Axial durchströmbares Fluidventil

Die Erfindung betrifft ein axial durchström bares Fluidventil, insbesondere Kühlmittelabsperrventil mit einem Elektromagneten, der eine Spule, einen Kern und eine durchström bare Ankereinheit sowie magnetische Rückschlusselemente aufweist, einem Gehäuse, in dem der Elektromagnet angeordnet ist, einem ersten Anschlussstutzen, der an einem ersten axialen Ende des Gehäuses befestigt ist und in dem ein Umströmungskörper angeordnet ist, der einen Ventilsitz aufweist, einem zweiten Anschlussstutzen, der an einem entgegengesetzten axialen Ende des Gehäuses befestigt ist und einer Schließfläche an einem axialen Endabschnitt der Ankereinheit, welche mit dem Ventilsitz zusammenwirkt.

Derartige Fluidventile werden auch als Koaxialventile, Hydraulikventile oder Kühlwasserabsperrventile bezeichnet. Diese Fluidventile dienen beispielswiese zur Abschaltung oder Freigabe eines Kühlmittelweges in einem Kraftfahrzeug, um einerseits eine möglichst schnelle Aufheizung der durchströmbaren Aggregate sicherzustellen und andererseits deren Überhitzung zu verhindern. Um eine solche Applikation möglichst kostengünstig ausführen zu können, muss einerseits eine möglichst druckverlustarme Durchströmung des Fluidventils sichergestellt werden, um die aufzubringende Pumpleistung möglichst gering zu halten und andererseits der Stromverbrauch des Fluidventils, welches üblicherweise elektromagnetisch betätigt wird, möglichst gering gehalten werden, um keine zusätzliche Energie zu verbrauchen. Aus diesen Gründen werden Koaxialventile verwendet, welche trotz eines kleinen benötigten Bauraums und geringer Herstellkosten aufgrund reduzierter Strömungsumlenkungen einen geringen Druckverlust erzeugen und gleichzeitig einen ausreichend großen Durchströmungsquerschnitt zur Verfügung stellen. Durch die geringen Baugrößen und daraus folgend kleinen und leichten beweglichen Teilen, ist auch der Stromverbrauch dieser Fluidventile relativ gering. Dennoch muss auch bei relativ geringen Stellkräften sichergestellt werden, dass das Ventil dicht schließt und Leckagen zwischen Ventilsitz und Schließfläche des Ankers oder des damit verbundenen Rohres ausgeschlossen werden.

Ein derartiges Koaxialventil ist beispielswiese aus der EP 1 255 066 A2 bekannt. Dieses Ventil weist ein als Schließkörper dienendes Rohr auf, welches radial innerhalb eines Ankers des Elektromagneten befestigt ist und sich durch den Kern zum entgegengesetzten axialen Ende des Elektromagneten erstreckt. Ankerseitig ist am Gehäuse des Elektromagneten ein Auslassanschlussstutzen befestigt, in dem ein Umströmungskörper mit Ventilsitz ausgebildet ist, auf den das Rohr zum Verschluss des Strömungsquerschnitts aufsetzbar ist. Der Umströmungskörper weist einen festen Körperteil auf, über den der Umströmungskörper am Gehäuse befestigt ist und einen den Ventilsitz bildenden zweiten Körper, der voraussichtlich aus einer zweiten Komponente gebildet ist, auf, der mittels einer Schraube am ersten Teil befestigt ist.

Des Weiteren ist aus der DE 951 691 C ein Fluidventil mit einem Umströmungskörper bekannt, an dem ein Ventilsitz ausgebildet ist, der mit einem axial beweglichen und durchströmbaren Verschlussrohr zusammenwirkt. Der Umströmungskörper ist zweistückig ausgebildet, wobei der den Ventilsitz aufweisende Teil axial zum feststehenden ersten Teil verschiebbar angeordnet ist. Das verschiebbare Teil ist aus zwei verschiedenen Komponenten gefertigt, wobei im Bereich des Ventilsitzes ein vom übrigen Körper unterschiedliches Material benutzt wird.

Bei diesen bekannten Koaxialventilen wird somit normalerweise einerseits eine hohe Festigkeit des Umströmungskörpers gefordert, während der Ventilsitz bildende Teil aus einem besser dichtenden zumeist elastischen Stoff hergestellt wird. Hierdurch steigen jedoch die Fertigungs- und Herstellkosten eines solchen Ventils. Des Weiteren ist es notwendig Dichtungen vorzusehen, die ein Austreten des Fluids zwischen dem Gehäuse des Ventils und dem Anschlussstutzen verhindern.

Es stellt sich daher die Aufgabe, ein axial durchström bares Fluidventil bereit zu stellen, welches einerseits eine hohe Dichtigkeit im geschlossenen Zustand des Ventils gewährleistet und andererseits mit möglichst geringem Aufwand herstellbar und montierbar ist, wobei möglichst auf zusätzliche Abdichtungen verzichtet werden soll.

Diese Aufgabe wird durch ein axial durchström bares Fluidventil mit den Merkmalen des Hauptanspruchs 1 gelöst.

Dadurch, dass der Umströmungskörper und der Ventilsitz einstückig aus einem Elastomer hergestellt sind, entfallen zusätzliche Fertigungsschritte. Stattdessen kann der Umströmungskörper in nur einem Fertigungsschritt hergestellt werden. Entsprechend vereinfacht sich auch die Montage. Des Weiteren wird die Schließkraft verstärkt, da durch die Druckdifferenz zwischen dem Einlass und dem Auslass der elastische Umströmungskörper gegen die Schließfläche der Ankereinheit gedrückt wird. Zusätzlich wird die Dichtigkeit verbessert, da Koaxialfehler zwischen dem Ventilsitz und der Ankereinheit durch die Elastizität des Umströmungskörpers ausgeglichen werden können.

Vorzugsweise weist das Elastomer eine Härte von 80 bis 90 Shore auf. Diese sind ausreichend fest um zu große Bewegungen verhindern zu können und weisen dennoch ausreichende gummielastische Eigenschaften auf.

In einer weiterführenden Ausführungsform ist das Elastomer ein Ethylen- Propylen-Dien-Kautschuk, welches eine vernetzte Kautschukstruktur aufweist. Daraus folgt eine hohe thermische und chemische Beständigkeit bei guten elastischen Eigenschaften.

Vorzugsweise weist der Umströmungskörper einen äußeren Umfangsring auf, der über Stege mit einem Umströmungsbereich des Umströmungskörpers verbunden ist. So kann der Umströmungskörper einfach über seinen Umfangsring im Ventil befestigt werden, während der eigentliche, die Strömung beeinflussende Umströmungsbereich lediglich über die Stege befestigt ist und sich somit im Strömungskanal geringfügig elastisch bewegen kann. Zwischen den Stegen liegen die freien Strömungsquerschnitte, durch die das Fluid bei geöffnetem Ventil von der Anströmseite des Umströmungskörpers zur Abströmseite strömen kann.

In einer hierzu weiterführenden Ausführungsform ist der Umfangsring über vier gleichmäßig über den Umfang verteilte Stege mit dem Umströmungsbereich verbunden. So wird einerseits eine ausreichende Festigkeit der Verbindung zwischen dem Umströmungsbereich und dem Umfangsring erzeugt und andererseits ein symmetrischer Durchströmungsquerschnitt freigegeben, so dass der durch die Stege erzeugte Strömungswiderstand begrenzt wird.

Eine besonders einfache Befestigung des Umströmungskörpers wird dadurch erreicht, dass der Umfangsring des Umströmungskörpers axial in Richtung des Gehäuses über einen Absatz des ersten Anschlussstutzens verspannt ist. So kann auf zusätzliche Befestigungsmittel verzichtet werden. Durch das Verspannen des Umfangsrings dient dieser aufgrund seiner elastischen Eigenschaften auch zur Abdichtung des Umströmungskörpers nach außen.

Besonders vorteilhaft ist es, den Umfangsring des Umströmungskörpers unter Zwischenlage eines Stützrings zwischen dem Gehäuse und dem Absatz des ersten Anschlussstutzens einzuklemmen. Dieser Stützring kann wie der Umströmungskörper zum Einleiten des Fluids in die Ankereinheit unter geringem Druckverlust und Strömungswiderstand genutzt werden und somit in einem Montageschritt bei der Befestigung des ersten Anschlussstutzens am Gehäuse befestigt werden.

Vorzugsweise ist an zumindest einer der axialen Auflageflächen des Umfangsrings des Umströmungskörpers eine ringförmige Ausstülpung ausgebildet. Durch diese Ausstülpung kann die Anpresskraft an dieser Ausstülpung beim Verspannen erhöht werden und so die Dichtwirkung des Umfangsrings verstärkt werden.

Auch kann es vorteilhaft sein, wenn stromabwärts der Stege Stützen am Fluidventil gegenüberliegend zu den Stegen ausgebildet sind, gegen die die Stege bei definierter Auslenkung des Umströmungsbereiches in Strömungsrichtung anliegen. Hierdurch kann bei kleinem einstellbarem Hub des Fluidventils ein ungewolltes Schließen des Ventils durch zu starke Auslenkung des Umströmungskörpers aufgrund der Anströmkräfte verhindert werden.

In einer hierzu weiterführenden Ausbildung der Erfindung sind diese Stützen am Stützring ausgebildet, so dass keine zusätzlichen Bauteile erforderlich sind und die Montage einfach bleibt. Auch erzeugen diese Stützen keinen zusätzlichen Druckverlust.

Alternativ liegen die Stege an Verstärkungsgliedern axial auf, die stromabwärts des Umfangsrings eingespannt sind und die eine höhere Steifigkeit aufweisen als die Stege. Durch solche Verstärkungsglieder kann die elastische Verformbarkeit des Umströmungskörpers in axialer Richtung auf gewünschte Werte eingestellt werden.

Vorzugsweise ist der Maximalhub der Ankereinheit geringfügig größer als der Abstand des druckausgeglichenen Ventilsitzes zur Schließfläche der Ankereinheit im geöffneten Zustand. Dadurch wird erreicht, dass keine zu große Auslenkung des elastischen Umströmungskörpers erzeugt wird, wenn die Ankereinheit auf den Umströmungskörper durch die wirkende Federkraft oder die elektromagnetische Kraft aufgesetzt wird. So wird eine Ermüdung des Materials verhindert. Eine ausreichende Schließkraft wird ohnehin durch die Gegenkraft aufgrund der Druckdifferenz am Umströmungskörper im geschlossenen Zustand erzeugt.

Diese Einschränkung der Bewegungsfreiheit der Ankereinheit wird vorzugswiese durch eine Einschnürung einer Hülse, in der der Anker geführt ist, begrenzt. So sind keine zusätzlichen Hubbegrenzungen einzubauen, wodurch die Montage erleichtert wird.

In entgegengesetzter Bewegungsrichtung kann die Bewegung der Ankereinheit durch einen Anschlagring in einer Umfangsnut des Ankers begrenzt werden, gegen den der Kern im bestromten Zustand des Ventils anliegt. So wird ein Maximalhub festgelegt, der sowohl für ein stromlos offenes als auch ein stromlos geschlossenes Ventil eine zu starke Auslenkung des Umströmungskörpers durch die aufgebrachte Schließkraft der Ankereinheit zuverlässig verhindert, ohne dass ein erhöhter Montageaufwand erforderlich ist, denn der Anschlagring muss ohnehin verwendet werden, um ein Kleben des Ankers am Kern nach der Bestromung zu verhindern.

Es wird somit ein axial durchström bares Fluidventil, insbesondere Kühlmittelabsperrventil für eine Verbrennungskraftmaschine, geschaffen, mit dem ein zuverlässiger dichter Verschluss zwischen dem Ventilsitz und der Ankereinheit gewährleist wird, ohne zusätzliche Bauteile verwenden zu müssen. Die wirkenden elastischen Kräfte verstärken die Dichtkraft bei verschlossenem Ventil und es können Koaxialfehler beim Verbau ausgeglichen werden. Zusätzlich kann auf Dichtungen verzichtet werden. Dies erleichtert sowohl die Herstellung des Umströmungskörpers als auch die Montage des Fluidventils. Auch der notwendige Bauraum kann so reduziert werden. Zwei Ausführungsbeispiele erfindungsgemäßer axial durchströmbarer Fluidventile, sind in den Figuren dargestellt und werden im Folgenden anhand Ihrer Verwendung als Kühlwasserabsperrventil beschrieben.

Figur 1 zeigt eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Fluidventils in stromlos offener Version in geschnittener Darstellung.

Figur 2 zeigt eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Fluidventils in stromlos geschlossener Version in geschnittener Darstellung.

Figur 3 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Umströmungskörpers des Fluidventils aus Figur 1 und 2.

Figur 4 zeigt eine Seitenansicht eines alternativen Umströmungskörpers in geschnittener Darstellung.

Das erfindungsgemäße, axial durchström bare Fluidventil, welches für Kühlkreisläufe von Verbrennungsmotoren, Hybrid- oder Elektrofahrzeugen verwendet werden kann, weist einen Elektromagneten 10 auf, der in einem Gehäuse 12 angeordnet ist. Der Elektromagnet 10 besteht aus einer Spule 14, die auf einen Spulenträger 16 gewickelt ist, sowie Rückschlusselementen 18, 20, 22, welche durch zwei an den axialen Enden des Spulenträgers 16 angeordnete Rückschlussbleche 18, 20 sowie ein die Spule 14 umgebendes Joch 22 gebildet werden. Im Innern des Spulenträgers 16 beziehungsweise des Gehäuses 12 ist eine Hülse 24 befestigt, in deren Innern ein Kern 26 des Elektromagneten 10 befestigt ist und in der ein Anker 28 des Elektromagneten 10 gleitbeweglich angeordnet ist. Zur Bestromung der Spule 14 ist am Gehäuse 12 ein Stecker 30 ausgebildet, dessen elektrische Kontaktfahnen 32 sich durch das Gehäuse 12 zur Spule 14 erstrecken. Der Kern 26 weist eine radial innere, zur Hülse 24 offene, umfängliche Ausnehmung 34 auf, welche sich vom Anker 28 aus betrachtet bis an eine Anlagefläche 36 erstreckt, gegen die eine Druckfeder 38 anliegt, welche unter Vorspannung an ihrem entgegengesetzten Ende gegen einen ringförmigen Vorsprung 40 des Ankers 28 anliegt und die Hülse 24 in diesem Bereich umgibt. Der radial innere ringförmige Vorsprung 40 am axialen Ende 41 des Ankers 28 ist korrespondierend zu einem sich von der Ausnehmung 34 des Kerns 26 im radial äußeren Bereich erstreckenden konischen Vorsprung 42 ausgebildet, wodurch der Anker 28 bei Bestromung der Spule 14 teilweise in den Kern 26 eintauchen kann. Um ein Anschlagen des Ankers 28 am Kern 26 und ein daraus folgendes Haften des Ankers 28 am Kern 26 zu verhindern, ist am Ende des Vorsprungs 40 des Ankers 28 eine umlaufende Umfangsnut 44 ausgebildet, in der ein nicht magnetisierbarer Anschlagring 46 angeordnet ist, gegen den der Kern 26 im bestromten Zustand anliegt.

Im radial inneren Bereich des ringförmigen Vorsprungs 40 des Ankers 28 ist dieser mit einem Rohr 48 verbunden, welches sich durch den Kern 26 erstreckt und mit dem Anker 28 eine bewegbare und durchström bare Ankereinheit 49 bildet. Ein axiales Ende des Rohres 48, welches zum Anker 28 weist, ragt zur Befestigung am Anker 28 in eine entsprechende ringförmige Aufnahme 47, die am Innenumfang des Ankers 28 im Bereich des Vorsprungs 40 ausgebildet ist und in die das Ende des Rohres 48 beispielsweise eingepresst wird.

Die Ankereinheit 49 erstreckt sich vom ersten Anschlussstutzen 60 aus betrachtet zunächst zylindrisch, woraufhin eine kegelabschnittsförmige Einschnürung 50 folgt, an die sich ein zylindrischer Abschnitt 51 verringerten Durchmessers anschließt, in dem auch der Übergang zwischen dem Rohr 48 und dem Anker 28 ausgebildet ist. Im weiteren Verlauf ist an der Ankereinheit 49 eine kegelabschnittsförmige, umfängliche Erweiterung 52 ausgebildet, von deren Ende aus sich die Ankereinheit 49 wieder mit dem Durchmesser zylindrisch fortsetzt, der auch im Eingangsbereich ausgebildet ist. Bei den in Figur 1 und in der Figur 2 dargestellten Ausführungen ist die Bauform der Ankereinheit identisch, jedoch ist aufgrund der vertauschten Fließrichtung bei der Ausführung in Figur 1 die Einschnürung 50 im Rohr 48 und die Erweiterung 52 im Anker 28 ausgebildet, während bei der Ausführung gemäß der Figur 2 die Einschnürung 50 im Anker 28 und die Erweiterung 52 im Rohr 48 ausgebildet ist. Die Druckfeder 38 umgibt jeweils den zylindrischen Abschnitt 51 verringerten Durchmesser, der am Rohr 48 ausgebildet ist, so dass dieser als Führung der Druckfeder 38 dient.

Die voneinander weg weisenden Endabschnitte 54, 56 des Rohres 48 und des Ankers 28 weisen in den vorliegenden Ausführungsbeispielen gleiche Innendurchmesser auf, welche in einer ringförmigen dünnen Schließfläche 57 enden, die als Schließfläche für einen korrespondierenden Ventilsitz 58 dienen kann, welcher in einem ersten, als Einlass dienenden Anschlussstutzen 60 angeordnet ist und entweder gegenüberliegend zum Endabschnitt 54 des Ankers 28 oder gegenüberliegend zum Endabschnitt 56 des Rohres 48 angeordnet wird.

Das Gehäuse 12 des Fluidventils weist an seinen axialen Enden sich axial erstreckende ringförmige Vorsprünge 62, 64 auf, die jeweils von einem korrespondierenden ringförmigen Vorsprung 66, 68 des ersten Anschlussstutzens 60 sowie eines als Auslassstutzen dienenden zweiten Anschlussstutzens 70 unmittelbar unter Zwischenlage eines O-Rings 72 umgriffen werden. Auf diesen Vorsprüngen 62, 64 können entsprechend der erste Anschlussstutzen 60 und der zweite Anschlussstutzen 70 beispielsweise durch Laserschweißen befestigt werden.

Der zweite Anschlussstutzen 70 weist auch in seinem radial weiter innen liegenden Bereich einen sich axial erstreckenden ringförmigen Vorsprung 74 auf, der den Vorsprung 62 des Gehäuses 12 von innen umgreift und bei dem in Figur 1 dargestellten Fluidventil den axialen Endabschnitt 54 des Ankers 28 umgibt und radial innerhalb des Vorsprungs 64 angeordnet ist sowie beim in Figur 2 dargestellten Fluidventil den axialen Endabschnitt 56 des Rohres 48 unmittelbar umgibt und radial innerhalb des Vorsprungs 62 angeordnet ist.

Der erste Anschlussstutzen 60 weist einen Absatz 76 auf, über den ein äußerer Umfangsring 77 eines Umströmungskörpers 78 sowie ein ringförmige Erweiterung 79 eines Stützrings 80 bei der Befestigung des ersten Anschlussstutzens 60 gegen den ringförmigen Vorsprung 62 des Gehäuses 12 beim Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1 und den Vorsprung 64 des Gehäuses 12 beim Ausführungsbeispiel gemäß Figur 2 geklemmt wird, so dass der Stützring 80 und der Umströmungskörper 78, der gleichzeitig den Ventilsitz 58 bildet oder an dem ein entsprechender Ventilsitz 58 ausgebildet werden kann, in ihrer Lage fixiert sind.

Der Umströmungskörper 78 ist achssymmetrisch ausgebildet, wobei sein Umströmungsbereich 81 eine mittlere konvexe Anströmfläche 82 aufweist, an die sich weiter radial außen liegend eine konkave Anströmfläche 84 anschließt. Diese geht über einen Radius in eine zunächst im radial äußeren Bereich konvexe Abströmfläche 86 über, von der aus sich nach radial außen vier Stege 89 erstrecken, über die der Umströmungsbereich 81 des Umströmungskörpers 78 am Umfangsring 77 befestigt ist und zwischen denen der Fluidstrom von der Anströmseite zur Abströmseite und damit in das Innere der Ankereinheit 49 gelangen kann. An die konvexe Abströmfläche 86 schließt sich ein planer Bereich an, der den Ventilsitz 58 bildet und von dem aus sich eine konkave Abströmfläche 88 bis zur Mittelachse des Umströmungskörpers 78 erstreckt.

Erfindungsgemäß ist dieser in den Figuren 3 und 4 dargestellte Umströmungskörper 78 vollständig aus einem Elastomer, wie Ethylen- Propylen-Dien-Kautschuk einstückig hergestellt und weist entsprechend elastische Eigenschaften auf, wodurch er sowohl axial geringfügig bewegbar ist als auch leichte Kippstellungen einnehmen kann, was entsprechend durch die Härte des verwendeten Werkstoffs und die Breite der Stege eingestellt werden kann. In der Figur 4 ist zusätzlich dargestellt, dass an axialen Auflageflächen 91, mit denen der Umfangsring 77 im eingebauten Zustand gegen den Stützring 80 und den Absatz 76 des ersten Anschlussstutzens 60 anliegt, jeweils ringförmige Ausstülpungen 93 ausgebildet sind, welche als Dichtungsringe nach radial außen dienen.

Der Umströmungskörper 78 wirkt mit dem sich daran anschließenden Stützring 80 zusammen, welcher mit der sich radial nach außen erstreckenden ringförmigen Erweiterung 79 zwischen dem Umfangsring 77 des Umströmungskörpers 78 und dem Vorsprung 62 des Gehäuses 12 eingeklemmt ist. Der Stützring 80 weist eine radial innere Strömungsleitfläche 90 auf, die als Anströmfläche des Fluids dient und sich konkav nach radial innen erstreckt und mit einem radial inneren Bereich 92, der sich radial erstreckt und gegenüberliegend zum Endabschnitt 54 des Ankers 28 bei der Version gemäß Figur 2 beziehungsweise zum Endabschnitt 56 des Rohres 48 bei der Version gemäß Figur 1 endet. An dieser Strömungsleitfläche 90 des Stützrings 80 sind jeweils gegenüberliegend zu den Stegen 89 des Umströmungskörpers 78 Stützen 95 ausgebildet, deren Ende jeweils einen definierten Abstand zu den Stegen 89 des Umströmungskörpers 78 im nicht kraftbeaufschlagten Zustand des Umströmungskörpers 78 aufweisen und dazu dienen, dass die Auslenkung des Umströmungskörpers in Strömungsrichtung durch Auflage auf den Stützen 95 beschränkt wird. Im Übergangsbereich zwischen dem konkaven Teil und dem sich radial erstreckenden inneren Bereich 92 der Strömungsleitfläche 90 erstreckt sich von der axial gegenüberliegenden Seite des Stützrings 80 ein ringförmiger Vorsprung 94 in axialer Richtung zum Elektromagneten 10. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß der Figur 1 wird dieser ringförmige Vorsprung 94 von einer stufenförmigen Erweiterung 96 am Ende der Hülse 24 radial umgeben und liegt radial innen gegen ein Ende des Kerns 26 und einen axial gegen den Kern 26 anliegenden Dichtring 98, der als Lippendichtring ausgebildet ist, an. Im radial äußeren Bereich wird diese stufenförmige Erweiterung 96 der Hülse 24 von einer Dichtung 100 umgeben, die im radial äußeren Bereich gegen den Vorsprung 62 des Gehäuses 12 anliegt.

Der Lippendichtring 98 liegt mit seinem sich radial erstreckenden Lippenträger 102 gegen das axiale Ende des Kerns 26 an. Vom Lippenträger 102 aus erstrecken sich an den radialen Enden zwei Dichtlippen 104, 106, wovon die radial innere Dichtlippe 104 von radial außen gegen das Rohr 48 anliegt und die radial äußere Dichtlippe 106 gegen den Vorsprung 94 des Stützrings 80 anliegt. Die Lippenenden 108 sind gegenüberliegend zum radial inneren Bereich 92 des Stützrings 80 orientiert.

Bei der Ausführung gemäß Figur 2 werden die gleichen Bauteile verwendet, jedoch werden der erste Anschlussstutzen 60 mit dem Umströmungskörper 78 und dem Stützring 80 sowie dem Lippendichtring 98 am anderen Ende des Gehäuses 12 angeordnet. Entsprechend liegt der Lippendichtring 98 mit seinem Lippenträger 102 gegen eine ringförmige, sich radial erstreckende Einschnürung 110 der Hülse 24 an, welche den Verstellweg des Ankers 28 zum ersten Anschlussstutzen 60 begrenzt. Die radial innere Dichtlippe 104 liegt entsprechend radial gegen den dünnen axialen Endabschnitt 54 des Ankers 28 an.

Dieser Aufbau führt bei beiden Ausführungsbeispielen dazu, dass ein Raum 112 zwischen dem axialen Ende 41 des Ankers 28 und dem Kern 26, in dem auch die Druckfeder 38 angeordnet ist, immer mit einem Fluid gefüllt ist, welches bei geschlossenem Ventil einen Druck aufweist, der dem Druck am zweiten Anschlussstutzen 70 entspricht, da durch den Lippendichtring 98 ein Einströmen des Fluids vom ersten Anschlussstutzen 60 entlang des Endabschnitts 54 des Ankers bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 2 oder entlang des axialen Endabschnitts 56 des Rohres 48 beim Ausführungsbeispiel gemäß der Figur 1 in diesen Raum 112 verhindert wird, da die Dichtlippen 104, 106 durch den an dieser Seite höheren Druck radial gegen die radial inneren und äußeren Bauteile gedrückt werden, gegen die sie anliegen. Das Fluid gelangt entsprechend lediglich vom zweiten Anschlussstutzen 70 entlang des Spaltes zwischen dem Rohr 48 und dem Kern 26 in Figur 2 beziehungsweise entlang des Spaltes zwischen der Hülse 24 und dem Anker 28 in den Raum 112, der entsprechend mit Fluid gefüllt ist, während durch die Dichtung 100 sowie eine Dichtung 114, welche sich ankerseitig zwischen der Hülse 24 und dem Vorsprung 64 des Gehäuses 12 befindet, ein Fluidstrom zum Elektromagneten 10 im Außenbereich der Hülse 24 zuverlässig verhindert wird. Da sich die beweglichen Elemente Anker 28 und Rohr 48 vollständig auf der Seite befinden, an der der Auslassdruck herrscht, kann dieses Fluidventil mit geringen elektromagnetischen Kräften geschaltet werden, da ein Druckausgleich an den beweglichen Teilen vorliegt, so dass lediglich die Rückstellkraft der Druckfeder 38 überwunden werden muss, um das Fluidventil zu schalten. So kann die Baugröße sowie der Energieverbrauch des Fluidventils reduziert werden. Sobald das Ventil geöffnet wird, breitet sich der Druck über die Spalte auch in den Raum 112 in kürzester Zeit aus, wodurch ein Druckausgleich an den bewegten Teilen des Fluidventils entsteht, so dass zum Schalten lediglich die vorhandene Reibung sowie die Federkraft überwunden werden müssen.

Durch diesen Aufbau kann der erste Anschlussstutzen 60 inklusive des Umströmungskörpers 78 und des Stützringes 80 sowie des Lippendichtringes 98 mit dem zweiten Anschlussstutzen 70 getauscht werden, was zur Folge hat, dass dieses Fluidventil, ohne andere Bauteile verwenden zu müssen sowohl stromlos geschlossen als auch stromlos offen ausgeführt werden kann. Beim Ausführungsbeispiel gemäß der Figur 1 muss zum Verschluss des Fluidventils der Elektromagnet 10 bestromt werden, damit die Schließfläche 57 des Rohres 48 auf dem Ventilsitz 58 des Umströmungskörpers 78 aufliegt, während bei dem Ausführungsbeispiel gemäß der Figur 2 der Elektromagnet 10 betätigt werden muss, um die Schließfläche 57 des Ankers 28 vom Ventilsitz 58 abzuheben.

Die besondere Ausbildung des Umströmungskörpers als einstückiges Elastomer hat den Vorteil, dass bei korrekter Werkstoffauswahl, wie EPDM sowohl eine gute Verarbeitbarkeit des Kunststoffs als auch eine Elastizität des Umströmungskörpers vorhanden ist. Diese führt dazu, dass der Umströmungskörper mit dem Ventilsitz bei geschlossenem Ventil aufgrund des anliegenden Druckgefälles gegen die Schließfläche der Ankereinheit gedrückt wird, wodurch die Schließkraft verstärkt wird. Eine zu große Auslenkung des Umströmungskörpers wird durch die Stützen verhindert. Zusätzlich werden hierdurch der Umströmungskörper und damit der Ventilsitz so belastet, dass er bei nicht vollständig koaxialer Lage zur Ankereinheit sich deren Lage durch leichtes Kippen anpassen kann, wodurch wiederum ein vollständiger Verschluss gewährleistet wird. Der maximale Ankerhub bis zum Anschlag an der Einschnürung der Hülse beziehungsweise am Anschlagring ist dabei geringfügig größer als der nominelle Abstand zwischen der Schließfläche im geöffneten Zustand des Ventils und dem Ventilsitz bei nicht druckbeaufschlagtem Umströmungskörper. Dies hat zur Folge, dass der elastische Umströmungskörper durch die Ankereinheit beim Schließen immer geringfügig entgegen der Strömungsrichtung verschoben wird. Durch diese Verschiebung entsteht eine Gegenkraft im Umströmungskörper durch die elastische Verformung, was ebenfalls zu einer erhöhten Schließkraft führt. Zusätzlich kann der Umströmungskörper eine Dichtfunktion nach außen aufweisen, so dass auf zusätzliche O-Ringe verzichtet werden kann. Durch eine solche Ausführung des Umströmungskörpers können die Herstellkosten reduziert werden. Es sollte deutlich sein, dass der Schutzbereich des vorliegenden Hauptanspruchs nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt ist, sondern verschiedene Modifikationen möglich sind. Beispielsweise müssen die beiden Schließflächen nicht unbedingt gleich sein, sondern können sich gegebenenfalls zur Einstellung der Druckverlustkurven voneinander unterscheiden. Je nach Auslegung des verwendeten Elastomers des Umströmungskörpers kann gegebenenfalls auch auf die Stützen am Stützring verzichtet werden oder diese können durch Verstärkungsglieder, die zwischen dem Umströmungskörper und dem Stützring angeordnet werden und die Elastizität des Umströmungskörpers einschränken, ersetzt werden.