriedenstellend, da es offensichtliche Grenzen des axialen Drucks gibt, der aufgebracht werden kann, ohne es außergewöhnlich schwierig zu machen, die Welle zu drehen oder in Achsrichtung zu verschieben.
Aus diesen Gründen wurden Stopfbüchsengestaltungen sehr viel aufwändiger. Somit wurde vorgeschlagen, die herkömmlichen, imprägnierten Kordelpackungen durch einen Satz von aus Grafit oder einem ähnlichen, relativ fügsamen Material geformten Ringen zu ersetzen. Um den radialen Abdichtungsdruck an der Welle zu erhöhen, wurde zudem vorgeschlagen, die Kontaktbereiche der anliegenden Ringe so zu formen oder ihnen eine solche Kontur zu geben, dass der Axialdruck wirkungsvoller in Radialdruck umgewandelt wird. Um dieses zu erreichen, wurde die Verwendung von keilförmigen Ringen geläufig, wie in zahlreichen Patentschriften veranschaulicht ist, siehe beispielsweise WO/81/02454.
Obwohl solche keilförmigen Ringe erfolgreich sind, sind sie jedoch nicht einfach herzustellen oder einfach im Gebrauch, da es möglich ist, sie fehlerhaft zu installieren, wobei die Winkel zwischen den Arbeitsflächen der unterschiedlichen Ringe nicht dieselben sind. Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine relativ einfache Packungsanordnung zu schaffen, die in ihrer Herstellung/Installation einfach ist.
Erfindungsgemäß hat eine Dreh- und/oder Gleitwellenabdichtung zum Gebrauch in einer Stopfbüchse einen ersten geformten Grafitring mit im Wesentlichen dreieckigem Querschnitt, dessen eine Seite im Gebrauch im Wesentlichen senkrecht zu der Längsachse der drehbaren und/oder verschieblichen Welle ist, deren Fläche entlang ihrer Axialrichtung gegen Fluidentweichen abzudichten ist, und dessen zweite Seite im Gebrauch im Wesentlichen parallel zu der Welle angeordnet ist, um mit der inneren Wand eines die Welle umgebenden Gehäuses in Eingriff zu gelangen, einen zweiten geformten Grafitring von im Wesentlichen dreieckigen Querschnitt und mit im Wesentlichen zu denen des ersten geformten Rings gleichen Abmessungen, wobei der zweite Ring im Gebrauch in einem umgedrehten Verhältnis zu dem ersten Ring, um dadurch einen sich um die Welle herum in Axialrichtung erstreckenden Hohlraum zu definieren, zusammen mit einem zwischen dem ersten und zweiten Ring installierten dritten, geformten Grafitring mit einem dreieckigen Querschnitt installiert ist, um den Hohlraum im Wesentlichen vor dem Aufbringen von Axialdruck auf die Ringe im Wesentlichen vollständig zu füllen, um eine Abdichtungskraft zwischen der inneren Wand des Gehäuses und der Welle zu entwickeln.
Bevorzugter Weise sind der erste und der zweite Ring so dimensioniert, dass sich die dritte Seite jedes der beiden Dreiecke so neigt, dass sie, wenn sie in dem Gehäuse installiert sind, einen Winkel von ungefähr 30º zu der Achse der Welle bilden, wobei der dritte Ring so dimensioniert ist, dass er einen ergänzenden, Scheitelwinkel von ungefähr 120º hervorbringt. Es ist erkennbar, dass in diesem bevorzugten Fall der Querschnitt des dritten Rings ein stumpfwinkliges Dreieck bildet, dessen längste Seite im Gebrauch gegen die Fläche der Welle stößt.
Der erste und zweite Ring können eine höhere Dichte an einem radial einwärts gerichteten Bereich des Rings haben, als die Dichte dieser Ringe an einem radial auswärts gerichteten Bereich ist. Wahlweise oder zusätzlich kann der dritte Ring eine höhere Dichte an einem radial auswärts gerichteten Bereich des Rings haben, als die Dichte des Rings an einem radial einwärts gerichtetem Bereich ist. Die Dichte des ersten und zweiten Rings an einem radial einwärts gerichteten Bereich dieser Ringe kann größer als die Dichte des dritten Rings an einem radial einwärts gerichtetem Bereich des dritten Rings sein. Der dritte Ring kann eine größere Dichte an einem radial auswärts gerichteten Bereich des dritten Rings haben, als die Dichte des ersten und zweiten Rings an einem radial auswärts gerichtetem Bereich ist.
Der erste und der zweite Ring können aus Kreisringen mit im Wesentlichen quadratischem oder rechtwinkligem Querschnitt geformt sein. Der dritte Ring kann aus einem Kreisring mit im Wesentlichen quadratischen oder rechtwinkligen Querschnitt geformt sein.
Der erste und der zweite Ring können eine höhere Durchschnittsdichte als die Durchschnittsdichte des dritten Rings haben.
Bevorzugter Weise haben der erste und der zweite Ring eine höhere Dichte als der dritte Ring, wobei alle drei Ringe aus Ringen mit im Wesentlichen quadratischem oder rechtwinkligen Querschnitt gießgeformt sind, die durch Wickeln eines Grafitbands auf einen zylindrischen Formgeber gefertigt sind, bevor sie auf eine ringförmige Form übertragen werden, wodurch das Formgeben zu ihrer entgültigen, dreieckigen Querschnittsform ausgeführt wird. Ein besonders bevorzugtes Grafitband hat abgeschiefertes Grafit und hat eine Dichte in der Größenordnung von 1,0 g/cm³. Bevorzugter Weise beträgt die entgültige Formdichte der Ringe höchstens 1,3 g/cm³.
Im Fall eines typischen dritten Rings und unter Annahme, dass der bevorzugte Querschnitt einen Öffnungswinkel von nahezu 120º hat, wird die lange Seite des geformten Rings (die Seite, die mit der Fläche der Welle in Kontakt ist, eine Länge haben, die ungefähr 3 bis 4 Mal der Breite des Rings in einer Radialrichtung entspricht.
Es wurde herausgefunden, dass dadurch, dass den drei Ringen die Struktur in dieser bevorzugter Weise gegeben wurde und dass sie als Ringe mit im Wesentlichen quadratischen oder rechtwinkligen Querschnitt geformt wurden, welche von ausgedehntem Grafitband abgewickelt wurden, die bevorzugten Dichteverhältnisse durch den Formgebungsprozess auf ein gewisses Ausmaß oder zumindest im Wesentlichen automatisch erzeugt werden konnten.
Somit wird die lange Seite des dritten Dreiecks (die Seite, die im Gebrauch die Seite bildet, die mit der zu dichtenden Welle in Kontakt ist, eine geringere Dichte aufweisen und wird daher mit Bezug auf den ersten und zweiten Ring fügsamer werden. Da allerdings die letztgenannten auch dreieckig sind, werden dadurch, dass sie gegen den dritten Ring gedrückt werden, zusammen mit einer entsprechenden auswärts gerichteten Kraft in dem ersten und zweiten Ring in dem dritten Ring radial einwärts gerichtete Kräfte erzeugt, jedoch werden sie in diesem letztgenannten Fall, gegen das umgebende Gehäuse gerichtet. Es wurde herausgefunden, dass diese Kombination von relativen Dichtungseigenschaften und Ringkonfigurationen insbesondere vorteilhaft ist, da es die Abdichtungskräfte auf die wirkungsvollsten Bereiche richtet.
Somit ist es relativ einfach gegen Entweichen entlang der statischen Innenwand des Gehäuses abzudichten, so dass die höhere Dichte des ersten und des zweiten Rings eine relativ einfache Funktion haben. Demgegenüber ist der kritische Bereich mit der drehbaren und/oder verschieblichen Welle mit dem maximal möglichen Flächenbereich eines weniger dichten, fügsameren Materials in Kontakt.
Die bis hier erörterten Anordnungen umfassen lediglich den Teil der Wellenabdichtung, der durch die Grafitringe aufgebaut ist. Gemäß einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung, ist die erfindungsgemäße Wellenabdichtung mit zumindest einem Kopfring aus Fasermaterial versehen, wobei der Kopfring im Gebrauch mit einem, dass heißt, dem ersten oder dem zweiten Ring, in Eingriff ist. Bevorzugter Weise werden zwei solcher Kopfringe vorgesehen, wobei einer im Gebrauch mit dem ersten Ring im Eingriff ist und der andere im Gebrauch mit dem zweiten Ring in Eingriff ist, mit anderen Worten befinden sich diese Ringe an entgegengesetzten Enden des Grafitringsatzes.
Insbesondere ist es vorzuziehen, dass die Kopfringe plattiertes Kohlenfasergarn aufweisen, das bevorzugter Weise mit PTFE und/oder einem hochviskosen Schmiermaterial imprägniert ist. Vorteilhafter Weise weist das Karbonfasergarn Reißspinnkarbonfasern mit einem Durchmesser von ungefähr 6 um auf.
Letzteres wurde herausgefunden, um die thermische Stabilität zu verbessern, während das vorgenannte sicherstellt, dass die geflochtene Packung eine relativ geringe Permeabilität aufweist. Dies stellt wiederum sicher, dass ein Minimalbetrag von PTFE zur Imprägnierung erforderlich ist. Das ist wichtig, um zu verhindern, dass das PTFE ein physikalisch dominantes Element in dem Kopfringen wird, bei denen mechanische und thermische Stabilität ein wichtiges Erfordernis ist.
Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Abdichten einer Dreh- und/oder Gleitwelle in einer Stopfbuchse mit einer Abdichtung vorgesehen, wobei die Abdichtung folgendes aufweist: einen ersten geformten Grafitring mit im Wesentlichen dreieckigen Querschnitt, dessen eine Seite im Wesentlichen rechtwinklig zur Längsachse der drehbaren und/oder verschieblichen Welle ist, deren Oberfläche in einer Axialrichtung gegen Fluidentweichen dort entlang abzudichten ist und dessen zweite Seite im Wesentlichen parallel zu der Welle angeordnet ist, um mit der inneren Wand eines die Welle umgebenden Gehäuses einzugreifen; einen zweiten geformten Grafitring von im Wesentlichen dreieckigen Querschnitt und mit im Wesentlichen zu denen des ersten geformten Rings gleichen Abmessungen, wobei der zweite Ring im Gebrauch in einem umgedrehten Verhältnis zu dem ersten Ring, um dadurch einen sich um die Welle herum in Axialrichtung erstreckenden Hohlraum zu definieren, zusammen mit einem zwischen dem ersten und zweiten Ring installierten dritten, geformten Grafitring mit einem dreieckigen Querschnitt installiert ist, um den Hohlraum im Wesentlichen vor dem Aufbringen von Axialdruck auf die Ringe im Wesentlichen vollständig zu füllen, um eine Abdichtungskraft zwischen der inneren Wand des Gehäuses und der Welle zu entwickeln.
Däs Verfahren kann ferner Axialdruck an dem ersten und zweiten Ring aufweisen, der die Dichte des an den ersten und zweiten Ring angrenzenden dritten Rings in dem Bereich des dritten Rings erhöht, um größer als die Dichte des dritten Rings in dem an die Welle angrenzenden Bereich des Rings zu sein.
Der erste und zweite Ring können eine größere Dichte an einem radial inneren Bereich als an dem radial inneren Bereich des dritten Rings haben, wodurch Axialdruck zwischen dem ersten und zweiten Ring dazu führt, dass die axial inneren Bereiche des ersten und zweiten Rings radial innere Bereiche des dritten Rings in Abdichtungseingriff mit der Welle drücken. Der dritte Ring kann eine größere Dichte an einem radial äußeren Bereich als an einem radial äußeren Bereich des ersten und zweiten Rings haben, wodurch Axialdruck zwischen dem ersten und zweiten Ring dazu führt, dass der axial äußere Bereich des dritten Rings radial äußere Bereiche des ersten und zweiten Rings in Abdichtungseingriff mit dem Gehäuse drückt.
Es ist so zu verstehen, dass die Kopfringe eine signifikante Rolle in der gesamten Abdichtungsanordnung spielen, da durch sie der Axialdruck auf die Grafitringe aufgebracht wird.
Für ein besseres Verständnis der Erfindung wird nun ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung mit Hilfe eines Beispiels mit Bezug auf die beiliegende Zeichnung beschrieben, in der die einzige Figur eine Schnittansicht durch eine in einer erfindungsgemäßen Dreh- und/oder Gleitwellenabdichtung eingebauten Wellenabdichtungsanordnung ist.
In der Figur erstreckt sich eine Stellgliedbetätigungswelle 1 von einer Kammer 2 durch eine Stopfbuchse 3 hindurch, wobei die Kammer 2 in Gebrauch Fluid bei einem Druck, der beträchtlich höher als der Atmosphärendruck ist, auf einen Bereich von beträchtlich niedrigerem Druck, typischerweise Atmosphärendruck, eindämmt. Letztere besteht aus einer im Wesentlichen zylindrischen Wand mit einer Bodenwand 5 an einem ihrer Enden und einer darin definierten Öffnung 6, durch die die Welle 1 frei in die Kammer hinein durchführt. An dem entgegengesetzten, andererseits offenen Ende der Stopfbuchse befindet sich ein Stopfverschluss 7 mit einem Kopf 8, der mit einer Vielzahl von Öffnungen 20 versehen ist, durch die sich Beschlagschrauben 21 von der Stopfbuchse hindurch erstrecken. Muttern 22 werden zusammen mit Unterlegscheiben 23 verwendet, um den Verschluss 7 in Lage zu halten und um zur selben Zeit das Aufbringen von axial gerichtetem Druck auf die Abdichtungsanordnung (wird nachstehend beschrieben) in der Stopfbuchse zu vereinfachen. Der Stopfverschluss 7 und sein Kopf 8 haben eine darin definierte Zentralöffnung, durch die die Welle 1 frei hindurchführt. Die zylindrische Wand, die Grundwand 5 und die gegenüberliegenden Flächen des Verschlusses 7 definieren somit zusammen eine die Welle 1 umgebende zylindrische Kammer 9. Um zumindest das Fluidentweichen entlang der Welle 1 von der Kammer 2 zu minimieren, ist die Kammer 9 mit einer Abdichtungsanordnung versehen, die ein paar Kopfringe 10 und drei Grafitringe 11, 12 bzw. 13 aufweist.
Die Grafitringe 11 und 13 haben einen dreieckigen Querschnitt und sind so zusammengebaut, dass gegenüberliegende Spitzen an der zylindrischen Wand 4 anliegen und sich in naher Umgebung zueinander befinden, obwohl in diesem bestimmten Beispiel die Spitzen an sich an den Stellen 14 bzw. 15 geringfügig abgeschrägt sind, um zu verhindern, dass die Ringe bei Aufbringen von Axialdruck aneinander anstoßen. Die Dreiecksquerschnitte wurden bei diesem Beispiel so gewählt, dass die Hypotenuse jedes dreieckigen Querschnitts um 30º gegen die Längsachse der Welle 1 geneigt ist, wobei die angrenzenden Seiten senkrecht zu bzw. parallel zu dieser Achse sind.
Zwischen den Ringen 11 und 13 ist ein dritter Ring 12 angeordnet, der durch ein stumpfwinkliges Dreieck mit einem stumpfen Winkel von 120º gebildet ist und der im Wesentlichen den zwischen den ersten beiden Dreiecken und der Welle 1 definierten dreieckigen Kreisring ausfüllt, wobei die Grundlinie des dritten Dreiecks mit der Welle 1 in Kontakt ist. Obwohl der stumpfe Winkel mit 120º dargestellt ist, könnte jeder geeignete Winkel, wie z. B. 60º oder 90º gewählt werden, wobei die Winkel der ersten beiden Dreiecke entsprechend geändert werden müssen, um ein Anliegen entlang der angrenzenden Flächen sicherzustellen.
Alle drei Ringe wurden herkömmlicherweise durch Formgebung aus einem Ringkörper mit im Wesentlichen dreieckigen Querschnitt gefertigt, der durch Wickeln eines ausgedehnten Grafitbands auf einen zylindrischen Formgeber ausgebildet ist. Das ausgedehnte Grafitband hat eine Dichte von ungefähr 1,0 g/cm³. Nach der Formgebung belief sich die durchschnittliche Dichte auf 1,6 oder 1,3 g/cm³. Die Ringe 11 und 13 können eine größere Durchschnittsdichte als der Ring 12 aufweisen. Die Kopfringe wurden aus Rissspinnkarbonfasergarn mit einem Durchmesser von 6 um geflochten, das mit PTFE in Form einer Dispersion imprägniert ist und ein hochviskoses Schmiermittel enthält. Es wurde lediglich ausreichend PTFE und Schmiermittel verwendet, um ein zufriedenstellendes Flechten zu ermöglichen. Als ein Ergebnis liegt die funktionelle Last-Lagerleistung der Kopfringe einem direkten Kontakt mit den Karbonfasern und nicht einer PTFE Beschichtung oder Zwischenschichten zugrunde.
Die Ringe 11, 12 und 13 werden über ihren Querschnittsbereich keine gleichmäßige Dichte aufweisen. Mit Bezug darauf kann der dritte Ring 12 als ein zylindrischer Querschnitt ausgebildet sein, bevor er axial oder radial oder beides in die Gießform gedrückt wird, um die gezeigte Gestalt zu erreichen. Das geschnittene Band kann vor dem Zusammendrücken 1,6 bis 1,8 mal der Breite der fertiggestellten Ringe sein. Es kann gesehen werden, dass der radial äußerste Bereich 25 des Rings 12 axial auf ein größeres Ausmaß zusammengedrückt wird, als der radial innere Bereich, um eine größere Dichte an dem Bereich 25 zu haben, wobei die Dichte radial einwärts dieses Rings abnimmt. Auf gleiche Weise wird der radial innere Bereich 26 der Ringe 11 und 13 mehr als der radial äußere Bereich zusammengedrückt werden, um dem radial inneren Bereich 26 eine größere Dichte zu geben.
Wahlweise oder zusätzlich können die Bereiche 25 und 26 aus einer größeren Dichte durch Umwickeln mit Grafitband von unterschiedlichen Dichten an jenen Bereichen oder durch Hinzufügen von mehr Grafitband an jenen Bereichen vor dem Zusammendrücken in den Formen gemacht werden. Somit kann die Dichtevariation übertrieben werden.
Im Gebrauch wurde der Stopfverschluss 7 durch Anziehen der Muttern 22 abwärts gezwungen, wodurch das Volumen der Kammer verringert wird und ein axialer Druck durch beide Kopfringe 10 auf die drei Grafitringe aufgebracht wird. Aufgrund des Zusammenwirkens der komplementären Formen dieser Ringe wird der Axialdruck teilweise in Radialdruck gegen die Zylinderwand 4 und zur selben Zeit gegen die Welle 1 umgewandelt. Aufgrund der Konfiguration/Geometrie wird die Seite des an der Welle 1 anliegenden Rings 12 mit dreieckigem Querschnitt dazu neigen, eine geringere Dichte aufzuweisen, als die Bereiche, die an den Schnittstellen zwischen den Ringen 11 und 13 angrenzen. Als ein Ergebnis wird die Seite des Rings 12, der gegen die Welle 1 anstößt, dazu neigen, fügsamer gegen die Wellenfläche zu sein und wird durch die dichteren Bereiche 26 des Rings 11 und 13 und wegen dem relativ hohen Schaftflächenbereich, der mit dem Ring 12 in Kontakt ist, gegen die Welle gedrückt, wobei die Dichtleistung über die durch Ringe mit rechteckigem Querschnitt oder durch herkömmliche geflochtene Packungen erreichbare Dichtungsleistung verbessert wird. Überdies wird eine zusätzliche Abdichtung ausgebildet, da der relativ dichte Bereich 25 des Rings 12 auf die relativ weichen Bereiche der radial äußeren Teile der Ringe 11 und 13 wirkt, um die weichen Bereiche auswärts zu zwängen und um gegen die inneren Wände der Buchse 3 gut abzudichten.

Claims

1. Eine Dreh- und/oder Gleitwellenabdichtung, die zum Gebrauch in einer Stopfbuchse angepasst ist und folgendes aufweist: einen ersten geformten Grafitring (11) von im Wesentlichen dreieckigen Querschnitt, dessen eine Seite im Gebrauch im Wesentlichen senkrecht zu der Längsachse der drehbaren und/oder gleitbaren Welle (1) ist, deren Fläche in einer Axialrichtung entlang von ihr gegen Fluidentweichen abzudichten ist und dessen zweite Seite im Gebrauch im Wesentlichen parallel zu der Welle angeordnet ist, um mit der inneren Wand eines die Welle (1) umgebenden Gehäuses (4) in Eingriff zu gelangen, einen zweiten geformten Grafitring (13) von im Wesentlichen dreieckigen Querschnitt und mit im Wesentlichen gleichen Abmessungen wie der erste geformte Ring (11), wobei der zweite Ring (13) im Gebrauch in einem umgedrehten Verhältnis zu dem ersten Ring, um dadurch einen sich um die Welle herum in Axialrichtung erstreckenden Hohlraum zu definieren, zusammen mit einem dritten geformten Grafitring (12) installiert ist, der einen dreieckigen Querschnitt hat und zwischen dem ersten und zweiten Ring (11, 13) installiert ist, um den Hohlraum im Wesentlichen vor dem Aufbringen von Axialdruck auf die Ringe im Wesentlichen vollständig zu füllen, um eine Abdichtungskraft zwischen der inneren Wand des Gehäuses (4) und der Welle (1) zu entwickeln.

2. Abdichtung gemäß Anspruch 1, wobei der erste und der zweite Ring (11, 13) so dimensioniert sind, dass sie die dritte Seite jedes der beiden Dreiecke so neigen, dass sie, wenn sie in dem Gehäuse installiert werden, einen Winkel von ungefähr 30º zu der Achse der Welle bilden, wobei der dritte Ring (12) so dimensioniert ist, dass er einen ergänzenden, spitzen Winkel von ungefähr 120º hervorbringt, wobei der dritte Ring im Schnitt durch ein stumpfwinkliges Dreieck gebildet wird, dessen längste Seite gegen die Fläche der Welle anstößt.

3. Abdichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei der erste und zweite Ring eine höhere Dichte an einem radial einwärts gerichteten Bereichen des Rings hat, als die Dichte dieser Ringe an einem radial auswärtsgerichteten Bereich ist.

4. Abdichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, in der der dritte Ring eine höhere Dichte an einem radial auswärts gerichteten Bereich des Rings hat, als die Dichte des Rings an einem radial einwärts gerichteten Bereich ist.

5. Abdichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, in der die Dichte des ersten und zweiten Rings an einem radial einwärts gerichteten Bereich dieser Ringe größer als die Dichte des dritten Rings an einem radial einwärts gerichteten Bereich des dritten Rings ist.

6. Abdichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, in der der dritte Ring eine größere Dichte an einem radial auswärts gerichteten Bereich des dritten Rings hat, als die Dichte des ersten und zweiten Rings an einem radial auswärts gerichteten Bereich ist.

7. Abdichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, in der der erste und zweite Ring aus einem Kreisring mit im Wesentlichen quadratischem oder rechteckigem Querschnitt geformt sind.

8. Abdichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, in der der dritte Ring aus einem Kreisring mit im Wesentlichen quadratischem oder rechteckigem Querschnitt geformt ist.

9. Abdichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, in der der erste und zweite Ring eine höhere Durchschnittsdichte hat, als die Durchschnittsdichte des ersten Rings ist.

10. Abdichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Ringe (11, 12, 13) gedehntes Grafitband aufweisen.

11. Abdichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Fläche des dritten Rings, die im Gebrauch in Kontakt mit der Welle liegt, eine zu der Welle axialen Länge hat, die ungefähr 3 bis 4 mal die Breite des Rings in einer Radialrichtung mit Bezug auf die Welle (1) ist.

12. Abdichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die sich gegenüberstehenden, dreieckigen Scheitelbereiche des im Schnitt gesehenen ersten und zweiten Rings gestutzt sind (14, 15), sodass bei anfänglicher Installation und vor dem Aufbringen jeglichen Axialdrucks auf die Welle, ein ringförmiger Spalt zwischen diesen definiert ist.

13. Abdichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, die mit zumindest einem Verteilerring (10) aus einem Fibermaterial versehen ist, wobei der Verteilerring mit einem Ring, d. h. mit dem ersten oder zweiten Ring (11, 13), eingreift.

14. Abdichtung gemäß Anspruch 13, wobei zwei Verteilerringe (10) vorgesehen sind, wobei einer im Gebrauch mit dem ersten Ring (11) eingreift und einer im Gebrauch mit dem zweiten Ring (13) eingreift.

15. Abdichtung gemäß Anspruch 13 oder Anspruch 14, wobei die Verteilerringe (10) beschichtetes Karbonfasergarn aufweisen, das mit einer geringen Menge von PTFE und/oder einem hochviskosen Schmiermittel imprägniert ist.

16. Abdichtung gemäß Anspruch 15, wobei das Karbonfasergarn Reißspinnkarbonfasern mit einem Durchmesser von ungefähr 6 Mikrometer aufweist.

17. Abdichtung gemäß Anspruch 15 oder Anspruch 16, wobei die Kohlefasern einen geringen Natriumgehalt haben.

18. Abdichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Stopfbuchse ein zylindrisches Gehäuse mit einer Grundwand aufweist, wobei eine Öffnung darin definiert ist, durch welche sich die Welle frei erstreckt, wobei zusammen mit einem Verschluss, der mit einem offenen, gegenüberliegenden Ende des Gehäuses eingreifbar ist, um einen Axialdruck auf die Abdichtung aufzubringen, ein radialer Abdichtdruck zwischen dem Gehäuse und der Welle entwickelt wird, wobei der Verschluss eine Öffnung in sich definiert hat, durch welche sich die Welle erstreckt.

19. Gebrauch einer Wellenabdichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche in einer Stopfbuchse zum Abdichten der Welle eines Ventilstellglieds.

20. Verfahren zum Abdichten einer Dreh- und/oder Gleitwelle (1) in einer Stopfbuchse mit einer Abdichtung, wobei die Abdichtung folgendes aufweist: einen ersten geformten Grafitring (11) von einem im Wesentlichen dreieckigen Querschnitt, dessen eine Seite im Wesentlichen rechtwinklig zu der Längsachse der drehbaren und/oder gleitbaren Welle ist, deren Oberfläche in einer Axialrichtung gegen Fluidentweichen dort entlang abzudichten ist und wobei eine zweite Seite, die im Wesentlichen parallel zu der Welle (1) angeordnet ist, um mit der inneren Wand eines die Welle umgebenden Gehäuses (4) einzugreifen im Wesentlichen parallel zu der Welle (1) ist; einen zweiten geformten Grafitring (13) eines im Wesentlichen dreieckigen Querschnitts und mit im Wesentlichen gleichen Abmessungen wie der erste geformte Ring, wobei der zweite Ring in umgedrehtem Verhältnis zu dem ersten Ring, um dazwischen einen sich um die Welle herum axial erstreckenden Hohlraum zu definieren, zusammen mit einem dritten geformten Grafitring (12) installiert wird, der einen dreieckigen Querschnitt hat und zwischen dem ersten und zweiten Ring (11, 13) installiert ist, um im Wesentlichen den Hohlraum vollständig auszufüllen, wobei das Verfahren Aufbringen von Axialdruck auf den ersten und zweiten Ring (11, 13) aufweist, um eine Abdichtungskraft zwischen der Innenwand des Gehäuses und der Welle zu entwickeln.

21. Verfahren gemäß Anspruch 20, das Axialdruck an dem ersten und zweiten Ring (11, 13) aufweist, der die Dichte des dritten Rings (12) in dem Bereich des dritten Rings (12) erhöht, der an den ersten und zweiten Ring angrenzt, um größer als die Dichte des dritten Rings (12) in dem Bereich des Rings zu sein, der an die Welle (1) angrenzt.

22. Verfahren gemäß Anspruch 20 oder 21, in dem der erste und zweite Ring eine größere Dichte an einem radial inneren Bereich als der radial innere Bereich des dritten Rings haben, wodurch Axialdruck zwischen dem ersten und zweiten Ring verursacht, dass die axial inneren Bereiche des ersten und zweiten Rings radial innere Bereiche des dritten Rings in Abdichtungseingriff mit der Welle drücken.

23. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 20 bis 22, in dem der dritte Ring eine größere Dichte an einem radial äußeren Bereich als an radial äußeren Bereichen des ersten und zweiten Rings hat, wodurch Axialdruck zwischen dem ersten und zweiten Ring verursacht, dass der axial äußere Bereich des dritten Rings radial äußere Bereiche des ersten und zweiten Rings in Abdichtungseingriff mit dem Gehäuse drückt.

24. Verfahren zum Abdichten einer Dreh- und/oder Gleitwelle unter Verwendung einer Abdichtung gemäß einem der Ansprüche von 1 bis 18.