Titel

Membranpumpe

Die Erfindung betrifft eine Membranpumpe, insbesondere für ein Abgasnachbehandlungssystem eines Kraftfahrzeugs, mit einer Druckkammer, die zumindest bereichsweise durch eine verformbare Membran begrenzt ist, und die zumindest einen Einlass sowie einen Auslass für ein zu förderndes Medium, insbesondere flüssiges Abgasnachbehandlungsmittel, aufweist, wobei der Membran ein elektrisch ansteuerbarer Aktuator zugeordnet ist, durch welchen die Membran in einem Arbeitshub in die Druckkammer hinein und in einem Rückstellhub aus der Druckkammer heraus bewegt wird, und wobei der Aktuator dazu ausgebildet ist, die Bewegung der Membran magnetisch zu bewirken.

Stand der Technik

Membranpumpen der eingangs genannten Art sind aus dem Stand der Technik bereits bekannt. So werden häufig Membranpumpen eingesetzt, die einen Kolbenantrieb aufweisen, mit einem mit der Membran gekoppelten Kolben, der beispielsweise durch eine Nockenwelle angetrieben wird. In der Weiterbildung der Membranpumpen werden mittlerweile auch anstelle von Nockenwellen elektromagnetische Aktuatoren eingesetzt, die einen in einem Zylinder axial verlagerbaren Stößel aufweisen, der einendig mechanisch an der Membran befestigt ist und anderendig durch einen ansteuerbaren Elektromagneten mit einer magnetischen Antriebskraft beaufschlagt werden kann, wie beispielsweise auch bei elektromagnetischen Ventilen. Der verschiebbar gelagerte Stößel führt jedoch im Betrieb zu Reibung und Verschleiß an der Lagerstelle und durch die Reibkräfte kann auch ein geometrischer Versatz zwischen der Stelle, an welcher die Kraft des Stößels in die Membran eingebracht wird und dem Stößellager entstehen, wodurch eine ungleiche Membranbelastung auf Dauer erfolgen kann. Offenbarung der Erfindung

Die erfindungsgemäße Membranpumpe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass durch eine mechanische Entkopplung der Membran von dem Aktuator die oben genannten Nachteile vermieden werden. Erfindungsgemäß ist hierzu vorgesehen, dass die Membran zumindest einen magnetischen oder magnetisierbaren Membranabschnitt aufweist, und dass der Aktuator beabstandet zu der Membran eine Einrichtung zur Beaufschlagung des Membranabschnitts mit einer anziehenden und einer abstoßenden Magnetkraft zur Bewegung der Membran aufweist. Die Erfindung sieht also vor, dass die Membran einen Membranabschnitt aufweist, den das Aktuatorelement berührungsfrei mit einer magnetischen Betätigungskraft beaufschlagt beziehungsweise beaufschlagen kann. Der Aktuator ist dazu ausgebildet, den Membranabschnitt mit einer anziehenden sowie mit einer abstoßenden Magnetkraft, insbesondere abwechselnd, zu beaufschlagen, um eine Pumpenbewegung der Membran, also eine abwechselnde Bewegung von Arbeitshub und Rückstellhub, zu bewirken. Durch die fehlende mechanische Verbindung der Membran mit dem Aktuator wird der Verschleiß der Membranpumpe minimiert und auch eine Fehlstellung zwischen Membran und Aktuator dauerhaft verhindert.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Membran den magnetischen oder metallischen oder magnetisierbaren Membranabschnitt mittig auf. Durch die mittige Anordnung des mit dem Aktuator zusammenwirkenden Membranabschnitts wird gewährleistet, dass die Membran homogen beziehungsweise gleichmäßig mit einer Magnetkraft beaufschlagbar ist und dadurch der Verschleiß im Betrieb minimiert und die Leistungsfähigkeit der Membranpumpe maximiert wird.

Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass der Membranabschnitt einen in die Membran eingesetzten oder integrierten Permanentmagneten aufweist. In diesem Ausführungsbeispiel trägt die Membran somit ein separates Aktuatorelement, in Form eines Permanentmagneten, das in den Membranabschnitt eingesetzt oder integriert ist. Dadurch ist die Membran besonders kostengünstig realisierbar. Gemäß einer alternativen Ausführungsform der Erfindung ist die Membran in dem mittleren Membranabschnitt selbst magnetisch oder magnetisierbar ausgebildet, sodass auf zusätzliche Permanentmagneten verzichtet werden kann. Dazu weist die Membran, beispielsweise der Membranabschnitt, ein magnetisches oder magnetisierbares Material auf, beispielsweise in Form von metallischen Additiven oder Partikeln, die in das Material der Membran eingebracht sind. Insbesondere sind die Additiven oder Partikeln derart in dem Material der Membran, insbesondere des Membranabschnitts, verteilt, dass sich eine homogene beziehungsweise gleichmäßige Kraftbeaufschlagung der Membran durch den Aktuator ergibt. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist zumindest der Membranabschnitt aus einem magnetischen oder magnetisierbaren Kunststoff, insbesondere Elastomer, gefertigt, um eine gewichtssparende und auch bauraumsparende Membran mit integriertem Aktuatorelement zu schaffen.

Vorzugsweise ist die Membran in dem magnetischen Membranabschnitt steifer als in einem an dem magnetischen Membranabschnitt angrenzenden, kreisringförmigen Lagerabschnitt ausgebildet. Dadurch wird die Beweglichkeit der Membran durch den Lagerabschnitt gewährleistet, während der Membranabschnitt oder Aktuatorelementabschnitt zur Aufnahme und Weiterleitung der Magnetkraft des Aktuators dient. Durch die kreisringförmige Ausbildung des Lagerabschnitts wird insbesondere erreicht, dass sich durch den insbesondere mittig liegenden Membranabschnitt eine gleichmäßige Verformung der Membran beim Arbeitshub sowie beim Rückstellhub ergibt.

Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass die Einrichtung einen elektrisch ansteuerbaren und dem Membranabschnitt zugeordneten Elektromagneten aufweist. Dadurch ist die auf das in die Membran integrierte Aktuatorelement ausgeübte Magnetkraft präzise einstellbar, sodass insbesondere auch individuelle Membranhübe oder Membranhubgeschwindigkeiten durch eine entsprechende Ansteuerung des Elektromagneten ermöglicht sind.

Gemäß einer alternativen Ausführungsform der Erfindung weist die Einrichtung eine antreibbare Drehscheibe auf, an welcher mehrere Permanentmagneten angeordnet sind, wobei eine Drehachse der Drehscheibe versetzt zu einem Zentrum der Membran derart angeordnet ist, dass die an der Drehscheibe angeordneten Permanentmagnete durch die Drehung über den magnetischen Membranabschnitt der Membran bewegt werden. Dadurch, dass die Permanentmagnete sich über den Membranabschnitt der Membran hinwegbewegen, wenn die Drehscheibe angetrieben wird, üben die Permanentmagnete abwechselnd eine magnetische Kraft auf den Membranabschnitt aus, der zur Bewegung der Membran führt. Insbesondere sind die Permanentmagnete in Bezug auf ihre magnetische Orientierung alternierend über den Umfang der Drehscheibe angeordnet, sodass die Membran abwechselnd abgestoßen wird, um einen Arbeitshub auszuführen, und angezogen wird, um einen Rückstellhub auszuführen. Die Drehscheibe ist somit eine konstruktiv einfache Lösung zum Betreiben der Membranpumpe.

Insbesondere ist die Drehachse der Drehscheibe parallel zur Bewegungsrichtung der Membran ausgerichtet, sodass die Einrichtung in Bezug auf die Permanentmembran schmal gebaut ist und wenig Bauraum beansprucht. Durch das Einstellen der Geschwindigkeit beziehungsweise Drehgeschwindigkeit der Drehscheibe ist die Leistung der Membranpumpe auf einfache Art und Weise beeinflussbar. Insbesondere ist der Aktuator in Form eines Schrittmotors aufgebaut, wobei der Aktuator zumindest einen Elektromotor zum Antreiben der Drehscheibe aufweist. Optional weist der Elektromotor ein Schrittgetriebe auf oder wird als Schrittmotor angetrieben. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass insbesondere der Druckkammer zugeordnete Ventile, beispielsweise Rückschlagventile, dauerhaft in offener oder geschlossener Position gehalten werden können, ohne dass dazu ein Strom fließen muss.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Membranpumpe eine weitere Membran auf, die parallel zu der einen Membran angeordnet und mit der einen Membran durch ein Kolbenelement fest verbunden ist. Dadurch werden durch die Einrichtung gleich zwei Membranen betätigt, unabhängig davon, wie die Einrichtung ausgebildet ist. Durch die Verbindung der einen Membran mit der anderen Membran durch das Kolbenelement ist insbesondere eine formschlüssige beziehungsweise mechanische Kopplung zwischen den beiden Membranen gewährleistet, die sicherstellt, dass die andere Membran der Bewegung der einen Membran folgt und insoweit an der einen Membran zwangsgeführt ist. Besonders bevorzugt ist das Kolbenelement als Permanentmagnet oder zum Ausbilden des Membranabschnitt der einen Membran ausgebildet. Damit ist das Kolbenelement insbesondere als Stabmagnet ausgebildet. Alternativ weist das Kolbenelement zumindest einen Permanentmagneten auf. So ist insbesondere vorgesehen, dass das Kolbenelement zumindest an seiner der einen Membran zugewandten Stirnseite einen Permanentmagneten trägt, der mit dem Aktuator zusammenwirkt. Optional trägt der Kolben an beiden seiner Stirnenden jeweils eine Magnetscheibe beziehungsweise einen Scheibenmagneten. In jedem Fall wird somit die von dem Aktuator bereitgestellte Magnetkraft auf das Kolbenelement ausgeübt, welches die beiden Membranen betätigt.

Insbesondere ist dabei jeder der Membrane jeweils eine Druckkammer zugeordnet, sodass durch beide Membranen jeweils ein Arbeitshub und ein Rückstellhub durchgeführt werden kann, um die Leistung der Membranpumpe zu erhöhen. Auch die zweite Druckkammer weist zweckmäßigerweise einen Einlass sowie einen Auslass für das zu fördernde Medium auf. Vorzugsweise sind die Membranen parallelgeschaltet, sodass beide Membranen gleichzeitig einen Arbeitshub oder einen Rückstellhub ausführen. Gemäß einer alternativen Ausführungsform der Erfindung ist die zweite Membran derart der zweiten Druckkammer zugeordnet und diese derart ausgebildet, dass dann, wenn die erste Membran einen Arbeitshub durchführt, die zweite Membran einen Rückstellhub ausführt, und andersherum. Dadurch kann unabhängig von der Bewegungsrichtung des durch den Aktuator angetriebenen Kolbenelements stets ein Arbeitshub ausgeführt und somit Medium gefördert werden.

Im Folgenden soll die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert werden. Dazu zeigen

Figur 1 eine vorteilhafte Membranpumpe gemäß einem ersten

Ausführungsbeispiel,

Figur 2 eine Membran der Membranpumpe,

Figur 3 die vorteilhafte Membranpumpe gemäß einem zweiten

Ausführungsbeispiel, Figur 4 die Membranpumpe gemäß einem dritten

Ausführungsbeispiel und

Figuren 5A und 5B die Membranpumpe gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel in unterschiedlichen Ansichten.

Figur 1 zeigt in einer vereinfachten Schnittdarstellung eine vorteilhafte Membranpumpe 1, die beispielsweise für den Einsatz in einem Abgasnachbehandlungssystem zum Fördern eines flüssigen Abgasnachbehandlungsmittels ausgebildet ist.

Die Membranpumpe 1 weist dazu ein Gehäuse 2 auf, das gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel zweiteilig ausgebildet ist und dazu Gehäuseteile 3 und 4 aufweist, die zwischen sich eine Kammer 5 bilden. Das Gehäuseteil 4 weist dabei eine Einlassöffnung 6 und eine Auslassöffnung 7 für das zu fördernde Medium auf, wobei die Einlassöffnung 6 und die Auslassöffnung 8 beide in die Kammer 5 münden.

Weiterhin weist die Membranpumpe 1 eine Membran 8 auf, die sich durch die Kammer 5 vollständig hindurch erstreckt und dadurch zwischen der Membran 8 und dem Gehäuseteil 4 eine Druckkammer 9 begrenzt. Die Membran 8 ist insbesondere kreisförmig ausgebildet und weist einen außenliegenden ersten Kreisringabschnitt A, einen mittleren Kreisringabschnitt B sowie einen zentralen Kreisabschnitt C auf. Insbesondere die Abschnitte A und B sind dabei verformbar ausgebildet und der Abschnitt C ist vorzugsweise im Vergleich zu den Abschnitten A und B steifer, optional starr, ausgebildet. Durch ein Verlagern der Membran 8 mit dem Abschnitt C in Richtung des Gehäuseteils 4 (Arbeitshub) wird die Druckkammer 9 verkleinert und somit ein Arbeitsdruck aufgebaut, der das in der Druckkammer 9 befindliche Medium aus der Auslassöffnung 7 austreibt. In einem Rückstellhub, wenn die Membran 8 mit dem Abschnitt C in Richtung des Gehäuseteils 3 bewegt wird, sodass die Druckkammer 9 vergrößert wird, wird durch die Einlassöffnung 6 verfügbares Abgasnachbehandlungsmittel angesaugt und in die Druckkammer 9 befördert. Um das Fördern des Mediums zu erleichtern, sind der Einlassöffnung 6 und der Auslassöffnung 7 vorteilhafterweise Ventile, insbesondere Rückschlagventile oder Einwegventile zugeordnet, die ein Zurückfließen des Mediums aus der Einlassöffnung 6 in die Umgebung oder durch die Auslassöffnung 7 in die Druckkammer 9 verhindern.

Zur Betätigung der Membran 8 weist die Membranpumpe 1 weiterhin einen Aktuator 10 auf. Dieser ist dazu ausgebildet, die Membran 8 berührungsfrei zu betätigen. Dazu ist der Aktuator 10 im vorliegenden Ausführungsbeispiel als elektromagnetischer Aktuator 11 ausgebildet, der zumindest einen bestrombaren Elektromagneten aufweist, der bei Bestromung ein magnetisches Feld erzeugt, das auf die Membran 8 wirkt.

Die Membran 8 ist dazu zumindest in dem Membranabschnitt C magnetisch oder magnetisierbar ausgebildet. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel weist die Membran dazu in dem Membranabschnitt C magnetische oder metallische Partikel oder Elemente auf, die in das Material der Membran 8 eingebettet sind. Alternativ ist der Membranabschnitt C aus einem magnetischen oder magnetisierbaren Kunststoff, insbesondere Elastomer, gefertigt. Dadurch wirkt der Elektromagnet 11 direkt mit dem Membranabschnitt 10 zusammen und bewirkt je nach Ansteuerung eine anziehende Magnetkraft oder eine abstoßende Magnetkraft. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Elektromagnet 11 außerhalb der Kammer 5 an dem Gehäuseteil 3 angeordnet, sodass der Elektromagnet 11 beabstandet zu der Membran 8 liegt, und dem Membranabschnitt C zugeordnet. Insbesondere liegt der Elektromagnet 11 mittig oberhalb des Membranabschnitts C der Membran 8, um eine optimale Magnetkraftbeaufschlagung zu gewährleisten. Bei Erzeugen einer Abstoßmagnetkraft wird die Membran 8 in den Arbeitshub bewegt, um die Druckkammer 9 zu verkleinern und das zu fördernde Medium auszutreiben. Bei Erzeugen einer anziehenden Magnetkraft wird die Membran 8 zurückgezogen, sodass sie den Rückstellhub ausführt und das zu fördernde Medium durch die Einlassöffnung 6 ansaugt.

Figur 2 zeigt in einer Schnittdarstellung eine vorteilhafte Ausbildung der Membran 8, wie sie insbesondere bei dem ersten Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1 eingesetzt werden kann. Wie zuvor bereits erwähnt, sind metallische und/oder magnetische Partikel insbesondere in das Material der Membran eingebettet. Dabei ist die Partikelverteilung derart gewählt, dass in dem Abschnitt C die höchste Anzahl von Partikeln liegt, und in dem Abschnitt B eine im Vergleich zum Abschnitt C kleinere Anzahl von Partikeln. Insbesondere ist der Abschnitt B frei von magnetischen oder metallischen Partikeln oder er weist eine kleine oder in Richtung des Abschnitts C kleiner werdende Menge/Anzahl von metallischen oder magnetischen Partikeln auf. Durch die gleichmäßige Verteilung der magnetischen oder metallischen Partikeln in der Membran 8 wird eine gleichmäßige Beaufschlagung der Membran mit der Magnetkraft des Aktuators 10 erreicht beziehungsweise erzielt, sodass insbesondere eine Schiefstellung der Membran, insbesondere des Abschnitts C, im Betrieb vermieden und damit auch eine Belastung der Membran 8 im Betrieb reduziert und eine Überlastung insbesondere verhindert wird. Die vorteilhafte Partikelverteilung ist in Figur 2 durch die Schraffur angedeutet.

Der außenliegende Abschnitt A ist vorzugsweise frei von metallischen oder magnetischen Partikeln und dient insbesondere allein zu der Lagerung der Membran 8 in dem Gehäuse 2. Insbesondere ist der außenliegende Abschnitt A dazu ausgebildet, zwischen den beiden Gehäuseteilen 4, 3 verspannt gehalten zu sein, wie in Figur 1 gezeigt. Dabei weist der Abschnitt A optional einen oder mehrere Dichtstege 12 auf, die sich über den Umfang des Abschnitts A erstrecken und dem Gehäuseteil 4 oder dem Gehäuseteil 3 zugewandt sind. Dabei sind die Dichtstege 12 elastisch verformbar ausgebildet, sodass bei der Montage die Dichtstege 12 zwischen den Gehäuseteilen 3, 4 durch Vorspannung verformt werden und dadurch eine sichere Abdichtung und Lagerung der Membran 8 in dem Gehäuse 2 gewährleisten.

Figur 3 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der Membranpumpe 1, wobei aus dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel bereits bekannte Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind und insofern auf die obenstehende Beschreibung verwiesen wird. Entsprechendes gilt auch für die weiteren Figuren 4 bis 5.

Das zweite Ausführungsbeispiel der Membranpumpe 1 unterscheidet sich von dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel dadurch, dass eine weitere Membran 13 vorhanden ist, die mit der einen Membran 8 durch ein Kolbenelement 14 fest verbunden ist. Die weitere Membran 13 liegt in einer weiteren Kammer 15 ein, die zwischen dem Gehäuseteil 4 und einem weiteren Gehäuseteil 16, das auf der dem Gehäuseteil 3 abgewandten Seite des Gehäuseteils 4 liegt, ausgebildet ist. Die Membran 13 ist dabei entsprechend der Membran 8 ausgebildet und an ihren außenliegenden Abschnitten 8 zwischen den Gehäuseteilen 4 und 16 verspannt gehalten. Die Membran 13 begrenzt eine Druckkammer 17 in der Kammer 15, wobei auch der Druckkammer 17 eine Einlassöffnung 18 und eine Auslassöffnung 19 zugeordnet sind.

Das Kolbenelement 14 ist einendig mit dem Abschnitt C der Membran 8 und anderendig mit dem Abschnitt C der Membran 13 fest verbunden. Dazu sind die Endbereiche des Kolbenelements 14 beispielsweise von der Membran 8 beziehungsweise 13 bereichsweise umhüllt, sodass eine formschlüssige, dauerhaft sichere Verbindung gewährleistet ist, wie beispielsweise in Figur 4 gezeigt, bei welcher das Koppelelement 14 an seinen Enden jeweils einen radial vorstehenden Kragen 20 aufweist, der vom Material der jeweiligen Membran 8, 13 umhüllt ist.

Wird der Elektromagnet 11 in dem Ausführungsbeispiel von Figur 3 dazu angesteuert, eine abstoßende Magnetkraft zu erzeugen, die auf insbesondere den Abschnitt C der Membran 8 wirkt, sodass die Membran den Arbeitshub ausführt und die Druckkammer 9 verkleinert, um das Medium auszutreiben, so wird durch die Kopplung des Kolbenelements 14 auch die Membran 13 derart bewegt, dass sie die Druckkammer 17 verkleinert und dadurch das in der Druckkammer 17 befindliche Medium durch die Auslassöffnung 19 austreibt.

Im Unterschied zu der Membran 8 weist die Membran 13 bevorzugt keinen magnetischen oder magnetisierbaren Membranabschnitt, da die Arbeitskraft durch den Kolben 14 auf die Membran 13 übertragen wird. Figur 3 zeigt somit eine Membranpumpe, die mit einem Aktuator 10 eine erhöhte Leistung zur Volumenförderung des Mediums aufweist.

Gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel, das in Figur 3 durch gestrichelte Linien eingezeichnet ist, sind die Einlassöffnungen 18 und die Auslassöffnungen 19 der Kammer 15 auf der der Membran 8 zugewandten Seite der Membran 13 ausgebildet, sodass die Druckkammer 17 auf der der Membran 8 zugewandten Seite der Membran 13 liegt. In diesem Fall führt die Membran 13 einen Arbeitshub aus, wenn die Membran 8 einen Rückstellhub ausführt und andersherum. Dadurch wird unabhängig davon, ob der Elektromagnet 11 eine abstoßende oder eine anziehende Magnetkraft erzeugt, stets ein Arbeitshub ausgeführt, der zur Förderung des zu fördernden Mediums führt.

Figur 4 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel der Membranpumpe 1, das sich von dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel zumindest in der Ausbildung des Aktuators 10 unterscheidet.

Gemäß dem Ausführungsbeispiel von Figur 4 weist der Aktuator 10 keinen Elektromagneten, sondern einen Permanentmagnetring 21 auf. Der Permanentmagnetring 21 weist mehrere abwechselnd ausgerichtete Magnetpolungen (n/s) auf und ist oberhalb des Abschnitts C der Membran 8 derart angeordnet, dass bei einer Drehung der Permanentmagnetrings 21, wie durch einen Pfeil 22 in Figur 4 angezeigt, durch die Drehung des Permanentmagnetrings 21 der Abschnitt C der Membran 8 abwechselnd magnetisch angezogen und abgestoßen wird. Die Drehachse des Permanentmagnetrings 21 ist dabei senkrecht zur Längserstreckung des Kolbenelements 8 beziehungsweise zur Bewegungsrichtung der Membrane 8, 13 ausgerichtet, sodass ein Antrieb zum Drehen des Permanentmagnetrings 21 insbesondere neben der Längsachse oder Längsmittelachse der Membranpumpe liegt. Das Kolbenelement 14 ist insbesondere als Stabmagnet ausgebildet oder weist an seinen der jeweiligen Membran 8, 13 zugewandten Stirnseiten jeweils einen Permanentmagneten auf, insbesondere in Form einer Magnetscheibe, die insbesondere den radial vorstehenden Kragen 20 jeweils ausbildet.

Figur 5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Membranpumpe 1 in einer vereinfachten Schnittdarstellung (Figur 5A) und in einer vereinfachten Draufsicht (Figur 5B).

Die Membranpumpe 1 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel weist nur eine Membran 8 auf und unterscheidet sich von dem vorhergehenden Ausführungsbespiel durch die Ausbildung des Aktuators 10. Während dem Ausführungsbeispiel von Figur 4 der Permanentmagnetring 21 um eine Drehachse drehbar ist, die senkrecht zur Bewegungsrichtung der Membran 8 liegt, ist gemäß dem Ausführungsbeispiel von Figur 5 vorgesehen, dass die Drehachse des Permanentmagnetrings, der in diesem Fall als Permanentmagnetscheibe ausgebildet ist, parallel zur Längsmittelachse der Membran 8 ausgerichtet und beabstandet zu dieser angeordnet ist. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel weist der Permanentmagnetring 21 eine Trägerscheibe 23 auf, in welcher über den Umfang der Trägerscheibe 23 gleichmäßig verteilt angeordnet mehrere Permanentmagneten 24 mit alternierender Magnetpolausrichtung (n/s-s/n-n/s ... oder wie in Figur 5B mit + und - angezeigt) angeordnet sind. Die Trägerscheibe 23 ist durch eine Antriebswelle 25 mit einem ansteuerbaren Elektromotor 26 des Aktuators 10 drehfest verbunden, sodass durch Antreiben der Trägerscheibe 23 die Permanentmagnete abwechselnd in einer Ebene oberhalb der Membran 8 über den mittleren Abschnitt C der Membran 8 hinweg bewegt werden, um mit diesem magnetisch derart zusammenzuwirken, dass die Membran 8 abwechselnd magnetisch angezogen und magnetisch abgestoßen wird, um den Rückstellhub sowie den Arbeitshub auszuführen.

In Figur 5A sind außerdem beispielhaft Rückschlagventile 27 und 28 eingezeichnet, die den der Einlassöffnung 6 beziehungsweise der Auslassöffnung 7 zugeordnet sind, wie vorstehend bereits beschrieben. Auch der Permanentmagnetring 21 kann einen Trägerring aufweisen, in welchem mehrere Permanentmagnete mit abwechselnder magnetischer Orientierung angeordnet beziehungsweise gehalten sind.