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Patent Searching and Data


Title:
PORTABLE ELECTRONIC APPARATUS AND SYSTEM HAVING A CURRENT-DELIVERING DEVICE AND SUCH AN APPARATUS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2021/064198
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a portable electronic apparatus (1), in particular a cigarette lighter, comprising a connector (11) for connecting the apparatus to a connection port (21) of a current-delivering device (2) for supplying the apparatus with current from the current-delivering device (2), a housing and, in the interior of the housing, an electronic circuit (14) which in a first variant comprises a current-limiting element (S), a transistor (T), the current-limiting element being connected to the input of said transistor, and an electrical load (RI), and in a second variant comprises a diode rectifier. The invention also relates to a system having a current-delivering device and such an apparatus.

Inventors:
GADZHIEV ZAUR (CH)
Application Number:
PCT/EP2020/077708
Publication Date:
April 08, 2021
Filing Date:
October 02, 2020
Export Citation:
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Assignee:
GADZHIEV ZAUR (CH)
International Classes:
F23Q2/32; F23Q7/14; H02J7/00; H05B3/00
Foreign References:
CN207065628U2018-03-02
US6870135B22005-03-22
US20150189053A12015-07-02
US20150167976A12015-06-18
KR20090067436A2009-06-25
Attorney, Agent or Firm:
E. BLUM & CO. AG (CH)
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Claims:
Patentansprüche

1. Tragbare elektronische Vorrichtung, umfas- send

- einen Anschluss (11) zum Anschliessen der tragbaren elektronischen Vorrichtung an einem Anschluss port (21) eines stromabgebenden Geräts (2) zur Versorgung der tragbaren elektronischen Vorrichtung (1) mit Strom vom stromabgebenden Gerät (2), wobei die Vorrichtung keine eigene Energiequelle aufweist,

- ein Gehäuse (12),

- im Inneren des Gehäuses (12) eine elektro nische Schaltung (14) umfassend:

- ein an einem Plus-Pol des Anschlusses ange schlossenes Strombegrenzungselement (S),

- einen elektrischen Verbraucher der mit ei nem Minus-Pol des Anschlusses (11) verbunden ist,

- einen Transistor (T), wobei der Transistor (T) ein Bipolartransistor ist, dessen Basis mit dem Strombegrenzungselement verbunden ist, wobei der elektri sche Verbraucher zwischen Kollektor und Emitter des Tran sistors (T) geschaltet ist, oder wobei der Transistor (T) ein Feldeffekttransistor ist, dessen Gate mit dem Strom begrenzungselement verbunden ist, wobei der elektrische Verbraucher zwischen Source und Drain des Transistors (T) geschaltet ist.

2. Tragbare elektronische Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Strombegrenzungselement eine Dros sel oder ein Transformator ist.

3. Tragbare elektronische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei eine erste Diode (Dl) vorgesehen ist, die dem elektrischen Verbraucher (Rl) in Durchlassrichtung zum elektrischen Verbraucher hin vorge schaltet ist, und/oder wobei eine zweite Diode (D2) vor- gesehen ist, die dem elektrischen Verbraucher in Durch lassrichtung zum Minus-Pol hin nachgeschaltet ist, so dass Strom nur aus dem elektrischen Verbraucher und dem Transistor herausfH essen kann.

4. Tragbare elektronische Vorrichtung (1), umfassend

- einen Anschluss (11) zum Anschliessen der tragbaren elektronischen Vorrichtung an einem Anschluss port (21) eines stromabgebenden Geräts (2) zur Versorgung der tragbaren elektronischen Vorrichtung (1) mit Strom vom stromabgebenden Gerät (2), wobei die Vorrichtung keine eigene Energiequelle aufweist,

- ein Gehäuse (12),

- im Inneren des Gehäuses (12) eine elektro nische Schaltung (14) umfassend einen Gleichrichter, und

- einen elektrischen Verbraucher (Rl), wobei ein erster Anschlusspunkt (al) des

Gleichrichters mit einem Plus-Pol des Anschlusses (11) und ein zweiter Anschlusspunkt (a2) des Gleichrichters mit einem Minus-Pol des Anschlusses (11) verbunden sind, und wobei der elektrische Verbraucher (Rl) zwi schen einem dritten Anschlusspunkt (a3) des Gleichrich ters und einem vierten Anschlusspunkt (a4) des Gleich richters geschaltet ist.

5. Tragbare elektronische Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei der Gleichrichter ein Vollwellenbrü ckengleichrichter mit mindestens vier Dioden (D3, D4, D5, D6), insbesondere Siliziumdioden, ist, wobei eine erste Diode (D3) zwischen dem ers ten und dem vierten Anschlusspunkt (al, a4) mit Durch lassrichtung zum vierten Anschlusspunkt (a4) hin geschal tet ist, wobei eine zweite Diode (D4) zwischen dem dritten und dem ersten Anschlusspunkt (a3, al) mit Durch lassrichtung zum ersten Anschlusspunkt (al) hin geschal tet ist, wobei eine dritte Diode (D5) zwischen dem zweiten und dem vierten Anschlusspunkt (a2, a4) mit Durchlassrichtung zum vierten Anschlusspunkt (a4) hin ge schaltet ist, wobei eine vierte Diode (D6) zwischen dem dritten und dem zweiten Anschlusspunkt (a3, a2) mit Durchlassrichtung zum zweiten Anschlusspunkt (a2) hin ge schaltet ist.

6. Tragbare elektronische Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, wobei der zweite Anschlusspunkt (a2) des Gleichrichters über einen Widerstand (R2) mit dem Mi nus-Pol des Anschlusses 11 verbunden ist.

7. Tragbare elektronische Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die tragbare elektronische Vorrichtung als am entsprechenden An schlussport des, insbesondere USB-OTG-fähigen, stromabge benden Geräts anschliessbarer USB-Stick ausgestaltet ist, wobei der Anschluss (11) ein USB-C-Stecker ist, wobei der Plus-Pol des Anschlusses an einem V-BUS-Pin des An schlussports des stromabgebenden Geräts und der Minus-Pol des Anschlusses an einem Masse-Pin des Anschlussports an geschlossen ist, wobei der Anschluss mit einem Control- Pin an einem CC-Pin des Anschlussports des stromabgeben den Geräts angeschlossen ist und zwischen dem Control-Pin und dem Minus-Pol des Anschlusses ein Widerstand (R) zwi schengeschaltet ist, oder wobei der Anschluss ein Lightning-Stecker ist, insbesondere wobei dem Lightning-Stecker eine Adap terschaltung zu einer USB-C Pinbelegung nachgeschaltet ist.

8. Tragbare elektronische Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Vorrichtung ein Feuerzeug (1) zum Anzünden einer Zigarette und der elektrische Verbraucher ein Heizelement (RI) ist, wobei das Feuerzeug nach dem Anschliessen an das stromabgebende Gerät von diesem nach einer für das Anzünden der Ziga rette ausreichenden Aufheizung des Heizelements einsatz bereit ist, indem sich das Heizelement bei Durchfluss des elektrischen Stroms erhitzt und zum Anzünden der Ziga rette von ausserhalb des Gehäuses durch eine Zugangsöff nung (13) zugänglich ist und insbesondere wobei das Heiz element von einem Heizdraht gebildet ist, der als Heiz spirale ausgeführt ist.

9. Tragbare elektronische Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei das Heizelement derart in der elektro nischen Schaltung (14) verdrahtet ist, insbesondere mit tels einer Steckverbindung, dass er mit einem anderen Verbraucher, insbesondere mit einem anderen Heizdraht, austauschbar ist ohne die Vorrichtung komplett zu öffnen.

10. Tragbare elektronische Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, weiter umfassend ein Befestigungsele ment, mittels welchem die als Feuerzeug ausgeführte trag bare elektronische Vorrichtung am stromabgebenden Gerät befestigbar ist, insbesondere wobei das Befestigungsele ment ein Magnet oder ein Klemmverschluss ist.

11. Tragbare elektronische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei das Gehäuse (12) eine Verschlusskappe umfasst, mittels welcher die Zugangsöff nung (13) zum Heizelement verschliessbar ist, wobei die Verschlusskappe mindestens bis zu einer maximalen Tempe ratur des Heizelements hitzeresistent ist, insbesondere wobei die Verschlusskappe gleichzeitig als Ein- bzw. Aus schaltknopf für das Feuerzeug ausgebildet ist.

12. Tragbare elektronische Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, weiter umfassend ein zurücksetzbares Zeitschaltelement mittels welchem die Stromzufuhr der tragbaren elektronischen Vorrichtung nach Ablauf einer vordefinierten Zeitspanne selbsttätig ab schaltbar ist.

13. Tragbare elektronische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der elektrische Ver braucher:

- ein Lüfter, oder

- eine elektrische Zahnbürste, oder

- ein elektrischer Rasierer, oder

- eine elektrische Betäubungspistole, oder

- eine elektronische Zigarette, oder

- ein Mixer, oder

- ein Laserpointer, oder

- ein elektrisches Massagegerät oder

- ein Taschenmesser mit integriertem Feuer zeug ist.

14. Tragbare elektronische Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Strombegren zungselement oder der Gleichrichter der Vorrichtung der art dimensioniert ist, dass nach dem Anschliessen der Vorrichtung an das stromabgebende Gerät eine vom stromab gebenden Gerät bewirkte Abschaltung der Stromzufuhr auf grund einer unzulässig hohen Energieabgabe an die Vor richtung verhinderbar ist, so dass keine Konfigurations schritte des stromabgebenden Geräts zum Unterbinden der Abschaltung nötig sind.

15. System, umfassend ein stromabgebendes Ge rät und eine daran anschliessbare tragbare elektronische Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das stromabgebende Gerät tragbar ist und insbesondere ein Mobiltelefon oder ein Tablett oder ein Laptop oder ein Akku-Pack ist.

Description:
Tragbare elektronische Vorrichtung und System mit einem stromabgebenden Gerät und einer solchen Vorrich tung

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine tragbare elektro nische Vorrichtung und ein System mit einem stromabgebenden Gerät und einer solchen Vorrichtung gemäss dem jeweiligen unabhängigen Anspruch.

Hintergrund

Tragbare elektronische Vorrichtungen sind be kannt. Es gibt eine Vielzahl von solchen Vorrichtungen, die verschiedenen Zwecken dienen. Solche Vorrichtungen sind Batterie- oder Akku-betrieben. Ein Problem solcher Vorrichtungen ist unter anderem, dass sie nach dem Entlee ren der Batterie nicht mehr zu gebrauchen sind, bis diese ersetzt worden sind bzw. bis eine Möglichkeit zur Aufladung der Akkus gefunden wurde. Bei vielen derartigen Vorrich tungen ist weiter aufgrund der Vorgabe der Kompaktheit der Akku fest verbaut und kann nicht ersetzt werden, so dass die Lebensdauer der Vorrichtung durch die Lebensdauer des Akkus begrenzt ist.

Beispielsweise können solche Vorrichtungen Feuerzeuge zum Anzünden von Zigaretten sein. Ein typisches Feuerzeug umfasst einen Behälter für ein entflammbares Gas zur Generierung einer Flamme, wobei der Behälter unter Druck steht. Wenn ein Knopf gedrückt wird, kann Gas aus dem Behälter entweichen, woraufhin in bestimmten Ausfüh rungsformen elektrisch ein Funken generiert wird, der das Gas anzündet. Wird der Knopf gedrückt gehalten, so wird die Flamme mit Gas aus dem Behälter nachgespeist, bis der Knopf losgelassen wird. In anderen Ausführungsformen, die ohne Gas auskom en, wird ein Heizdraht aufgeheizt. Diese elektrischen Feuerzeuge haben den Nachteil dass das Anzün den der Zigarette nicht möglich ist, wenn die Batterie des Feuerzeugs leer ist. Ferner können diese Feuerzeuge je nach Ausführungsform eine Reihe von weiteren Nachteilen haben:

- die offene Flamme kann einen Brand verursa chen,

- der Benutzer kann sich verbrennen,

- die Generierung der Flamme kann z.B. bei Wind schwierig bis unmöglich sein,

- nach Verbrauch des Gases muss das Feuerzeug entsorgt bzw. aufgefüllt werden,

- der Druckbehälter kann explodieren.

Darstellung der Erfindung

Es ist Aufgabe der Erfindung eine verbesserte tragbare elektronische Vorrichtung im Hinblick auf Zuver lässigkeit und Lebensdauer zu schaffen. In einer ersten Variante wird die Aufgabe wird mit den Merkmalen des An spruchs 1 gelöst. In einer zweiten Variante wird die Auf gabe mit den Merkmalen des Anspruchs 4 gelöst.

Die erfindungsgemässe tragbare elektronische Vorrichtung hat den Hauptvorteil, dass sie ohne eigene Stromversorgung auskommt. Sie wird typischerweise in Ver bindung mit einem mobilen Kommunikationsgerät, insbeson dere mit einem Mobiltelefon verwendet, dass als stromabge bendes Gerät für die Vorrichtung dient. Dabei umfassen die heutigen Mobiltelefone Mittel zur Überprüfung des Strom verbrauchs. Wird zu viel Strom aus dem Akku gezogen, so unterbricht ein Controller die Stromzufuhr, um ein schnel les Entleeren des Akkus zu verhindern. In diesem Zusammen hang ergibt sich ein weiterer wichtiger Vorteil der erfin- dungsgemässen Vorrichtung durch den speziellen Schaltungs aufbau mit Strombegrenzungselement bei der zweiten Vari ante. Das Strombegrenzungselement sorgt dafür, dass nicht zu viel Strom aus dem Mobiltelefon gezogen wird und es somit zu keiner automatischen Abschaltung der Stromzufuhr durch den besagten Controller kommt, was ein Versagen der elektronischen Vorrichtung als Folge hätte. Die durch den Transistor gebildete, dem Strombegrenzungselement nachge schaltete Verstärkerschaltung stellt jedoch trotz der be grenzten Eingangsstromstärke eine genügende Leistung zum bestimmungsgemässen Betrieb des Verbrauchers zur Verfü gung. Alternativ wird dies bei der zweiten Variante durch Verwendung des Gleichrichters erreicht, was im Zusammen hang mit Fig. 3 näher erläutert ist.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die tragbare elektronische Vorrichtung ein Feuerzeug zum An zünden einer Zigarette und der elektrische Verbraucher ein Heizelement dieses Feuerzeugs. Das Feuerzeug ist nach dem Anschliessen an das stromabgebende Gerät von diesem ohne weitere Konfigurationsschritte des stromabgebenden Geräts nach einer für das Anzünden der Zigarette ausreichenden Aufheizung des Heizelements einsatzbereit, indem sich das Heizelement bei Durchfluss des elektrischen Stroms er hitzt. Dabei ist das Heizelement zum Anzünden der Zigarette von ausserhalb des Gehäuses durch eine Zugangsöffnung zu gänglich. Es ist bevorzugt wenn das Heizelement von einem Heizdraht gebildet ist, der als Heizspirale ausgeführt ist.

Ein solches Feuerzeug kommt ohne eigenen Akku oder Batterie aus und ist dadurch beliebig oft wiederver wendbar. Es kann auch leichter ausgeführt werden, da kein schwerer Akku eingebaut werden muss. Die weiteren oben ge nannten Nachteile werden ausserdem auch ausgeräumt: das Feuerzeug kommt ohne Gas aus, so dass kein Druckbehälter und kein Auffüllen nötig sind. Die zum Anzünden der Ziga rette nötige Hitze wird vom Heizelement bereitgestellt, welches resistiv ist und sich erhitzt wenn ein Strom durch- fliesst, so dass keine offene Flamme entsteht. Ferner ist das Feuerzeug aufgrund des Funktionsprinzips gegenüber Wind unempfindlich.

In weiteren bevorzugten Ausführungsformen kann bei der tragbaren elektronischen Vorrichtung der elektri sche Verbraucher komplexer als ein Heizelement sein und selbst durch eine sekundäre elektronische Schaltung gebil det sein, die an der elektronischen Schaltung der erfin- dungsgemässen Vorrichtung angeschlossen ist. Vorzugsweise kann der Verbraucher aus der nachfolgenden Liste ausgewählt werden:

- ein Lüfter, oder

- eine elektrische Zahnbürste, oder

- ein elektrischer Rasierer, oder

- eine elektrische Betäubungspistole, oder

- eine elektronische Zigarette, oder

- ein Mixer, oder

- ein Laserpointer, oder

- ein elektrisches Massagegerät.

Weiter wird die Aufgabe mit einem erfindungs- gemässen System erfüllt, das ein stromabgebendes Gerät und eine daran anschliessbare erfindungsgemässe tragbare elektronische Vorrichtung aufweist. Das stromabgebende Ge rät ist tragbar und insbesondere als Mobiltelefon oder Tablett oder Laptop oder Akku-Pack ausgestaltet.

In Ausführungsformen besitzen die tragbare elektronische Vorrichtung und/oder das stromabgebende Ge rät Befestigungsmittel, so dass die beiden Geräte aneinan der befestigt werden können.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Weitere Ausgestaltungen, Vorteile und Anwen dungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen An sprüchen und aus der nun folgenden Beschreibung anhand der Figuren. Dabei zeigen:

Fig. 1 beispielhaft die Verwendung einer er- findungsgemässen tragbaren elektronischen Vorrichtung als Feuerzeug mit einem Mobiltelefon,

Fig. 2 einen prinzipiellen Schaltungsaufbau des Feuerzeugs aus Fig. 1 gemäss der ersten Variante und Fig. 3 einen prinzipiellen Schaltungsaufbau des Feuerzeugs aus Fig. 1 gemäss der zweiten Variante.

Weg(e) zur Ausführung der Erfindung

Im vorliegenden Text ist der Begriff „nachge schaltet" als stromabwärts des Bezugselements in Richtung des Stromflusses aufzufassen, wobei sich Strom im gesamten Text auf elektrischen Strom bezieht. Entsprechend ist der Begriff „vorgeschaltet" als stromaufwärts des Bezugsele ments aufzufassen. Der Begriff „stromabgebendes Gerät" be zieht sich auf jegliche Geräte die hardware- und software seitig so konfiguriert sind, dass sie als Energiequelle dienen können und entsprechende Anschlussmöglichkeiten aufweisen .

Nachfolgend wird die erfindungsgemässe Vor richtung an einem bevorzugten Beispiel erläutert, nämlich in der oben genannten Ausführungsform als Feuerzeug, wobei der Verbraucher ein Heizdraht ist. Die weiteren bevorzugten Ausführungsformen des Verbrauchers der elektronischen Vor richtung können analog zum Feuerzeug in die elektronische Schaltung der Vorrichtung zwischengeschaltet werden. Dabei kann es lediglich sein, dass aufgrund der Spezifikationen des jeweiligen Verbrauchers bezüglich Eingangsstrom das Strombegrenzungselement und/oder der Transistor angepasst werden muss bzw. müssen. Das Prinzip der Schaltung bei der ersten Variante basiert jedoch unverändert auf die Begren zung des Eingangsstroms der elektronischen Vorrichtung mit anschliessender Verstärkung für den Verbraucher.

Bei der zweiten Variante wird mit dem Gleich richter erreicht, dass die volle aus dem stromabgebenden Gerät lieferbare Energiemenge zur Aufheizung des Heiz drahts verwendbar ist und dass ein gleichmässiger und stabiler Gleichstromausgang erreicht wird, was zu einer ausreichenden Aufheizung des Heizdrahts benötigt wird.

Grundsätzlich können das Strombegrenzungsele ment und der Transistor bzw. der Gleichrichter als Vorstufe für den Verbraucher auch in einem Chip integriert werden, was eine für den hier relevanten Anwendungsfall der trag baren Vorrichtung vorteilhafte Miniaturisierung mit sich bringt .

Selbstverständlich können je nach Anwendungs fall unterschiedliche Strombegrenzungselemente und Tran sistoren bzw. Gleichrichter verwendet werden, die an die Spezifikation des stromabgebenden Geräts angepasst sind, so dass keine Abschaltung der Energiezufuhr von diesem Ge rät erfolgen kann, wenn die erfindungsgemässe Vorrichtung an diesem angeschlossen wird. Im vorliegenden Zusammenhang wird der Begriff „Dimensionierung" nur im Hinblick auf die elektrischen Eigenschaften der jeweiligen elektrischen Komponente verstanden.

Fig . 1 zeigt beispielhaft die Verwendung einer erfindungsgemässen tragbaren elektronischen Vorrichtung als Feuerzeug 1 mit einem stromabgebenden Gerät 2. Vor zugsweise handelt es sich um ein portables stromabgebendes Gerät, insbesondere um ein Mobiltelefon 2. Es kann aber auch mit einem portablen Batteriepack oder einem Laptop oder einem Tablett verwendet werden. Das Feuerzeug weist keine eigene Energiequelle auf. Nach dem Anschliessen am Mobiltelefon bezieht das Feuerzeug von diesem ohne weitere Konfigurationsschritte des Mobiltelefons die nötige Ener gie und ist einsatzbereit nach einer für das Anzünden der Zigarette ausreichenden Aufheizung des Heizelements.

Das Feuerzeug ist in diesem Beispiel als USB- Stick mit einem Gehäuse 12 ausgeführt. Innerhalb des Ge häuses 12 ist eine elektronische Schaltung 14 angeordnet (nicht sichtbar), deren Schaltungsaufbau in Zusammenhang mit Fig. 2 detailliert erläutert ist. Aus dem Gehäuse 12 ragt ein Anschluss 11 zum Einstecken in einem entsprechen den Anschlussport 21, in diesem Fall eine Anschlussbuchse, des Mobiltelefons 2 heraus.

Dabei kann es sich um verschiedene Anschluss systeme handeln, wobei für die Beschreibung der Erfindung ein USB-C Anschlusssystem beispielhaft angenommen wird. Es ist aber auch möglich andere USB-Typen oder ein für Apple® Systeme typischer Lightning-Anschluss zu verwenden. Selbstverständlich ist bei anderen Systemen als USB-C auf die Pinbelegung des jeweiligen Systems zu achten. Die An schlusspins des Feuerzeugs sind aber analog zu USB-C aus zuwählen .

Das Gehäuse 12 umfasst ferner eine Zugangsöffnung 13, wel che dem Benutzer zum Anzünden der Zigarette Zugang zu einem im Inneren des Gehäuses 12 angeordneten Heizelement (Fig. 2) gewährt. Diese Ausführungsform ist bevorzugt, da das aus dünnem Draht beschaffene und daher empfindliche Heiz element RI dadurch von potentieller Beschädigung besser geschützt ist und die Verbrennungsgefahr minimiert wird. Das Heizelement könnte aber auch an der Oberfläche des Gehäuses 12 angeordnet sein oder aus dem Gehäuse herausra gen. Im letzteren Fall kann das Heizelement für Rauchzeug verwendet werden, das dicker als eine herkömmliche Ziga rette ist und beispielsweise auch als besonderes Design element dienen. In diesem Zusammenhang sei angemerkt dass der Durchmesser der Zugangsöffnung 13 im Regelfall so ge wählt wird, dass er etwas grösser als der Standarddurch messer einer gewöhnlichen Zigarette ist. In Ausführungs formen kann die Zugangsöffnung aber auch grösser gewählt werden, so dass beispielsweise dickere Zigarillos hinein passen.

In Ausführungsformen umfasst das Gehäuse 12 eine Verschlusskappe (nicht gezeigt), mittels welcher die Zugangsöffnung 13 zum Heizelement verschliessbar ist. Die Verschlusskappe ist mindestens bis zu einer maximalen Tem peratur des Heizelements hitzeresistent. Mit Vorteil wird damit der Schutz des empfindlichen Heizelements erhöht und die Verbrennungsgefahr minimiert. Ferner wird dadurch ver hindert dass Schmutz in die Öffnung gelangt. In einer Aus führungsform dient die Verschlusskappe gleichzeitig als Ein- bzw. Ausschaltknöpf für das Feuerzeug. Der Heizdraht des Feuerzeugs erhitzt sich erst wenn die Verschlusskappe geöffnet wird. Beim Schliessen der Verschlusskappe wird auch die Stromzufuhr zum Heizdraht unterbrochen. Diese Funktion kann mittels eines einfachen Schalters realisiert werden, der dem Verbraucher RI vorgeschaltet ist.

Vorzugsweise umfasst das Feuerzeug am Gehäuse 12 oder als Teil des Gehäuses ein Befestigungselement (nicht gezeigt) mittels welchem das Feuerzeug am stromab gebenden Gerät, z.B. am Mobiltelefon, befestigbar ist. Das Befestigungselement kann z.B. ein Magnet oder ein Klemm verschluss sein. Ferner kann das Gehäuse selbst zu diesem Zweck aus einem magnetischen Material gebildet sein. Die Befestigungsmöglichkeit ist vorteilhaft um einem möglichen Verlust des Feuerzeugs vorzubeugen und um das Feuerzeug im Bedarfsfall sofort zu finden.

Wird das Feuerzeug in das eingeschaltete Mo biltelefon eingesteckt, so fliesst ein Strom aus dem Mo biltelefon 2 in die Schaltung 14 des Feuerzeugs. Das o.g. resistive Heizelement RI (Fig. 2) wandelt den elektrischen Strom in Hitze um, indem es sich beim Durchfluss des Stroms aufheizt. Wird eine Zigarette in die Zugangsöffnung 13 eingeführt und in Kontakt mit dem Heizelement Rl gebracht, wobei unmittelbare Nähe zum Heizelement auch ausreichend sein kann, so kann die Zigarette angezündet werden.

Fig . 2 zeigt einen prinzipiellen Schaltungs aufbau des Feuerzeugs gemäss der ersten Variante. Die äusseren Elemente des Feuerzeugs wurden bereits in Zusam menhang mit Fig. 1 beschrieben. Die bereits erwähnte elekt ronische Schaltung 14 umfasst:

- ein an einem Plus-Pol (+ in Fig. 2) des An schlusses 11 angeschlossenes Strombegrenzungselement S,

- einen Transistor T, an dessen Basis B das Strombegrenzungselement S geschaltet ist, und

- das erwähnte Heizelement Rl, das sich bei Durchfluss eines elektrischen Stroms c erhitzt. Das Heizelement RI ist zwischen Emitter E und Kollektor K des Transistors T geschaltet und an einem Mi nus-Pol (- in Fig. 2) des Anschlusses 11 angeschlossen, wie aus Fig. 2 zu sehen ist.

Das Strombegrenzungselement ist vorzugsweise eine Drossel oder ein Transformator. Dabei wird die Drossel so berechnet, dass der Strom c der aus dem Mobiltelefon in die Schaltung 14 fliesst unter dem Wert eines bestimmten Maximalstroms bleibt. Dabei handelt es sich beim Maxi malstrom um denjenigen Strom, bei dem der Controller des Mobiltelefons die Stromabgabe unterbrechen würde, um eine schnelle Entleerung der Batterie des Mobiltelefons zu ver meiden. Je nach Mobiltelefon bzw. stromabgebendem Gerät können unterschiedliche Drosseln zum Einsatz kommen. Ein wichtiger Vorteil dieser Lösung ist, dass dadurch das Feu erzeug als „plug-and-play" Gerät verwendet werden kann, ohne lästige Konfigurationsschritte oder Hardwareänderun gen am Mobiltelefon vornehmen zu müssen, um die Stromabgabe von diesem zu ermöglichen. Damit ist auch eine erhöhte Flexibilität des Feuerzeugs gegeben, das im Rahmen der obigen Einschränkung (Wert des Maximalstroms) mit ver schiedenen Geräten verwendet werden kann.

Der Transistor T ist als Verstärker geschaltet und ermöglicht an seinem Ausgang eine grosse Leistungs er- stärkung bzw. Stromverstärkung für das Heizelement RI.

Der Transistor ist in diesem Beispiel ein Bi polartransistor (hier beispielhaft ein npn-Transistor), dessen Basis B mit dem Strombegrenzungselement S verbunden ist. Das Heizelement Rl ist zwischen Kollektor K und Emit ter E des Transistors T geschaltet. Fig. 2 zeigt beispiel haft einen solchen Bipolartransistor in Emitterschaltung. Alternativ kann auch eine Kollektorschaltung verwendet werden, bei der in Fig. 2 Emitter E und Kollektor K ver tauscht wären, wobei bei beiden Schaltungen der Transistor so ausgewählt wird, dass eine Ausgangsspannung zwischen 7.5 V und 8 V erzeugbar ist. Der Vorteil der Verwendung einer solchen Transistorschaltung liegt darin, dass mit einem relativ kleinen Basisstrom ein hoher Strom zwischen Kollektor und Emitter durch das Heizelement RI erreicht wird, der ausreichend ist um das Heizelement derart aufzu heizen, dass damit eine Zigarette angezündet werden kann. Diese Eigenschaft ist insbesondere hilfreich im Hinblick auf die Einschränkung des Eingangsstroms durch den Maxi malstrom des Mobiltelefons, da der Eingangsstrom c gering gehalten werden kann.

In einer alternativen Ausführungsform kann ein Feldeffekttransistor verwendet werden, dessen Gate (ent sprechend der Basis B) mit dem Strombegrenzungselement S verbunden ist, wobei das Heizelement Rl zwischen Source und Drain des Feldeffekttransistors geschaltet ist.

Optional kann eine erste Diode Dl als Sicher heitselement für die Stromrichtung dem Heizelement Rl vor geschaltet sein. Optional kann weiter eine zweite Diode D2 als Sicherheitselement für die Stromrichtung dem Emitter E des Transistors T nachgeschaltet sein.

Fig . 3 zeigt einen prinzipiellen Schaltungs aufbau des Feuerzeugs gemäss der zweiten Variante. Nach folgend sind nur die Elemente der zweiten Variante be schrieben, die sich von der ersten Variante unterscheiden, wobei die aufgezählten Vorteile der ersten Variante auch in diesem Fall gelten. Die tragbare elektronische Vorrich tung 1 hat im Inneren des Gehäuses 12 eine elektronische Schaltung 14 umfassend einen Gleichrichter und den bereits beschriebenen elektrischen Verbraucher Rl. Der Gleichrich ter ist bevorzugt ein Vollwellenbrückengleichrichter mit mindestens vier Dioden D3, D4, D5, D6. Die Dioden sind vorzugsweise Siliziumdioden. Es können aber auch Gallium- , Germanium- oder Indium- basierte Verbindungen für die Dioden verwendet werden. Der Gleichrichter ist folgender- massen aufgebaut: ein erster Anschlusspunkt al des Gleich richters ist mit einem Plus-Pol des Anschlusses 11 und ein zweiter Anschlusspunkt a2 des Gleichrichters ist mit einem Minus-Pol des Anschlusses 11 verbunden. Eine erste Diode D3 ist zwischen dem ersten al und dem vierten Anschluss punkt a4 mit Durchlassrichtung zum vierten Anschlusspunkt a4 hin geschaltet. Eine zweite Diode D4 ist zwischen dem dritten a3 und dem ersten Anschlusspunkt al mit Durchlass richtung zum ersten Anschlusspunkt al hin geschaltet. Eine dritte Diode D5 ist zwischen dem zweiten a2 und dem vierten Anschlusspunkt a4 mit Durchlassrichtung zum vierten An schlusspunkt a4 hin geschaltet. Eine vierte Diode D6 ist zwischen dem dritten a3 und dem zweiten Anschlusspunkt a2 mit Durchlassrichtung zum zweiten Anschlusspunkt a2 hin geschaltet .

Der elektrische Verbraucher RI, also z.B. im Falle der Ausführungsform der Vorrichtung 1 als Feuerzeug das Heizelement, ist zwischen dem dritten Anschlusspunkt a3 des Gleichrichters und dem vierten Anschlusspunkt a4 des Gleichrichters geschaltet. Vorzugsweise ist der zweite Anschlusspunkt a2 des Gleichrichters über einen Widerstand R2 mit dem Minus-Pol des Anschlusses 11 verbunden.

Bevorzugt ist der zweite Anschlusspunkt a2 des Gleichrichters über einen Widerstand R2 mit dem Minus-Pol des Anschlusses 11 verbunden. Mittels des Widerstands R2, der zusammen mit dem Heizelement einen Spannungsteiler bil det, kann die Spannung, die auf dem Heizelement Rl abfällt begrenzt werden. Dieser Widerstand kann je nach verwendetem Heizelement variiert werden, um das Heizelement zu schüt zen. Beim Beispiel des Feuerzeugs als Ausgestaltung der Vorrichtung 1 kann das Heizelement ein Heizdraht sein, der aus verschiedenen Metalllegierungen bestehen und verschie dene Drahtdicken auf eisen kann. Je dünner der Draht des Heizelements ist, desto grösser wird der Widerstand R2 ge wählt, um ein Durchschmoren des Drahts zu verhindern, was zur Zerstörung der Vorrichtung führen würde. Nachfolgend wird das Funktionsprinzip der Schaltung nach Fig. 3 erläu tert. Ein Vollwellengleichrichter wird bekanntlich als AC/DC-Konverter verwendet, d.h. es wird eine Wechsei- spannung eingespeist und eine Gleichspannung am Ausgang des Gleichrichters erreicht. Bei der vorliegenden Konfigu ration liegt jedoch am Eingang der Schaltung 14, also des Vollwellengleichrichters, eine Gleichspannung vor. Mit an deren Worten wird hier der Vollwellengleichrichter nicht in seiner bestimmungsgemässen Konfiguration verwendet. Mit Blick auf Fig. 3 fliesst der Gleichstrom c also nur durch die Dioden D3 und D6, die in Durchlassrichtung für den Strom c geschaltet sind. Die Dioden D4 und D5 sind für den Strom c in Sperrrichtung geschaltet. Wird die Vorrichtung 1 an das Gerät 2 angeschlossen, so bewirkt der ansteigende Strom durch die Dioden D3 und D6 eine sich verändernden Gleichstromwiderstand, was durch die Diodenkennlinie im Durchlassbereich gegeben ist. Da die Dioden D3 und D6 mit dem Verbraucher RI in Serie geschaltet sind, wird die Ein gangsspannung aus dem Gerät 2 von diesen Elementen D3, D6 RI geteilt (und bei Verwendung des Widerstands R2 auch mit diesem). Somit ergibt sich je nach Wahl des Verbrauchers RI und der Dioden ein bestimmter Arbeitspunkt der Schal tung, der durch den Schnittpunkt der Diodenkennlinie im Durchlassbereich mit der Kennlinie des ohmschen Verbrau chers RI. Je nach Dimensionierung dieser Bauelemente kann also ein Arbeitspunkt eingestellt werden, der den Vorgaben des Geräts 2 Rechnung trägt, so dass eine Abschaltung der Stromzufuhr vom Gerät 2 zur Vorrichtung 1 verhindert wird. Mit anderen Worten wirkt die Anordnung der Dioden D3, D6 und des Verbrauchers RI wie ein Stabilisator für Strom/Spannung . Die Dioden D4, D5 dienen als Sicherheit selemente für eventuelle Wechselstromanteile, die in das Gerät 2 zurückfH essen könnten, so z.B. durch parasitäre Effekte der Leitungen und/oder Bauteile der Schaltung 14.

Zusammenfassend konnte eine Diodenbrücke in einem nicht bestimmungsgemässen Anwendungsfall verwendet werden, wobei trotzdem alle Elemente der Diodenbrücke eine bestimmte Aufgabe erfüllen und nicht redundant sind. Das Heizelement RI ist als Heizdraht und ins besondere als eine vom Heizdraht gebildete Heizspirale aus geführt. Die Dicke und das Material des Heizdrahts, die den elektrischen Widerstand des Heizelements bestimmen, sind so gewählt dass eine ausreichende Hitzeentwicklung zum Anzünden der Zigarette in einer vertretbaren Zeitspanne erreicht werden kann. Dabei wird ein Kompromiss zwischen der Erhitzungsdauer und der Stabilität des Drahts geschlos sen. Je dünner der Draht, desto schneller erhitzt er sich aber desto leichter kann er bei Berührung bzw. leichtem Druck mit der Zigarette reissen. Daher ist bei dem Kompro miss die Stabilität des Drahts der überwiegende Faktor. Wie oben erwähnt können aber verschiedene Ausführungsfor men des Feuerzeugs existieren, die z.B. auch für dickere Zigarillos oder für Zigarren geeignet sein sollen. Für solche Ausführungsformen kann ein dickerer und stabilerer Draht verwendet werden. Insbesondere können Ausführungs formen des Feuerzeugs dimensioniert werden, die auf solche Anwendungsfälle gezielt gerichtet sind und bei den als Stromquelle z.B. ein Lithium-Ionen-Batteriepack in Frage kommt, der typischerweise einen viel höheren Strom abgeben kann als ein Mobiltelefon und damit schneller einen dicke ren Draht aufheizen kann.

In diesem Zusammenhang kann in Ausführungsfor- men des Feuerzeugs (nicht gezeigt) das Heizelement derart in der Schaltung 14 verdrahtet sein, dass er austauschbar ist, ohne die Vorrichtung komplett zu öffnen, z.B. durch eine Steckverbindung. Dies hat den Vorteil, dass einerseits nur der Draht ohne grossem Aufwand ersetzt werden kann, ohne das gesamte Feuerzeug zu ersetzen und andererseits dass im Rahmen der Schaltungsspezifikation ein anderes Heizelement verwendet werden kann, das z.B. grösser/dicker ausgestaltet ist. Damit kann z.B. leicht eine Anpassung von Zigaretten, die typischerweise eine kleine Energie- menge zum Anzünden benötigen und einen kleinen Durchmesser haben, auf Zigarren, die vergleichsweise eine grössere Energiemenge zum Anzünden benötigen und einen grösseren Durchmesser haben, erreicht werden. Solche Heizdrahtauf sätze können z.B. als Zubehör geliefert werden und im Be darfsfall ausgetauscht werden.

Das Feuerzeug ist hier wie erwähnt als USB- Stick ausgestaltet. Der Anschluss 11 ist vorzugsweise ein USB-C-Stecker, der sich in neueren portablen Geräten als Standard etabliert hat, wobei aber selbstverständlich auch andere USB-Typen zum Einsatz kommen können. Bei diesen an deren Typen wird der Anschluss 11 entsprechend an die je weilige Pinbelegung angepasst. Bei einem USB-C-Stecker ist der Plus-Pol (+) des Anschlusses 11 an einem V-BUS-Pin des Anschlussports 21 des Mobiltelefons und der Minus-Pol (-) des Anschlusses an einem GND-Pin (Masse) des Anschlussports angeschlossen, wie in Fig. 2 gekennzeichnet. In diesem Zu sammenhang wird angemerkt, dass das bei der Verwendung der erfindungsgemässen Vorrichtung 1 mit einem Mobiltelefon o- der vergleichbaren Geräten und mit USB, das stromabgebende Gerät USB-OTG unterstützen muss, um als Stromquelle dienen zu können. Wenn das Gerät 2 hingegen ein Akku-Pack ist, ist die OTG Funktion nicht nötig. USB-OTG ist dem USB- Fachmann bekannt und wird hier daher nicht näher erläutert.

In einer anderen Ausführungsform ist der An schluss 11 ein Lightning-Stecker für Apple® Geräte, wobei die für den USB-C-Stecker beschriebenen Anschlussprinzi pien hier sinngemäss gelten und daher nicht weiter erläu tert werden.

Eine weitere vorteilhafte Eigenschaft der Schaltung 14 besteht darin, dass der Anschluss 11 mit einem Control-Pin an einem CC-Pin des USB-C Anschlussports 21 des Mobiltelefons angeschlossen ist und zwischen dem Con- trol-Pin und dem Minus-Pol des Anschlusses 11 ein Wider stand R zwischengeschaltet ist. Damit wird erreicht dass die Stromabgabe aus dem Mobiltelefon nach dem Einstecken des Feuerzeugs automatisch von passiv auf aktiv geschaltet wird. Auf diese Weise ist keine weitere Aktion am Mobilte lefon nötig, um das Feuerzeug einzuschalten. In Ausführungsformen umfasst das Feuerzeug weiter ein zurücksetzbares Zeitschaltelement mittels wel chem die Stromzufuhr des Feuerzeugs nach Ablauf einer vor definierten Zeitspanne selbsttätig abschaltbar ist. Ein solches Element kann z.B. ein diskretes, in der Schaltung 14 der Drossel S vorgeschaltetes Stromunterbrechungsglied sein, das mittels eines Knopfs zurücksetzbar ist. Alterna tiv kann aber auch ein Ein/Ausschaltknöpf am Gehäuse vor gesehen sein. Mit Vorteil kann mit dieser Eigenschaft er reicht werden, dass das Feuerzeug entweder automatisch oder manuell abgeschaltet werden kann, ohne es vom Mobiltelefon zu entfernen. Insbesondere bei intensiver Nutzung des Feu erzeugs, und damit bei Belassen des Feuerzeugs im Mobilte lefon über eine längere Zeit, ist eine solche Funktion sehr nützlich, da sie eine unnötige Entladung des Akkus des Mobiltelefons und ein ständig „heisses" Feuerzeug verhin dert.

Das vorliegende Feuerzeug vereint eine Anzahl von Vorteilen gegenüber herkömmlichen Feuerzeugen. Es be nötigt kein Gas oder eine andere eigene Energiequelle und ist dadurch umweltfreundlich, da es beliebig oft wieder verwendet werden kann. Es erlaubt eine zuverlässige Anwen dung da Wind beim Anzünden keine Rolle spielt. Ferner bie tet es eine erhöhte Sicherheit da die Gefahr von Brand bzw. Verbrennung wegen Fehlen einer offenen Flamme erheblich reduziert wird. Da in der heutigen Zeit ein Mobiltelefon ein ständiger Begleiter ist, kann davon ausgegangen werden, dass die Energiequelle meist vorhanden ist und somit kann die Sorge um den Füllstand des Gases in einem herkömmlichen Feuerzeug entfallen. Schliesslich ist das Feuerzeug auch in anderen Geräten als das eigene verwendbar, so dass beim Fehlen einer eigenen Stromquelle (z.B. wenn das Mobiltele fon leer oder nicht vorhanden ist) leicht jemand zu finden ist, der kurzzeitig sein Gerät zur Verfügung stellen kann, ohne dass die Person ein Raucher sein muss. Insgesamt und nicht limitiert auf die als Feu erzeug ausgestaltete erfindungsgemässe Vorrichtung 1 bie tet die vorliegende Lösung mit ihren Alternativen die Mög lichkeit der Miniaturisierung von Nutzgeräten durch den Verzicht auf eigene Stromversorgung dieser Geräte. Die er- findungsgemässe Vorrichtung ist ausserdem flexibel, da sie nicht nur in Verbindung mit stromabgebenden Geräten, die explizit zu diesem Zweck bestimmt sind, anwendbar ist, sondern auch mit Geräten, wie z.B. Mobiltelefonen, die be- züglich der Stromabgabe Einschränkungen aufweisen. Insbe sondere ist die zweite Variante der Erfindung mit wenigen Bauteilen realisierbar, da z.B. Diodenbrücken als komplet tes Bauteil verfügbar sind. Die erste Variante hingegen hat den Vorteil, dass damit mehr Leistung am Verbraucher erzeugbar ist, was für manche Verbraucher, beispielsweise für Zahnbürsten, die mehr Leistung benötigen, von Vorteil sein kann.

Während in der vorliegenden Anmeldung bevor- zugte Ausführungen der Erfindung beschrieben sind, ist klar darauf hinzuweisen, dass die Erfindung nicht auf diese be schränkt ist und in auch anderer Weise innerhalb des Um fangs der folgenden Ansprüche ausgeführt werden kann.