Eine  Klauenvacuumpumpe besteht aus zwei Rotoren, die gegenläufig mit sehr engen Spalten berührungslos in einem Verdichtergehäuse kämmen. Sie werden über ein Präzisionsgetriebe synchronisiert. Das Gas wird durch Vergrößern des Schöpfraumes über den Sauganschluss und die axiale Saugkanalöffnung in den Verdichterraum gesaugt. Durch die Drehung der Rotoren wird das Gas von der Saugseite auf die Druckseite transportiert. Dort wird es durch Verkleinern des Volumens zwischen den Rotoren verdichtet bis der nebenliegende Rotor die Öffnung des Druckkanals freigibt.

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Diese "innere Verdichtung" ermöglicht es, hohe Differenzdrücke bei Wirkungsgraden von über 60% zu realisieren. Anschließend wird das vorverdichtete Gas durch den Druckanschluss aubgelassen. Um die Verdichtungswärme abzuführen, wird Kühlluft zwischen dem Verdichtergehäuse und einer schallisolierten Haube angesaugt, bevor sie die Pumpe verlässt.