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Bezeichnung: Kaffeemaschine
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Beschreibung: Die Erfindung betrifft eine Kaffeemaschine mit Gehäuse,
Wasserbehälter, Kaffeebehälter, Wassererhitzungseinrichtung und einer Steigrohrleitung
zu einem oberhalb des Kaffeebehälters angeordneten Kaffeefilteraufsatz
Raffeemaschinen
sind Geräte, die vor allem im Haushalt und in Büroräumen Verwendung finden. Sie
dienen der bequemen Zubereitung bestimmter Mengen des beliebten Kaffeegetränks und
erfordern hierzu nur den Einsatz von Kaffeepulver und Wasser. Nach dem Einschalten
der Kaffeemaschine wird das in einem Wasserbehälter befindliche Wasser in einer
Wassererhitzungseinrichtung elektrisch erhitzt und steigt teilweise als Wasserdampf
durch eine Steigrohrleitung zu einem Kaffeefilteraufsatz, in dem sich das Kaffeepulver
befindet.
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Beim Kontakt mit dem Kaffeepulver entsteht das Kaffeegetränk, das
durch einen größere Bestandteile festhaltenden Filter und eine im unteren Bereich
des Kaffeefilteraufsatzes befindliche oeffnung in den Kaffeebehälter strömt.
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Manche bisher bekannten Kaffeemaschinen weisen ein Gehäuse dem in
dem/ der auf, in Wasserbehälter integriert ist. Der Kaffeebehält er ist im allgemeinen
als Kaffeekanne ausgebildet, die in einen entsprechenden Bereich des Gehäuses der
Kaffeemaschine entnehmbar eingesetzt ist. Zur Kaffeebereitung wird ferner ein aus
einem oder zwei Teilen bestehender Kaffeefilteraufsatz auf den Eaffeebehälter aufgesetzt
und kann im allgemeinen nur mit diesem zusammen in das Gehäuse der Kaffeemaschine
gebracht werden. Zum Füllen mit einer entsprechenden Wassermenge muß außerdem bei
vielen Kaffeemaschinen eine lose aufgesetzte oder gelenkig befestigte Abdeckung
entfernt werden. Weiterhin besitzen die meisten Kaffeemaschinen außer einer Wassererhitzungseinrichtung
auch eine Warmhalteeinrichtung für den zubereiteten Kaffee, die im allgemeinen mit
einer der Wassererhitzungseinrichtung angeformten Warmhalteplatte gebildet ist.
Bekannte Kaffeemaschinen haben die Nachteile, daß sie aus einer Vielzahl von elnzelnen
festen oder losen Teilen bestehen, daß sie relativ viel Platz erfordern und in Bezug
auf die Bedienung umständlich und aufwendig sind.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine preiswerte,
einfache und energiesparende Kaffeemaschine verfügbar zu machen, die mit wenigen
Teilen möglichst kompakt aufgebaut ist und eine einfache Bedienung zuläßt.
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Nach einem Hauptgedanken der Erfindung ist vorgesehen, daß der Wasserbehälter
und der Kaffeebehälter in einem einstückigen Gehäuse der Kaffeemaschine mit einer
vertikalen Trennwand gebildet sind. Hierdurch ist es möglich, die Außenabmessungen
des Gehäuses besonders klein zu halten, da Wasserbehälter und Kaffeebehälter integrierte
Bestandteile des Gehäuses der Kaffeemaschine sind und eine gemeinsame vertikale
Trennwand besitzen, durch die Behältermaterial eingespart wird. Durch das Vorsehen
einer vertikalen Trennwand zwischen Wasserbehälter und Kaffeebehälter sind beide
Behälter von oben gut zugänglich und lassen sich auch verfahrenstechnisch einfach
herstellen. Die vertikale Trennwand kann dabei eben oder gewölbt ausgebildet sein.
Wenn die Trennwand teilzylindrisch ist, kann die KaflCeemaschine derart ausgebildet
werden, daß der Kaffeebehälter den Wasserbehälter teilweise umgibt. Hierdurch wird
ein großflächiger Wärmeaustausch zwischen dem fertigen Kaffeegetränk und dem zu
erhitzenden Wasser erzielt, und mit dem vorgewärmten Wasser kann schneller und energiesparender
Raffee zubereitet werden.
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Die Außenwand des Gehäuses der Kaffeemaschine kann oval oder eckig
ausgebildet sein. Wenn sie zylindrisch ist, wird bei gleich großem Volumen von Wasserbehälter
und Kaffeebehälter der den Kaffee aufnehmende Raum in einer solchen Weise sichelförmig
ausgebildet, daß er den Wasserbehälter auf mehr als der Hälfte dessen Umfangs umgibt,
wodurch eine besonders kompakte Ausbildung der Xafreemaschine erzielt wird. Wenn
der Kaffeebehälter mit durchsichtigem
Material gebildet ist und
der Wasserbehälter im Bereich eines an der Kaffeemaschine zur Handhabung vorgesehenen
Griffes angeordnet ist, wird gleichzeitig erreicht, daß der Wasserbehälter bei gefülltem
Kaffeebehälter nicht mehr wesentlich in Erscheinung tritt.
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Die Wassererhitzungseinrichtungen bekannter Kaffeemaschinen bestehen
im allgemeinen als einem Aluminium-Druckgußteil mit einer in dem Gußteil gebildeten
Wassererhitzungsrohrleitung und einem diese von außen und zugleich das gesamte Druckgußteil
erhitzendem Heizelement. Beim Inbetriebnehmen der Kaffeemaschine findet dabei zunächst
eine langsame Aufwärmung des gesamten Druckgußteils statt, bevor die eigentliche
Kaffeezubereitung beginnt. Diese relativ lange Aufwärmphase erfordert zusätzliche
Energie. Im Rahmen einer einfachen und kompakten Ausbildung einer Kaffeemaschine
mit den erforderlichen Bauteilen sieht deshalb ein weiterer erfindungsgemäßer Vorschlag
vor, daß als Wassererhitzungseinrichtung ein innerhalb der Wassererhitzungsrohrleitung
liegendes, vom Heißwasserraum umgebenes Heizelement vorgesehen ist. Hierdurch kann
besonders energiesparend das Wasser erhitzt und damit der Wirkungsgrad der Erhitzungseinrichtung
wesentlich verbessert werden, da die Erhitzung des Wassers im allseitigen Kontakt
mit dem Heizelement stattfindet und das Heizelement direkt alle Wärme an das zu
erhitzende Wasser abgibt.
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Zu einer Verbesserung des Wirkungsgrades bei der Wassererhitzung trägt
auch eine möglichst große benetzte Oberfläche am Heizelement bei, die beispielsweise
durch ein in der Wassererhitzungsrohrleitung eingesetztes spiralenartiges oder zickzackförmiges
Heizelement erzielt werden kann.
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Eine einfach zu fertigende, energetisch günstige und preiswerte Ausbildung
wird jedoch dann erzielt, wenn die Wassererhitzungsrohrleitung
teilkreisförmig
mit aus der Kreisbahn abgebogenen Wasserrohrleitungen und aus dem Teilkreis in den
Abbiegungen der Wasserrohrleitungen herausführenden Enden des Heizelementes gebildet
ist, wobei das rohrförmige Heizelement bis auf die aus den Abbiegungen herausragenden,
dicht verlöteten Enden konzentrisch in der Wassererhitzungsrohrleitung angeordnet
ist. Zu der vorteilhaften Vergrößerung, der wirksamen Oberfläche des Heizelementes
tritt hier1 eine einfachetund preiswerte Fertigung ermöglichende Idee, ein mit dem
mittleren Krümmungsradius der teilkreisrörmigen Wassererhitzungsrohrleitung vorgebogenes
Heizelement in diese konzentrisch einzuschieben und dicht zu verlöten.
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Im Zusammenhang mit der vorgenannten Ausbildung der Kaffeemaschine
läßt sich diese Wassererhitzungseinrichtung besonders dann günstig einsetzen, wenn
der Burchmesser und die Lage der Wassererhitzungs rohr leitung so gewählt sind,
daß der größte Teil der Erhitzungseinrichtung unter dem Kaffeebehälter liegt. Durch
die von der Erhitzungseinrichtung durch die Wasserrohrleitung nach außen abgegebene
Wärme kann nämlich gleichzeitig der in dem Rarfeebehälter befindliche Kaffee-ohne
zusätzliche Warmhalteeinrichtungen warmgehalten werden. Dieses Warmhalten kann auch
nach dem vpllständigen Verdampfen des Wassers ohne Beschädigungen am Gehäuse infolge
Uberhitzung durch die Erhitzungseinrichtung erfolgen, wenn im Bereich der Wassererhitzungseinrichtung
ein elektrischer Thermostatschalter angeordnet ist, der von außen an der Wa,ssererhitzungsrohrleitung
die Temperatur aufnimmt und die Stromzufuhr zum Heizelement regelt.
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des Die für den Transport/aus der Wassererhitzungsrohrleitung kommenden
erhitzten Wassers vorgesehene Steigrohrleitung kann innerhalb des Gehäuses der Kaffeemaschine
angeordnet
sein. Wenn eine mit der Wassererhitzungseinrichtung
in Verbindung stehende, durch einen isolierten Griff der Kaffeemaschine zu einem
Kaffeefilteraufsatz führende Steigrohrleitung vorgesehen ist, ist die Steigrohrleitung
von außen nicht sichtbar und kann gleichzeitig zur Versteifung des vertikalen Griffs
und damit auch hier zu Material- und Gewichtseinsparung beitragen.
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Als Kaffeefilteraufsatz, der oberhalb des Kaffeebehälters angeordnet
ist, kann ein herkömmlicher, trichterförmiger und mit vertikalen Filterrippen versehener
Kaffeefilter verwendet werden. Für eine kompakte und handliche Ausbildung der Kaffeemaschine
ist es jedoch günstig, wenn ein besonders flacher Kaffeefilteraufsatz vorgesehen
ist,wobei der Boden des im Kaffeefilter gebildeten Filterraums mit horizontalen
Filterrippen versehen sein kann und eine zusätzliche Uberlaufverbindung zum Kaffeebehälter
aufweisen kann. Wenn weiterhin im Zuführbereich des erhitzten Wassers eine den Filterraum
des Kaffeefilteraufsatzes abdeckende, mit einer Vielzahl von radial angeordneten
Durch trittsbohrungen versehene, scheibenartige Verteilungsplatte lose eingelegt
ist, kann ein gleichmäßig verteilter Eintritt des erhitzten Wassers in den Filterraum
erzielt werden, so daß das gesamte Kaffeepulver benetzt wird.
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Der Kaffeefilteraufsatz kann oberhalb des Kaffeebehälters mit dem
Gehäuse der Kaffeemaschine durch -Rastmittel oder Gelenke verbunden sein. Wenn der
Kaffeefilteraufsatz einen für das bündige Aufsetzen auf die Oberkante des Gehäuses
der Kaffeemaschine passenden radialen Halteansatz aufweist, hat er einen sicheren
und festgelegten Sitz und kann besonders einfach zum Reinigen nach dem Gebrauch
der Eaffeemaschine entnommen werden. Diese Entnahme läßt sich besonders dann vorteilhaft
vornehmen, wenn der Kaffeefilteraufsatz
im Bereich des Sandes
des Griffes lose in das Gehäuse der Kaffeemaschine eingesetzt ist. Weitere Sinzelh
ben, Merkmale und Vorteile der Erfindung sind auch in den Ansprüchen und dem nachfolgenden
Beschreibungsteil enthalten.
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Ein Ausführungsbeispiel wird nachfolgend anhand der Zeichnungen erläutert.
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Es zeigen: Fig. 1 Einen vertikalen Schnitt entlang derSchnittlinie
1-1 in Fig. 2 und 3 durch eine Kaffeemaschine gemäß der Erfindung, wobei die Schnittrührung
im Auslaßbereich des Wasserbehälters parallel versetzt verläuft; Fig. 2 einen Horizontalschnitt
entlang der Schnittlinie 2-2 durch die Kaffeemaschine gemäß Fig. 1; Fig. 3 einen
Schnitt entlang der Schnittlinie 3-3 durch die Kaffeemaschine gemäß Fig. 1 mit einem
Teilschnitt des Heizelementes und der Wasserrohrleitung und Fig. 4 eine Draufsicht
auf die Kaffeemaschine ohne obere Abdeckung des Kaffeefilteraufsatzes mit einer
Teildraufsicht der den Filterraum abdeckenden Platte mit Verteilungsbohrungen.
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Das in den Fig. 1 - 4 dargestellte Ausführungsbeispiel der Erfindung
zeigt eine Kaffeemaschine 10, deren Gehäuse 12 mit schlagfestem und hitzebeständigem
Kunststoff gebildet ist. In das Gehäuse 12 sind der Wasserbehälter 13
und
der Kaffeebehälter 14 mit einer teilzylindrischen, vertikalen Trennwand integriert.
Der Wasserbehälter 13 und der Kaffeebehälter 14 bestehen aus durchsichtigem Material.
Die Außenwand des Gehäuses 12 der Kaffeemaschine 10 weist bis auf eine an der Oberkante
17 des Kaffeebehälters 14 vorgesehene Ausgießanformung 18 und einem an der gegenüberliegenden
Seite des Gehäuses angeformten, sich über die gesamte Höhe der Kaffeemaschine vertikal
erstreckenden Griffs 20 eine zylindrische Form auf. Am unteren Ende 21 des Gehäuses
12 geht die Außenkontur des Gehäuses abgerundet in eine Bodenplatte 22 über, die
in der zungenartigen Erweiterung 23 gleichzeitig den unteren Abschluß des Griffs
20 bildet. Die Bodenplatte kann zu Montage- und Reparaturzwecken abnehmbar gestaltet
sein.
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Das Gehäuse 12 kann ganz oder teilweise aus hitzebestndigem Glas bestehen,
insbesondere kann man den Kaffeebehälter 14 aus Jenaer-Glas od. dgl. herstellen.
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Parallel zur Bodenplatte 22 weist das Gehäuse 12 einen Zwischenboden
25 auf, auf dem der Bodenteil 26 des Wasserbehälters 13 und der Bodenteil 27 des
Baffeebehälters 14 ruhen. In dem Bodenteil 26 und dem Zwischenboden 25 ist eine
quadratische Wasserauslaßöffnung 28 vorgesehen, an die unterhalb des Zwischenbodens
25 mit dünnen Wandungen ein quaderförmiger Behälter 29 wasserdicht angesetzt ist,
der, wie aus Fig. 3 zu entnehmen ist, einen horizontalen Anschlußstutzen 30 aufweist.
Dieser Anschlußstutzen 30 dient zur Aufnahme der Wasserrohrleitung 33, die mit der
Abbiegung 31 in die Wassererhitzungsrohrleitung 32 übergeht und in nicht dargestellter
Weise radial abgedichtet ist. Der Anschlußstutzen 30 weist weiterhin ein nicht dargestelltes
Kugelrückschlagventil auf, das ein Zurückströmen des zu erhitzenden Wassers in den
Behälter 29 bzw. Wasserbehälter 13 verhindert.
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Die Wassererhitzungseinrichtung 34 besteht aus dem rohrförmigen Heizelement
35 und der horizontal angeordneten Wassererhitzungsrohrleitung 32. Die Wassererhitzungsrohrleitung
32
erstreckt sich teilkreisförmig nahe der Außenwand des Gehäuses 12 bis zu einer Abbiegung
36 im Bereich der zungenförmigen Erweiterung der Bodenplatte 22, an der die Wassererhitzungsrohrleitung
horizontal mit der Wasserrohrleitung 24 in die untere Hälfte des Griffs 20 übergeht.
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Der größte Teil der kreisförmig gebogenen Wassererhitzungseinrichtung
34 liegt dabei unter dem Kaffeebehälter 14.
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Das rohrförmige Heizelement 35 ist innerhalb der Wassererhitzungsrohrleitung
konzentrisch angeordnet, so daß es an den Mantelflächen vom Heißwasserraum umgeben
ist. Die Enden 38 und 39 des rohrförmigen Heizelementes 35 sind im Bereich des Endes
31 und der Abbiegung 36 der Wassererhitzungsrohrleitung 32 aus dem Teilkreis herausgeführt
und in den jeweiligen Durchdringungsbereichen dicht mit der Wassererhitzungsrohrleitung
32 verlötet. An den Enden 38 und 39 des rohrförmigen Heizelementes 35 befinden sich
elektrische Anschlußkontakte 40 und 41, an denen das elektrische Anschlußkabel 42
leitend befestigt ist. Das Heizelement 35 besteht aus einem Heizdraht 44, der von
elektrisch nicht leitendem hitzefestem Material 45 umgeben konzentrisch in einem
mit Wärme gut leitendem Material gebildeten Heizkörperrohr 46 angeordnet ist.
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An die horizontale Wasserrohrleitung 24 schließt sich eine vertikal
aufragende Steigrohrleitung 48 an, die innerhalb des Griffs 20 isoliert mittels
Distanzteilen 49 gehalten wird. Der an dem Gehäuse angeformte Griff 20 weist in
der unteren Hälfte der Steigrohrleitung 48 eine die Steigrohrleitung vollständig
abdeckende, vom Zwischenboden 25 bis zum untersten Distanzteil 49 reichende und
sich dort den Außenkonturen des Griffes 20 anpassende Verjüngung 50 auf, durch die
eine wirkungsvolle Versteifung im unteren Bereich des Gehäuses 12 der Kaffeemaschine
erzielt wird.
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Das obere Ende 52 der Steigrohrleitung 48 ist horizontal in Richtung
auf die Ausgießanformung 18 abgebogen. Die Mündung der Steigrohrleitung 48 ist nach
unten länger werdend abgeschrägt und liegt in einer Öffnung 53 des Kaffeefilteraufsatz
es 55, die sich in Richtung auf die Ausgießanformung 18 nach unten erweitert. Der
Kaffeefilteraufsatz 55 besteht aus einem zylinderförmigen Filterraum 56, an dessen
Boden 57 horizontale Filterrippen 58 als Auflage für Filterpapier derart angeordnet
sind, daß sie ein Ablaufen des gefilterten Kaffeegetränks in Richtung auf eine Filterbohrung
59 ermöglichen, die im vorderen Bereich des Bodens 57 angeordnet ist und den Austritt
des Kaffeegetränks in den Kaffeebehälter 14 sicherstellt. Der Filterraum 56 wird
nach oben von einer kreisförmigen Verteilungsplatte 60 abgedeckt, die mit einer
Vielzahl von radial angeordneten Durchtrittsbohrungen 61 versehen ist und lose im
Zuführbereich des erhitzten Wassers horizontal in eine passend vorgesehene Ausnehmung
62 des Kaff eefilteraufsatzes 55 eingelegt ist. Oberhalb der kreisförmigen Verteilungsplatte
60 ist eine zylindrische Filterabdeckung 64 in den Eaffeefilteraufsatz 55 eingesetzt,
die mehrere Belürtungsbohrungen 65 im Bereich der Zylindermitte enthält. Die Filterabdeckung
ist mit einem sich zylindrisch nach unten erstreckenden Ansatz 66 versehen, der
im Bereich der Ausnehmung 62 auf der kreisförmigen Platte 60 liegt. Im linken Teil
des in der Fig. 1 dargestellten zylindrischen Ansatzes 66 befindet sich oberhalb
der kreisförmigen Platte 60 eine Überlaufbohrung 68, die zu einem im vorderen Bereich
des Kaffeefilteraufsatzes 55 gebildeten quaderförmigen Sammelraum 69 führt, in dessen
Boden eine Überlauföffnung 70 zum Kaffeebehälter 14 eingebracht ist. Der Kaffeefilteraufsatz
55 mit der Filterabdeckung 64 ist im Bereich des oberen Endes des Griffs 20 auf
die Oberkante 17 des Gehäuses der Kaffeemaschine 10 bündig mit einem passenden radialen
Halteansatz 67 aufgesetzt.
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Die Zubereitung von Kaffee mit der Kaffeemaschine geht folgendermaßen
vor sich. Zunächst wird der Kaffeefilteraufsatz 55 der Kaffeemaschine 10 entnommen
und die vorgesehene Menge Wasser in den Wasserbehälter 13 von oben eingefüllt. Nun
kann der Kaffeefilteraufsatz 55 wieder eingesetzt werden, und nachdem die Filterabdekkung
64 und die kreisförmige Platte 60 entnommen wurden, kann nun die erforderliche Menge
Kaffeepulver auf das im Filterraum 56 auf die Filterrippen 58 gelegte Filterpapier
getan werden. Nun braucht nur noch die kreisförmige Platte 60 in die vorgesehene
Ausnehmung 62 eingelegt und die Filterabdeckung 64 aufgesetzt zu werden.
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Wenn jetzt durch das elektrische Anschlußkabel 42 über die Anschlußkontakte
40 und 41 Strom durch den Heizdraht 44 des rohrförmigen Heizelementes 35 fließ,
wird das Wasser erhitzt und gelangt teilweise als asserdampr durch die Steigrohrleitung
in den Kaff eefilteraufsatz 55.
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Das Wasser-Wasserdampf-Gemisch strömt auf die kreisförmige Platte
60 und gelangt durch die Bohrungen 61 verteilt auf das Kaffeegut, das sich im Filterraum
56 befindet.
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Das gefilterte Kaffeegetränk läuft entlang und zwischen den Filterrippen
58 zur Filterbohrung 59, durch die es in den Kaffeebehälter 14 gelangt. Ein kurzfristig
auftretendes Überangebot an erhitztem Wasser oberhalb der kreisförmigen Platte 60
kann über die Überlaufbohrung b8, den Sammelraum 69 und die Uberlauföffnung 70 ebenfalls
in den Kaffeebehälter gelangen.
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Das im Anschlußstutzen 30 angeordnete, nicht dargestellte Kugelrückschlagventil
sorgt für eine Nachführung von zu heizendem Wasser, sobald eine bestimmte Menge
durch die Steigrohrleitung 48 aus der Wassererhitzungsrohrleitung 32 entströmt ist.
Gleichzeitig verhindert das Eugelrückschlagventil den Eintritt von erhitztem Wasser
in den
Wasserbehälter 13. Wenn die in den Wasserbehälter 13 eingegossene
Wassermenge auf diese Weise vollständig in den Kaffeefilteraufsatz gelangt ist,
sorgt ein an der Außenwandung der Wassererhitzungsrohrleitung 32 im Bereich der
Rohrleitungshalteschelle 37 befestigtes, nicht dargestelltes Thermostat für eine
Unterbrechung der Stromzufuhr zum Heizelement 37. Hierdurch wird eine tiberhitzung
des Gehäuses 12 im Bereich der Wassererhitzungseinrichtung 35 vermieden, die zu
Beschädigungen führen kann. Dadurch, daß der größte Teil der kreisförmig gebogenen
Wassererhitzungseinrichtung 34 unter dem Kaffeebehälter 14 liegt, kann das frisch
zubereitete Kaffeegetränk warmgehalten werden, ohne daß es einer zusätzlichen Warmhalteplatte
bedarf. Durch die relativ kleine Ausbildung mit möglichst wenig Teilen und die geschickte
technische Konzeption ist eine besonders wirtschaftliche Produktion der Kaffeemaschine
möglich. Fertigungstechnische Vorteile ergeben sich unter anderem insbesondere dadurch,
daß es durch die teilkreisförmige Ausbildung der Erhitzungseinrichtung leicht möglich
ist, das Heizelement in das Wasserrohr einzuführen und es dann zu verlöten. Die
Bedienung ist relativ einfach und durch das Vorsehen von Abrundungen an allen das
Gehäuse begrenzenden Kanten sowie die Verwendung von leichtem Kunststoffmaterial
ist auch die Handhabung der Kaffeemaschine sicher und leicht.